【正文】 建立電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真模型三相分布參數(shù)線路模塊：ElementsLine；三相故障模塊：Powerlib_extras/ThreePhase為了完成微機保護數(shù)字濾波器與保護算法的綜合仿真，還需要將電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真得到的暫態(tài)故障電流電壓數(shù)據(jù)輸出到文件保存，為此還需要用到Simulink模塊庫中的保存到文件模塊（Simulink/Sinks/To新模型的缺省名為untitled，可保存為其他文件名。為模擬本設(shè)計中出現(xiàn)的各種短路故障提供了方便。 兩點法作為保護算法(1)用MATLAB編程實現(xiàn)兩點法已知電路的輸入電壓是，輸入電流時，每個周期采樣12個點，運用兩點法來計算信號的有效值，由兩點法的(311)、(312)公式： (311) (312)其中，、是不同時刻采樣點的瞬時值，在MATLAB中編寫如下程序：clear。Va=100*sin(2*pi*50*t1)。for jj=4:m(2) I(jj)=sqrt((Ia(jj)*Ia(jj)+Ia(jj3)*Ia(jj3))/2)。,t1,Ia,39。Va39。title(39。plot(t1,U,39。計算電壓有效值39。bo39。)。從故障處，線路被分為6km和9km兩段，故障時間可以在Transition times來進行設(shè)置。微機保護算法綜合仿真（1）準備仿真數(shù)據(jù)文件。完成電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真模型的實際仿真后。這樣，（如圖23所示）獲得相應的故障暫態(tài)電壓電流數(shù)據(jù)，并繪制電壓電流波形圖（如圖24所示）。第2行，該文件中存放有保存電壓電流數(shù)據(jù)的矩陣變量m；t=k（：，1）表示將k矩陣中第1列各元的值賦給數(shù)組t，符號“：”表示從第1行開始取值一直到第n行；第8行，將圖形窗口劃分為2行1列的2塊區(qū)域（即上下2塊區(qū)域），取第一塊圖形區(qū)域（即上面的一塊圖形區(qū)域）；第12行，在第11行創(chuàng)建的第2塊圖形區(qū)域內(nèi)分別繪制：a相電流ia（實線）、b相電流ib（虛線）、c相電流ic（點劃線）；以Tukey低通濾波器為例。134t0=k(:,1)。[xm=k(:,8:13)。a=1。412vc=m(:,3)。ia=m(:,4)。14ylable(‘i/A’)。圖53 MN故障線路N端電壓電流經(jīng)Tukey低通濾波后的波形圖：K矩陣的第一列為時間（即各采樣時刻）。則m矩陣的第1列為va，第2列為vb，第3列為vc，第4列為ia，第5列為ib，第6列為ic。第11行，將m矩陣中每一列信號經(jīng)tukey低通濾波后（實際經(jīng)差分濾波），輸出給新的矩陣m。=即每工頻周期采樣12點（對應工頻頻率為50Hz）。clearclose5t=t0。6y]=size(k)。8va=m(:,1)。10ic=m(:,6)。subplot(221)。plot(t,va,’k’,t,vb,’k:’,t,vc,’k.’)。xlable(‘t/ms’)。17legend(‘ia’,’ib’,ic’)。i=(ibic)。a=1。421%實現(xiàn)差分方程輸出，使BC相間電流通過Tukey低通濾波22%實現(xiàn)差分方程輸出，使BC相間電壓通過Tukey低通濾波25legend(’vbc’,’v1bc’)。28legend(’ibc’,’i1bc’)。i=i1。[a,b]=size(i)。i(1:a1)]。i(1:a2)]。35363842t=m1(:,1)。4447subplot(223)。xlabel(‘t/ms’)。52subplot(224)。xlabel(‘t/ms’)。585960L=342。67on。707173ylabel(‘x(t)’)。圖61 三相短路接地時電流波形圖62 三相短路接地時電壓波形如圖63是運用兩點法作為保護算法,縱聯(lián)保護法保護220KV線路故障發(fā)生時的電流波形。 圖64 三相短路接地時電流波形圖65 三相短路接地時電壓波形如圖66是運用對稱分量選相法作為保護算法用于保護110KV線路的電流波形。通過觀察電壓、電流波形，從而得出結(jié)論：微機保護的性能優(yōu)良，動作迅速、可靠，充分保護了電力系統(tǒng)不受各種短路故障的沖擊，保證了電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行。首先，要感謝史富斌老師在這三個月中對我不厭其煩的指導。每次懷著忐忑的心情去請教張老師問題時，總能得到她耐心、熱情的指導。我想在我畢業(yè)設(shè)計期間，每個給我解答過問題的人，每個給我靈感的人，他們都是我的老師，都是值得我去學習和尊敬的人。懇請各位老師對文中的錯誤和不妥之處提出批評與指正！參考文獻[1] [M].北京：中國電力出版社，.[2] 李曉明，[M].北京：中國電力出版社，.[3] [M].北京：.[4] [M].北京：中國電力出版社 .[5] [J].長江職工大學學報，2003,20(1):43.[6] [D].成都：西南交通大學，2006.[7] [M].南京：東南大學出版社，1994.[8] [M].北京：水利電力出版社，1991.[9] [M].北京：水利電力出版社，1991.[10] [M].