【正文】 、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。本科生課程設(shè)計(jì)（論文)43作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日本科生課程設(shè)計(jì)（論文)44注 意 事 項(xiàng)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300 字左右） 、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論） 、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等） ，文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。作 者 簽 名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日 　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。本科生課程設(shè)計(jì)（論文)40參考文獻(xiàn) [1]于永源，電力系統(tǒng)分析（第二版） ，北京：中國(guó)電力出版社，2022 [2]何仰贊 電力系統(tǒng)分析（第三版） 。在這次設(shè)計(jì)中，我深深體會(huì)到理論知識(shí)的重要性，只有牢固掌握所學(xué)的知識(shí)，才能更好的應(yīng)用到實(shí)踐中去。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，在獲得知識(shí)之余，還加強(qiáng)了個(gè)人的獨(dú)立提出問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題能力，從中得到了不少的收獲和心得。若是能利用 Matlab 的 Sfunction 函數(shù)和 Simlink 相結(jié)合的方法給整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，會(huì)使設(shè)計(jì)有更好的效果。本科生課程設(shè)計(jì)（論文)38系統(tǒng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)，由于線圈可產(chǎn)生感性電流，與容性電流相互補(bǔ)償，減少故障的故障電流，可以提高供電的可靠性。若系統(tǒng)改為直接接地，中性點(diǎn)會(huì)與故障點(diǎn)成短路回路，線路上將流過(guò)很大的短路電流，此時(shí)系統(tǒng)不能繼續(xù)運(yùn)行，需要迅速切除故障線路。模塊聯(lián)接及仿真波形如圖 所示： 圖 　MATLAB 仿真模塊聯(lián)接2nInInbaI??nInIabtg1???本科生課程設(shè)計(jì)（論文)37 仿真結(jié)果及分析 圖 系統(tǒng)仿真波形圖 系統(tǒng)仿真波形系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地方式時(shí)，發(fā)生單相接地故障三相間線電壓仍然對(duì)稱，不必馬上切除故障部分，提高了供電的可靠性。計(jì)算求得三相基波的實(shí)部和虛部參數(shù)后，可實(shí)現(xiàn)對(duì)稱分量濾過(guò)器的功能。另外提高采樣頻率可以明顯提高傅氏算法計(jì)算結(jié)果的精度。全波傅氏算法不僅能濾除所有整次諧波分量(奇次諧波不能完全濾除)和恒定的直流分量，對(duì)于非整次諧波分量和按指數(shù)衰減的非周期分量所包含的低頻分量也由一定的抑制能力。 圖 三相短路（5）突變量電流選相的程序流程圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文)33計(jì) 算 和 比 較 三 種 相 電 流 差 的 突 變量比 較 三 種 相 電 流 差 ， 找 出 最 大 者?|||| BACB IIII ???? ?????|||| ACCB IIII ???? ????YYNN最 小|| CB II ?? ?最 小|| BA II ?? ? 最 小|| AC II ?? ?故 障 相 判 別 程 序 入 口最 大|| AC II ?? ?最 大|| CB II ?? ?最 小|| BA II ?? ?最 大|| BA II ?? ?A相 接 地 AB相 特 征最 明 顯CA相 特 征最 明 顯BC相 特 征最 明 顯 圖 故障相判別程序流程圖 傅里葉級(jí)數(shù)算法傅里葉算法的基本思想是來(lái)自于傅里葉級(jí)數(shù)，本身具有濾波作用。 圖 兩相短路相量圖Nkkii???NkkNkk iiii 2????本科生課程設(shè)計(jì)（論文)32（3）兩相接地短路：圖如下所示，三種不同相電流之差中，兩相電流之差最大。（1）.單相接地故障（ AN）：兩個(gè)非故障相電流可能與故障相電流相位相差。i s1s221iI????212iI??2itgI?112Iiarctg??12utg???U21u??21arctgu?221U?21iuIZ????????????????211itgtIUz II Iss II TnTi 11 01co2n2i????????????? ???????