相间距离保护设计与虚拟仿真

论文总字数：14396字

摘 要

相间距离保护是电力系统常用的保护。对相间距离保护装置进行虚拟仿真具有实际意义。本课题依据相间距离保护装置需要，利用相关软件进行相间距离保护装置虚拟仿真设计。因此，本论文利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了相间距离保护的仿真模型，能够满足相间距离保护可能遇到的各种类型的相间故障的运行仿真需要。

本论文运用了MATLAB中的电力系统工具箱作为基础进行设计，通过SimPowerSyetem自行建立电力系统在实际的运行过程中十分常见的相间距离保护的基础模型，并在进行特定状态下的虚拟仿真从而得到了在该系统发生各种相间故障时相间距离保护的仿真结果。本文做的主要工作有：（1）Simlink下相间距离保护仿真系统的搭建。（2）系统故障相间距离保护仿真测试分析。

通过带入实际的数据来说明，如果将此设计的虚拟仿真带入到实际的电力系统运行过程中，当相间发生故障时，相间距离保护的存在对于提高电力系统的稳定性具有十分重要的意义。

关键词：相间距离保护；Matlab仿真

Abstract

Phase to phase distance protection is commonly used in power system. The virtual simulation of phase to phase distance protection device has practical significance. According to the needs of phase to phase distance protection device, the virtual simulation design of phase to phase distance protection device is carried out by using relevant software. Therefore, this paper uses the dynamic simulation software SIMULINK of MATLAB to build the simulation model of phase to phase distance protection, which can meet the operation needs of various faults that phase to phase distance protection may encounter.

In this paper, the MATLAB power system toolbox is used as the platform to build the common phase to phase distance protection model in power system operation through simpoweryetem, and the simulation results of phase to phase distance protection in various faults of the system are obtained. The main work of this paper is as follows: (1) the simulation system of phase to phase distance protection based on SIMLINK（ 2) Simulation test and analysis of system fault phase to phase distance protection.

The example shows that if the method is applied to the actual power system operation fault, the interphase distance protection is more effectiveHigh power system stability is of great significance.

Key words: phase to phase distance protection; Matlab simulation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 继电保护概况 1

1.2 国内外继电保护现状 1

1.3电力系统继电保护前景 2

1.4 本文研究内容 2

第二章 线路距离保护原理图 3

2.1距离保护原理图 3

2.2 距离保护原理说明 3

2.3 相间距离保护 4

2.4 变电站相间距离保护的四个基本要求 4

2.4.1 相间距离保护装置要可靠动作 4

2.4.2 相间距离保护装置要有选择地动作 4

2.4.3 相间距离保护装置要灵敏地处理故障 4

2.4.4 相间距离保护装置动作要迅速 5

第三章 基于MATLAB的相间距离保护仿真 6

3.1 MATLAB应用优点 6

3.2 继电保护仿真概述 6

3.3 保护模块的构建 7

3.3.1 相间保护设计原理 7

3.3.2 相间距离保护模块的建立 7

第四章 相间距离保护仿真波形及分析 9

第五章 总结 11

致谢 12

参考文献 13

第一章 绪 论

1.1 继电保护概况

当电力系统的某的设备或者某个线路发生故障，或系统处于非正常的运行状态时，能迅速的将故障的设备或者故障部分从电力系统中隔离出来的保护技术，我们称这种保护技术为继电保护。电网是一个国家发展必不可少的战略建筑，电网的发达程度和一个国家的发展速度有着密不可分的关系，所以对电网的要求也是十分的严格，为了保证电网安全持久的运行，电力系统对继电保护系统提出了四个性的要求分别是选择性、速动性、灵敏性、可靠性。当电力系统中的某个设备或者线路发生故障或者系统处于非正常的运行状态时，保护装置会由近及远的有选择的进行保护动作，首先由故障的设备自己的保护或者线路自己的保护动作来切除故障，只有当故障设备或线路本身的保护装置拒动时，才会由相邻设备、线路的保护或断路器切除故障，这叫继电保护的选择性，由于继电保护的选择性，可以将停电的范围降到最小，从而避免了电力系统的大面积停电。线路中的故障可以快速的被保护装置切除切除来提高电力系统的稳定性，这叫继电保护的速动性，由于继电保护的速动性，当故障发生时可以减小故障对用电设备和输电线路的损坏程度。，缩小损坏的范围。还有灵敏性和可靠性，也保证了故障能快速且可靠的被切除。线路中的保护装置要这四个基本要素是互相联系的，但有些时候又往往互相矛盾。因此在实际的设计中要根据特定的需求进行有选择性的设计。^[19]

继电保护装置是保证电力系统安全运行的重要设备，满足电力系统安全运行的要求是继电保护发展的基本准则。近年来，国家电网不断地收购其余地区的小型电力公司，慢慢的已经覆盖了全国百分之七十到百分之八十的地区，包括一些偏远的山区和一些人们以前不能轻易到达的地区，为了继续适应国家电网的电力系统能够安全并且稳定的运行的基本要求，继电保护技术也在快速的发展。近年来，计算机技术、网络通信技术也有了飞速的发展，这两者的快速发展也为继电保护技术的发展注入了新鲜的活力。为了达到电力系统对继电保护提出的“四性”的目标，致力于继电保护的工作人员不断地学习国内外的继电保护知识，引进国外先进的继电保护设备，不断地学习学习，经过几十年的努力，从二十世纪九十年代以来，我国的继电保护技术也已经迈进了微机保护的时代。^[1]

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