第7章--MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例課件

1、第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例7.1 簡(jiǎn)單數(shù)字濾波器的MATLAB輔助設(shè)計(jì)實(shí)例在電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)中，最簡(jiǎn)單的數(shù)字濾波器是通過(guò)對(duì)離散輸入信號(hào)進(jìn)行加、減法運(yùn)算與延時(shí)構(gòu)成的線性濾波器。這種濾波器是假定輸入信號(hào)由穩(wěn)態(tài)基波、穩(wěn)態(tài)整次諧波和穩(wěn)態(tài)直流所組成，即不考慮暫態(tài)過(guò)程和其他高頻成分，顯然，這樣考慮的計(jì)算結(jié)果是粗糙的，因此這種濾波器一般用于速度較低的保護(hù)中，例如過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)電流和些后備保護(hù)。由于這種濾波器只對(duì)相隔若干個(gè)周期的信號(hào)進(jìn)行加減運(yùn)算，不做乘除運(yùn)算，所以計(jì)算量很小。 第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例7.1.1 減法濾波器（差分濾波器）簡(jiǎn)介第7章 MATLAB在微

2、機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例7.2 微機(jī)繼電保護(hù)算法的MATLAB輔助設(shè)計(jì)7.2.1 基于正弦函數(shù)模型的微機(jī)繼電保護(hù)算法假設(shè)被采樣的電壓、電流信號(hào)都是純正弦量時(shí)，可以利用正弦函數(shù)的一系列特性，從若干個(gè)采樣值中計(jì)算出電壓、電流的幅值、相位以及功率和測(cè)量阻抗的量值。然后進(jìn)行比較、判斷，以完成一系列的保護(hù)功能。實(shí)際上在電力系統(tǒng)發(fā)生故障后電流、電壓都含有各種暫態(tài)分量，而且數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還會(huì)引入各種誤差， 所以這一類算法要獲得精確

3、的結(jié)果，必須和數(shù)字濾波器配合使用，即盡可能地濾掉非周期分量和高頻分量之后，才能采用此類算法，否則計(jì)算結(jié)果將出現(xiàn)較大的誤差。第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLA

4、B在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例 應(yīng)該注意的是，全波傅氏算法只能消除直流分量和整次諧波分量，但當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，故障信號(hào)中除了各次諧波分量外，還含有衰減的直流分量，由于衰減的直流分量對(duì)應(yīng)的頻譜為連續(xù)譜，從而與信號(hào)中的基頻分量頻譜混疊，導(dǎo)致在利用全波傅氏算法計(jì)算時(shí)出現(xiàn)誤差。因此，在實(shí)際的應(yīng)用時(shí)必須采取改進(jìn)算法。第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例7.3 輸電線路距離保護(hù)的建模與仿真距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離（或阻抗），并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)間的一種保護(hù)裝置。阻抗繼電器是距離保護(hù)裝置的核心元件，其主要作用是測(cè)量短路點(diǎn)到

5、保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的阻抗，并與整定阻抗值進(jìn)行比較，以確定保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作。阻抗繼電器按其構(gòu)成方式可分為單相式和多相式兩種。本節(jié)只討論單相式第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例7.3.1 方向阻抗繼電器的數(shù)學(xué)模型第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MAT

6、LAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例7.4 Simulink在變壓器微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用舉例電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常工作帶來(lái)嚴(yán)重的影響。同時(shí)，大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。根據(jù)國(guó)家電力調(diào)度通信中心和中國(guó)電力科學(xué)院的全國(guó)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)分析，在19952001年期間，變壓器縱差保護(hù)共動(dòng)作1464次，其中誤動(dòng)或拒動(dòng)449次，動(dòng)作正確率只有69.3%，其保護(hù)正確動(dòng)作率遠(yuǎn)低于發(fā)電機(jī)保護(hù)和220500kV線路

7、保護(hù)。誤動(dòng)和拒動(dòng)的原因，除運(yùn)行（整定、調(diào)試）、安裝、制造質(zhì)量等方面外，還有若干理論問(wèn)題有待解決。第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例7.4.3 變壓器保護(hù)區(qū)內(nèi)、外故障時(shí)比率制動(dòng)的仿真第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例7.4.4 變壓器繞組內(nèi)部故障的簡(jiǎn)單仿真第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例7.5 輸電線路故障行波仿真舉例當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，電力系統(tǒng)中存在運(yùn)動(dòng)的電壓和電流行波，這些暫態(tài)故障行波包含了故障方向、故障距離等豐富的故障信息。與基于工頻電氣量的傳統(tǒng)保護(hù)相比，基于行波電氣量的繼電保護(hù)具有不受過(guò)渡電阻、電流互感器飽和、系統(tǒng)振蕩和長(zhǎng)線分布電容等影響等優(yōu)點(diǎn)?；谛胁ǖ墓收蠝y(cè)距技術(shù)在輸電線路故障測(cè)距中已取得了巨大成功，基于行波的小電流系統(tǒng)單相接地故障選線也取得了重大突破。本節(jié)將在簡(jiǎn)要介紹故障行波基本概念的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹利用故障行波的仿真方法。第7章 MATLAB在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例第7章 MATLAB在微機(jī)