基于MATLAB的继电保护仿真设计

基于MATLAB的继电保护仿真设计(论文15000字)
摘要：继电保护装置是保证电力系统安全的主要设备，自动化技术日趋成熟，电网规模逐渐扩大，对继电保护装置特性的要求也不断提高。而由于现实条件的制约，继电保护原理实验无法在绝对真实的实验环境下进行。因此，为提高继电保护可靠性和准确性，必须借助仿真软件预先对继电保护特性进行仿真研究以及在保护动作后对结果进行校验分析。
本文主要研究输电线路的继电保护，利用数字式继电保护技术，基于MATLAB软件搭建仿真模拟系统。着重于阶段式电流保护、距离保护，进行了输电线路继电保护动作特性的仿真模拟，并分析其仿真结果，验证输电线路阶段式电流保护和距离保护的动作特性，能够有效提高继电保护装置动作的准确性，这对继电保护的研究具有重要的现实意义。
关键词：电流保护；距离保护；MATLAB仿真；动作特性

Simulation Design of Relay Protection Based on MATLAB
Abstract: The relay protection device is the main equipment to ensure the safety of the power system. The automation technology is becoming more and more mature, the scale of the power grid is gradually expanding, and the requirements for the characteristics of the relay protection device are also continuously improved. Due to the constraints of real conditions, the experiment of relay protection principle cannot be carried out in an absolutely real experimental environment. Therefore, in order to improve the reliability and accuracy of relay protection, it is necessary to simulate the relay protection characteristics in advance by means of simulation software and verify the results after the protection action.
Taking the phase current protection and distance protection as the main analysis objects, the simulation of the relay protection action characteristics of the transmission line is carried out, and the simulation results are analyzed to verify the action characteristics of the phase current protection and distance protection of the transmission line. The accuracy of the action of the electrical protection device. This has important practical significance for the study of relay protection.
Key words: current protection; distance protection; MATLAB simulation; action characteristics

目 录
第1章 绪论    1
1.1 研究背景及意义    1
1.2 本文主要研究任务    1
第2章 仿真系统总体设计    1
2.1 仿真系统的基本要求    1
2.2 仿真系统的设计方案    2
2.3 仿真系统的开发环境    2
2.3.1 数字式继电保护    3
2.3.2 MATLAB简介    3
第3章 阶段式电流保护系统仿真    4
3.1 继电保护    4
3.1.1 继电保护任务和基本要求    4
3.1.2 继电器    5
3.1.3 单侧电源相间短路时电气量变化    5
3.2 电流保护原理    6
3.2.1 瞬时电流速断保护    7
3.2.2 限时电流速断保护    8
3.2.3 定时限过电流保护    9
3.2.4 阶段式电流保护配合    9
3.3 阶段式电流保护仿真系统构成    9
3.3.1 输电线路故障的暂态仿真    9
3.3.2 启动元件    10
3.3.3 算法部分    12
3.3.4 电流比较部分    13
3.3.5 人机界面    13
3.4 输电线路故障实例    14
3.4.1 三相短路    14
3.4.2 两相短路    16
3.5 小结    19
第4 章 距离保护系统仿真    19
4.1 距离保护基本原理    19
4.1.1 距离保护的概念    19
4.1.2 测量阻抗的计算    20
4.1.3 距离保护的延时特性    21
4.2 距离保护仿真系统构成    21
4.2.1 输电线路故障的暂态仿真    21
4.2.2 启动元件    22
4.2.3 故障选相元件    22
4.2.4 算法部分    24
4.2.5 阻抗比较部分    24
4.2.6 人机界面    25
4.3 输电线路实例    26
4.3.1 单相接地    26
4.3.2 相间短路    28
4.4 小结    30
结论    31
参考文献    31
致谢    33