本科生課程設(shè)計(jì)（論文)30 圖 故障系統(tǒng)測(cè)量電路 圖 故障系統(tǒng)分解電路故障分量電流： 式（）正常運(yùn)行的負(fù)荷電流是周期信號(hào)，有： 式（）式 代入 得：又有：可推出： 式（）微機(jī)保護(hù)的采樣值計(jì)算公式為：R K)(tim故 障 后 的 測(cè) 量 電 流?)(timR RK(a)正 常 運(yùn) 行 狀 態(tài) (b)短 路 附 加 狀 態(tài))(tiL )(tik )(tuk負(fù) 荷 電 流?)(tiL ＝ 故 障 電 流 分 量)(tik)()(tititiLmk??)(TtiL??()())kLititit(TTtimL???)()kit本科生課程設(shè)計(jì)（論文)31式（）故障分量電流的特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，計(jì)算出來(lái)的值等于 0；（2）當(dāng)系統(tǒng)剛發(fā)生故障的一周內(nèi)，求出的是純故障分量；（3）突變量電流 算法受頻率偏移的影響。 式（）??212???ssn 式（) 由公式 與 可推導(dǎo)得： 式（） 得： 同理 式（） 得：由（）與（）得 式（） 式（） 突變量電流算法基本原理：線性系統(tǒng)的疊加原理。所以研究算法的是指是如何在速度和精本科生課程設(shè)計(jì)（論文)29度兩個(gè)方面進(jìn)行權(quán)衡。但是精度和速度又是矛盾的。分析和設(shè)計(jì)各種不同的算法的優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是精度和速度。 微機(jī)保護(hù)的算法定義：微機(jī)保護(hù)裝置根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供的輸入電氣量的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、運(yùn)算和判斷，以實(shí)現(xiàn)各種繼電保護(hù)功能的方法稱為算法。后加速保護(hù)重合閘或手合后投入100ms，滿足加速條件時(shí)出口永跳，100ms 以后進(jìn)入正常的保護(hù)。加速方式可靈活的選擇，可以選擇瞬時(shí)加速零序電流Ⅱ段、零序電流Ⅲ段以及是否經(jīng)振蕩閉鎖，也可以選擇零序過(guò)流加速、相過(guò)流加速。不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)重合閘與保護(hù)跳閘的配合：保護(hù)發(fā)跳令后，閉鎖不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)重合閘。滿足下列任一條件，按不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)重合閘處理：①若有不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)重合閘信號(hào)輸入。裝置設(shè)有兩個(gè)啟動(dòng)重合閘回路：保護(hù)啟動(dòng)以及斷路器位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)。重合閘可以通過(guò)整定靈活選擇檢無(wú)壓、檢同期、不檢方式進(jìn)行重合。因此，自動(dòng)將斷路器重合，不僅提高了供電的可靠性，減少停電損失，而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，增大了高壓線路的送電容量。電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空線路絕大多數(shù)的故障都是瞬時(shí)性的，而永久性故障一般不到 10%。 ④對(duì)于發(fā)生故障的線路，兩端零序功率方向與正序功率方向相反，零序功率方向?qū)嶋H上都是由線路流向母線的。 ③在電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)，如果輸電線路和中性點(diǎn)接地的變壓器數(shù)目不變，則零序阻抗和零序等效網(wǎng)絡(luò)就是不變的。接地時(shí)零序分量的特點(diǎn)：①故障點(diǎn)的零序電壓最高，離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)處的零序電壓越低，中性點(diǎn)接地變壓器處零序電壓為零。當(dāng)然，本線末端接地故障時(shí)，加速段的靈敏度應(yīng)滿足要求；與零序電流速斷相同，為躲過(guò)斷路器三相觸頭不同時(shí)接通產(chǎn)生的零序電流，加速段的時(shí)限取 100ms 或 200ms。由于零序電流保護(hù)反映的是接地故障，不反映相間短路故障，因此不論零序電壓取用母線側(cè)電壓互感器還是線路側(cè)電壓互感器，當(dāng)三相合閘（自動(dòng)重合和手動(dòng)合）于出口接地故障時(shí)，零序方向元件可靈敏動(dòng)作而沒(méi)有死區(qū)，所以零序電流加速段經(jīng)零序方向元件控制。電壓互感器二次回路斷線時(shí)（零序方向元件取用自產(chǎn)零序電壓），零序方向元件工作的正確性得不到保證，此時(shí)零序方向元件自動(dòng)退出工作，零序方向電流保護(hù)變?yōu)榱阈螂娏鞅Ｗo(hù)。零序方向元件十分靈敏，3U 電壓應(yīng)躲過(guò)不平衡電壓的影響，否則不能保證判別接地故障方向的正確性。