1、第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例7.1 简单数字滤波器的简单数字滤波器的MATLAB辅助设计实例辅助设计实例在电力系统微机继电保护中，最简单的数字滤波器是通过对离散输入信号进行加、减法运算与延时构成的线性滤波器。这种滤波器是假定输入信号由稳态基波、稳态整次谐波和稳态直流所组成，即不考虑暂态过程和其他高频成分，显然，这样考虑的计算结果是粗糙的，因此这种滤波器一般用于速度较低的保护中，例如过负荷保护、过电流和些后备保护。由于这种滤波器只对相隔若干个周期的信号进行加减运算，不做乘除运算，所以计算量很小。 第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在
2、微机继电保护中的应用实例7.1.1 减法滤波器（差分滤波器）简介减法滤波器（差分滤波器）简介第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例7.2 微机继电保护算法的微机继电保护算法的MATLAB辅助设计辅助设计7.2.1 基于正弦函数模型的微机继电保护算法基于正弦函
3、数模型的微机继电保护算法假设被采样的电压、电流信号都是纯正弦量时，可以利用正弦函数的一系列特性，从若干个采样值中计算出电压、电流的幅值、相位以及功率和测量阻抗的量值。然后进行比较、判断，以完成一系列的保护功能。实际上在电力系统发生故障后电流、电压都含有各种暂态分量，而且数据采集系统还会引入各种误差， 所以这一类算法要获得精确的结果，必须和数字滤波器配合使用，即尽可能地滤掉非周期分量和高频分量之后，才能采用此类算法，否则计算结果将出现较大的误差。第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例
4、第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的
5、应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例 应该注意的是，全波傅氏算法只能消除直流分量和整次谐波分量，但当电力系统发生故障时，故障信号中除了各次谐波分量外，还含有衰减的直流分量，由于衰减的直流分量对应的频谱为连续谱，从而与信号中的基频分量频谱混叠，导致在利用全波傅氏算法计算时出现误差。因此，在实际的应用时必须采取改进算法。第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例7.3 输电线路距离保护的建模与仿真输电线路距离保护的建模与仿真距离保护是反应故障
6、点至保护安装地点之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，其主要作用是测量短路点到保护安装地点之间的阻抗，并与整定阻抗值进行比较，以确定保护是否应该动作。阻抗继电器按其构成方式可分为单相式和多相式两种。本节只讨论单相式第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例7.3.1 方向阻抗继电器的数学模型方向阻抗继电器的数学模型第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继
7、电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例7.4 Simulink
8、在变压器微机继电保护中的应用举例在变压器微机继电保护中的应用举例电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件，它的故障将对供电可靠性和系统的正常工作带来严重的影响。同时，大容量的电力变压器也是十分贵重的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。根据国家电力调度通信中心和中国电力科学院的全国继电保护与安全自动装置运行情况统计分析，在19952001年期间，变压器纵差保护共动作1464次，其中误动或拒动449次，动作正确率只有69.3%，其保护正确动作率远低于发电机保护和220500kV线路保护。误动和拒动的原因，除运行（整定、调试）、安装、制造质量等方面外，
9、还有若干理论问题有待解决。第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例7.4.3 变压器保护区内、外故障时比率制动的仿真变压器保护区内、外故障时比率制动的仿真第第7章章 MATLAB在微机
10、继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例7.4.4 变压器绕组内部故障的简单仿真变压器绕组内部故障的简单仿真第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例7.5 输电线路故障行波仿真举例输电线路故障行波仿真举例当线路发生故障时，电力系统中存在运动的电压和电流行波，这些暂态故障行波包含了故障方向、故障距离等丰富的故障信息。与基于工频电气量的传统保护相比，基于行波电气量的继电保护具有不受过渡电阻、电流互感器饱和、
11、系统振荡和长线分布电容等影响等优点。基于行波的故障测距技术在输电线路故障测距中已取得了巨大成功，基于行波的小电流系统单相接地故障选线也取得了重大突破。本节将在简要介绍故障行波基本概念的基础上，重点介绍利用故障行波的仿真方法。第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例第第7章章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例在微机继电保护中的应用实例
