【正文】 留變量來(lái)給出。它的執(zhí)行方式很簡(jiǎn)單，用戶只需在Matlab的提示符下輸入該M文件的文件名，這樣Matlab就會(huì)自動(dòng)執(zhí)行該M文件中的各條語(yǔ)句，并將結(jié)果直接返回到Matlab工作空間。也可以使用這三個(gè)函數(shù)將一個(gè) mn 矩陣原來(lái)元素全部取代成為 0，1 或是單位矩陣的值，不過(guò)要加上 size 指令來(lái)指出其矩陣大小是 mn，所長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3以語(yǔ)法為：zeros（size （A ））其中 A 為原來(lái)的矩陣 M 文件及 M 函數(shù)Matlab程序大致分為兩類：M腳本文件（MScript）和M函數(shù)（MFunction），它們均是普通的ASCII 碼構(gòu)成的文件。Zeros 函數(shù)生成元素皆為 0 的矩陣；ones 函數(shù)生成元素皆為 1 的矩陣，eye 生成一個(gè)單位矩陣，之所以稱為 eye 是取其發(fā)音與原來(lái)單位矩陣符號(hào)Ⅰ相同，而又避免與復(fù)數(shù)定義中的虛部所用的符號(hào) i 混淆，所以改以 eye替代。數(shù)組由一維元素構(gòu)成，而矩陣由多維元素組成。 數(shù)組和數(shù)據(jù)Matlab 的運(yùn)算事實(shí)上是以數(shù)組（array）及矩陣（matrix ）方式在做運(yùn)算，而這兩者在Matlab 的基本運(yùn)算性質(zhì)上是不同的，數(shù)組強(qiáng)調(diào)元素對(duì)元素的運(yùn)算，而矩陣則采用線性代數(shù)的運(yùn)算方式。 MATLAB 編程基礎(chǔ) 變量和數(shù)學(xué)運(yùn)算首先從 Matlab 數(shù)學(xué)運(yùn)算開始說(shuō)明。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)在張龍斌老師的指導(dǎo)下完成。在本文的第 6 部分中總結(jié)了此次設(shè)計(jì)并給出了結(jié)論。并介紹了所設(shè)計(jì)的線路繼電保護(hù)仿真與整定計(jì)算值的配合。第 3 部分是線路繼電保護(hù)的基本原理等基礎(chǔ)理論知識(shí)。本文第 1 部分為前言，介紹了本次設(shè)計(jì)的主要思路。利用 MATLAB 和線路繼電保護(hù)的內(nèi)容，使用 SimuLink 和 SimPowerSystems 工具箱，搭建了一個(gè)線路整定計(jì)算和故障仿真模型。在繼電保護(hù)仿真中也應(yīng)用到了 Matlab，如基于 Matlab 開發(fā)平臺(tái)的繼電保護(hù)仿真系統(tǒng)。在線路繼電保護(hù)整定計(jì)算仿真方面，我們使用了 SimuLink 和 SimPowerSystems 工具箱，它常用于電力系統(tǒng)各個(gè)方面的仿真。其中 SIMULINK 就是為 MATLAB 開發(fā)的一種優(yōu)秀的控制系統(tǒng)仿真工具軟件，它具有模塊化、可重載、可封裝、面向結(jié)構(gòu)圖編程及可視化等特點(diǎn)，可大大提高系統(tǒng)仿真的效率和可靠性。隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的日益發(fā)展采用計(jì)算機(jī)仿真方法來(lái)分析研究電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是解決此類工程問(wèn)題的一種有效手段。不同地區(qū)、不同類型的發(fā)電和配電設(shè)備都是通過(guò)它連接起來(lái)的，構(gòu)成電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）I電流保護(hù) MATLAB 仿真目 錄1 引言 ....................................................................................................................................................12 MATLAB 及其模塊介紹 ...........................................................................................................2 MATLAB 編程基礎(chǔ) ..............................................................................................................2 M 文件及 M 函數(shù) ...................................................................................................................3 SIMULINK 介紹 .....................................................................................................................3 SFUNCTION 簡(jiǎn)介 ................................................................................................................53 線路繼電保護(hù)的基本原理 .........................................................................................................8 整定基本要求 ..........................................................................................................................8 保護(hù)整定原則 ........................................................................................................................104 線路繼電保護(hù)仿真 .....................................................................................................................18 保護(hù)仿真軟件概述 ...............................................................................................................18 仿真設(shè)計(jì)步驟 ........................................................................................................................19 線路單相自動(dòng)重合閘電流保護(hù)仿真 .............................................................................19 線路三段式電流保護(hù)仿真 ................................................................................................275 仿真結(jié)果分析 ...............................................................................................................................36 線路單相自動(dòng)重合閘電流保護(hù)仿真結(jié)果分析 ..........................................................36 線路三段式電流保護(hù)仿真結(jié)果分析 .............................................................................376 總結(jié) ..................................................................................................................................................38致 謝 ..............................................................................................................................................40參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................................41長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11 引言本設(shè)計(jì)的題目是線路繼電保護(hù)整定計(jì)算的 MATLAB 仿真，包括對(duì)電力系統(tǒng)線路整定計(jì)算仿真和故障仿真的研究。輸電線路是電力系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備。它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)發(fā)電、供電和配電的穩(wěn)定運(yùn)行。MATLAB 語(yǔ)言是目前國(guó)際上流行的一種演算紙式的編程語(yǔ)言，它具有強(qiáng)大的矩陣分析與運(yùn)算功能，并且是一個(gè)開放的環(huán)境。我們可以利用工具箱中的元件模型，結(jié)合電力系統(tǒng)中的基本原理，搭建輸電線路模型，繼而設(shè)置各種電力系統(tǒng)故障進(jìn)行分析和調(diào)試，以期為電力系統(tǒng)線路故障故障仿真提供有力根據(jù)。例如 MATLAB 被用于發(fā)電機(jī)、變壓器、線路和負(fù)荷等元件的建模和仿真，在輸電線路研究中，有利用 Matlab 對(duì)輸電線路進(jìn)行故障定位數(shù)字仿真的研究。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)線路的繼電保護(hù)——三段式電流保護(hù)和零序電流保護(hù)進(jìn)行仿真研究。在系統(tǒng)中設(shè)定不同的故障點(diǎn)，分別進(jìn)行了相應(yīng)的仿真，且與線路的整定計(jì)算值相配合，做到有選擇性的動(dòng)作，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。第 2 部分介紹了 Matlab 基礎(chǔ)和在設(shè)計(jì)中所用到知識(shí)。第 4 部分中對(duì)線路繼電保護(hù)仿真中的模型構(gòu)成、參數(shù)設(shè)定及故障發(fā)生時(shí)保護(hù)裝置的動(dòng)作情況作了詳細(xì)說(shuō)明。長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2第 5 部分對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行了分析，不同層面做出分析，對(duì)于在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的不同階段也做出具體分析。其中包括致謝詞，參考文獻(xiàn)等。2 Matlab 及其模塊介紹本章簡(jiǎn)單介紹了此次設(shè)計(jì)用到的 Matlab 知識(shí)，首先介紹 Matlab 軟件編程基礎(chǔ)知識(shí)，再對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)線路繼電保護(hù)整定計(jì)算仿真設(shè)計(jì)中用到的仿真模塊的來(lái)源、功能、參數(shù)等進(jìn)行介紹。例如要計(jì)算 1+2+3 及 110+210+310 這兩個(gè)算式，接在提示符號(hào)之后的是要鍵入的算式，Matlab 將計(jì)算的結(jié)果以 ans 顯示。在聲明一個(gè)變量為數(shù)組或是矩陣時(shí)，如果是要個(gè)別輸入元素，需要用中括號(hào)將元素置于其中。在介紹矩陣運(yùn)算之前首先介紹幾個(gè)特殊的矩陣。上述三個(gè)函數(shù)的使用語(yǔ)法都相似，如 zeros（m ）可以產(chǎn)生一個(gè) mm 的正方矩陣，而zeros（m，n）產(chǎn)生的是 mn 的矩陣。M腳本文件中包含一組有Matlab語(yǔ)言所支持的語(yǔ)句，它類似DOS下的批處理文件。使用M函數(shù)格式變成是Matlab程序設(shè)計(jì)的主流。只要進(jìn)入該函數(shù)，Matlab就將自動(dòng)生成這兩個(gè)變量，不論是佛直接使用這兩個(gè)變量。輸入變量和返回變量之間用括號(hào)分隔。用戶采用help 命令則可以顯示出來(lái)注釋語(yǔ)句段的內(nèi)容。如果輸入或返回變量格式不正確，則應(yīng)該給出相應(yīng)的提示。要檢查某目錄中所有的M函數(shù)語(yǔ)法錯(cuò)誤，首先應(yīng)該用cd命令進(jìn)入該目錄，然后運(yùn)行pcode* 命令進(jìn)行偽代碼轉(zhuǎn)換。改正了該語(yǔ)法錯(cuò)誤后，再重新執(zhí)行pcode命令，直到?jīng)]有錯(cuò)誤為止。長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4 SIMULINK 介紹Simulink是以工具庫(kù)的形式掛接在Matlab上的，不能獨(dú)立運(yùn)行，只能在Matlab環(huán)境中運(yùn)行。Simulink是由模塊庫(kù)、模型構(gòu)造及指令分析、演示程序等幾部分組成。模塊框圖是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的圖形顯示，由一組稱為模塊的圖標(biāo)組成，模塊之間采用連線聯(lián)接。模塊之間的連線表明模塊的輸入端口與輸出端口之間的信號(hào)連結(jié)。一個(gè)模塊框圖可以根據(jù)需要包含任何類型的模塊。Simulink模塊的基本特點(diǎn)是參數(shù)化的，許多模塊都具有獨(dú)立的屬性對(duì)話框，在對(duì)話框中用戶可以定義模塊的各種參數(shù)。 System（信號(hào)與系統(tǒng)）、Math （數(shù)學(xué)模塊）和Functionsamp。SIMULINK 在諸如Communication Toolbox ，Nonlinear Control Design Blockset，Power System Blockset 等工具箱的配合下，還可以完成對(duì)諸如通行系統(tǒng)、非線性控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的建模、分析和仿真。分別為：1）位于Simpowersystems模塊庫(kù)中：① 斷路器模塊(break)，② 線路模塊(Series RLC Branch block)，③ 電流測(cè)量器模塊(Current Measurement block)， ④ 交流電壓源模塊(AC Volatge block )，⑤三相故障模塊（ThreePhase Fault block），⑥ 傅利葉變換模塊（Fourier block），長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5⑦萬(wàn)用表模塊（Multimeter block），⑧接地模塊（Ground(input/output) block），2）位于Simulink模塊庫(kù)中：① 到工作空間模塊（To Workspace block），② 輸入端口模塊（In1 block），③ 輸出端口模塊（Out1 block），④ 示波器模塊（Scope block），⑤ 常數(shù)模塊（Constant block），⑥ 乘法模塊（Product block ），⑦ 繼電器模塊（Relay block），⑧ 加法模塊（SUM block ），⑨ 使能子系統(tǒng)模塊（Enable Subsystem block）。對(duì)于那些經(jīng)常使