零序電流方向保護(hù)具有原理簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、設(shè)備投資小、運(yùn)行維護(hù)方便、正確動(dòng)作率高等一系列優(yōu)點(diǎn)。 零序方向電流保護(hù)零序電流方向保護(hù)是反應(yīng)線路發(fā)生接地故障時(shí)零序電流分量大小和方向的多段式電流方向保護(hù)裝置，在我國(guó)大短路電流接地系統(tǒng)不同電壓等級(jí)電力網(wǎng)的線路上，根據(jù)部頒規(guī)程規(guī)定，都裝設(shè)了這種接地保護(hù)裝置作為基本保護(hù)。反應(yīng)工頻變化量的起動(dòng)元件采用浮動(dòng)門坎，正常運(yùn)行及系統(tǒng)振蕩時(shí)變化量的不平衡輸出均自動(dòng)構(gòu)成自適應(yīng)式的門坎，浮動(dòng)門坎始終略高于不平衡輸出，在正常運(yùn)行時(shí)由于不平衡分量很小，而裝置有很高的靈敏度。完成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的初始化后，即可開放中斷，程序轉(zhuǎn)入振蕩閉鎖模塊。對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的檢測(cè)安排在中斷服務(wù)程序中。接著是對(duì)裝置的硬件進(jìn)行一次全面的自檢，包括RAM，EPROM、各開關(guān)量輸出通道等。這一步必須首先執(zhí)行，否則無(wú)法通過(guò)并行口讀取各開關(guān)量輸入的狀態(tài)。在執(zhí)行故障處理程序時(shí)，定時(shí)器仍將每隔一個(gè)TS發(fā)出中斷請(qǐng)求，以保證采樣不中斷。④在進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，若啟動(dòng)元件動(dòng)作，則裝置閉鎖掉采樣通道檢查，TV斷線檢測(cè)環(huán)節(jié)，直接跳轉(zhuǎn)至修改中斷返回地址和修改中斷返回參數(shù)環(huán)節(jié)，從而進(jìn)入故障處理程序中。若啟動(dòng)繼電器動(dòng)作，則設(shè)置保護(hù)計(jì)數(shù)器的初始值，并通過(guò)保護(hù)計(jì)數(shù)器每次循環(huán)自減“l(fā)”來(lái)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)元件動(dòng)作后自保持6s的時(shí)間。③經(jīng)過(guò)上述TV斷線以及采樣通道自檢后，若互感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)均無(wú)異常，再次判斷啟動(dòng)繼電器是否動(dòng)作。在TV斷線期間，相應(yīng)的TV斷線標(biāo)志位置“1”，并通過(guò)程序安排閉鎖自動(dòng)重合閘。TV斷線判據(jù)如下：[1]負(fù)序電壓大于8V，；[2]正序電壓小于30V。首先對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)都檢查三相電流之和是否與變壓器中性點(diǎn)側(cè)TA引入的零序電流3Io相等，如果不相等，則判定為采樣回路出錯(cuò)，進(jìn)行上傳數(shù)據(jù)請(qǐng)求置位，將相應(yīng)的報(bào)警信息上傳給ARM。若電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，保護(hù)啟動(dòng)元件不啟動(dòng)。采用全波傅氏算法等微型機(jī)保護(hù)算法對(duì)各數(shù)字量采樣值進(jìn)行計(jì)算。中斷服務(wù)程序主要包括定時(shí)采樣，電流求和自檢，TV 斷線檢查，以及啟元件等功能。 中斷程序模塊在保護(hù)裝置開中斷后，每隔一個(gè)Ts，定時(shí)器就會(huì)發(fā)出一個(gè)采樣脈沖，隨即產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。⑤數(shù)據(jù)傳輸通信數(shù)據(jù)傳輸通信主要為串口收發(fā)數(shù)據(jù)。對(duì)保護(hù)計(jì)數(shù)器的值進(jìn)行判斷，該計(jì)數(shù)器用于保護(hù)起動(dòng)元件動(dòng)作后的6s延時(shí)計(jì)算。④開放中斷與等待中斷經(jīng)過(guò)初始化和全面自檢后，表明裝置的準(zhǔn)備工作已經(jīng)全部就緒，此時(shí)，開放中斷，將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)投入工作。若發(fā)現(xiàn)只讀存儲(chǔ)器EEPROM定值求和碼與事先存入的定值和不一致，說(shuō)明EEPROM有故障，轉(zhuǎn)至告警模塊，并將告警信息顯示在顯示器上。由于受啟動(dòng)繼電器的閉鎖，所以在開出每一路開出量時(shí)，保護(hù)并不會(huì)誤動(dòng)。并將告警信息顯示在液晶顯示屏上。(1)RAM 的讀寫檢查對(duì) RAM 某一單元寫入 1 個(gè)數(shù)，再?gòu)闹凶x出，并比較兩者是否相等。首先本科生課程設(shè)計(jì)（論文)23F2812 對(duì)自身的工作環(huán)境進(jìn)行設(shè)置，初始化各種寄存器，按照電路設(shè)計(jì)的輸入輸出要求，設(shè)置每一個(gè)端口用作輸入還是輸出，初始化保護(hù)輸出的開關(guān)量