北京：北京航空航天大學出版社，2001.[11] [J]. 北京：中國電力出版社，1995.[12] [D].北京：中國電力出版社，1983.。此次畢業(yè)設(shè)計為我的大學三年時光畫上一個完美的句號。最后還要感謝周圍同學，謝謝他們給予我的鼓勵和幫助。好在山重水復疑無路，柳暗花明又一村，在老師的點撥下，總能讓人耳目一新。本課題的設(shè)計還有很多不足之處，例如在搭建復雜電力系統(tǒng)過程中，變壓器輸入輸出電壓的比值無法完全滿足額定比，從而與實際電力系統(tǒng)有一定的差別；本設(shè)計僅是簡單的一段式保護，與電力系統(tǒng)實際的繼電保護復雜程度和精確程度上都有一定差距。 圖66 A相短路接地時電流波形 第7章 結(jié)論本課題通過MATLAB軟件搭建了復雜電力系統(tǒng)，并根據(jù)所采集到的電氣量進行分析、運算和處理。圖63 A相接地短路接地時電流波形如圖665，是運用突變量電流算法作為保護算法用于保護6KV線路的電流、電壓波形。第6章 結(jié)果分析與討論如圖662，是運用兩點法作為保護算法保護6KV線路故障發(fā)生時的電壓、電流波形。72+(C/2)*sin(tt)。rz=(Rzd/2)+(C/2)*cos(tt)。68square。plot(r0,x0,’k’)。x0=*(k1)。6463Rzd=*342*。figureL=42km。X0=2*pi*f*L0=,arctg(X0/R0)=。R0=,L0=。57ylabel(‘r(t)’)。55axis([t1,t2,15,20])subplot(222)。ylabel(‘r(t)’)。49plot(t,r,’ko’)。45x=m1(:,3)。a1=t1*N/。t1=。39x=pi*((v+v1).*(i1+i2)(i+i1).*(v1+v2).)./v(1:a2)]。v1=[0v(1:a1)]。333129xlable(‘t/ms’)。xlable(‘t/ms’)。v1=filter(b,a,v)/4。i1=filter(b,a,i)/4。1120%標注橫坐標和縱坐標量綱及圖例18xlable(‘t/ms’)。legend(‘va’,’vb’,vc’)。141312ia=m(:,4)。vc=m(:,3)。N=round((x*T)/(tmaxtmin))。7tmin=min(t)。k=m’。3完成電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真模型的實際仿真后。如果要考察第三節(jié)建立的電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真模型中MN故障線路M端保護安裝出口近區(qū)42km處兩相短路故障時微機保護算法的性能，則分別設(shè)置模擬MN故障線路的兩段分布參數(shù)線路模塊L1和L2的線路長度分別為42km和300km（兩段分布參數(shù)線路長度之和等于MN故障線路的長度）。第10行，給tukey低通濾波器的單位沖擊響應系數(shù)b賦值（比實際值擴大了4倍）。第5行，將k矩陣中的第1列各行的采樣時刻值賦給數(shù)組t。圖25給出了前面例子中N側(cè)電壓電流經(jīng)Tukey低通濾波處理后的波形。ylable(‘v/V’)。figureic=m(:,6)。13va=m(:,1)。11109T=。tmax=max(t)。closeTukey數(shù)字低通濾波器的仿真程序如下（）：其設(shè)計過程如下：第10行，在第9行所繪制的圖形上加入：x軸的時間標志及單位t/ms、y軸的電壓標志及單位v/V、繪出va/vb/vc的圖例；第6行，將k矩陣中的第11列各行的采樣值賦給數(shù)組ia，即讀取a相電流；將k矩陣中的第12列各行的采樣值賦給數(shù)組ib，即讀取b相電流；將k矩陣中的第13列各行的采樣值賦給數(shù)組ic，即讀取c相電流；K矩陣的第一列為時間（即各采樣時刻）； 圖51 圖52MN故障線路N端電壓電流波形圖：比如，要考察MN線路N端微機保護的數(shù)字濾波器及保護算法的性能，需要使用MN故障線路N端的故障暫態(tài)電流電壓數(shù)據(jù)。假定需要考察第三節(jié)建立的電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真模型中MN線路在距離M側(cè)42km處發(fā)生三相短路故障時微機保護數(shù)字濾波和保護算法的性能，則分別設(shè)置模擬MN故障線路的兩段分布參數(shù)線路模塊LL2的線路長度各為42km和300km（兩段分布參數(shù)線路長度之和等于MN線路長度）。設(shè)置完成后就可以對系統(tǒng)來進行仿真了，仿真操作可以在MATLAB的命令窗口中來運行仿真命令。短路故障使用三相故障元件來模擬，故障類型可以根據(jù)需要設(shè)置。title(39。subplot(133)。)。)。Ia39。)。plot(t1,Va,39。for jj=4:m(2) U(jj)=sqrt((Va(jj)*Va(jj)+Va(jj3)*Va(jj3))/2)。t1=(0::)。短路故障分為：三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路，其中以單相接地短路發(fā)生頻率最高。 第4章 設(shè)計的主體內(nèi)容 典型電力系統(tǒng)設(shè)計 輸電線路型號及長度選擇220KV線路選型計算：110KV線路選型計算：6KV線路選型：根據(jù)計算的電流值，選擇以下型號的鋼芯鋁絞線作為相應輸電線路表41 輸電線路型號表線