數(shù)字式繼電保護(hù)仿真報告姓名：張文嘉學(xué)號：2010202070006老師：楊軍副教授2011.6數(shù)字式繼電保護(hù)仿真（PSCAD）題目：如圖1所示的雙機(jī)系統(tǒng)，Em、En為兩端系統(tǒng)的電勢，Zm、Zn為系統(tǒng)的阻抗，R，XL分別為線路的電阻和電抗。線路中k點發(fā)生單相接地故障，對其進(jìn)行仿真。所需參數(shù)自由選取。圖1系統(tǒng)模型設(shè)系統(tǒng)為220kV系統(tǒng)，系統(tǒng)參數(shù)選取如下：M側(cè)系統(tǒng)電阻Rm=9.186Ω，電感Lm=138mH；N側(cè)系統(tǒng)電阻Rn=9.186Ω，電感Ln=138mH，功角滯后20°；線路單位長度參數(shù)為：正序參數(shù)r1=0.02，L1=0.9，C1=0.126；零序參數(shù)，，。線路總長度L=200km。一、仿真模型圖2系統(tǒng)仿真模型在PSCAD中建立系統(tǒng)仿真模型，如圖2所示。設(shè)線路中點發(fā)生A相單相接地故障，故障起始時刻為t=0.2s，故障持續(xù)時間為0.1s，仿真時間在t=0.5s時結(jié)束。采樣頻率為600Hz，即采樣間隔為，每周期采樣點為12。二、仿真波形PSCAD中的仿真波形如圖3所示，圖(a)為三相電流仿真波形，圖(b)為三相電壓仿真波形。從圖(a)中可看出，當(dāng)A相發(fā)生單相接地故障時，A相電流明顯增大，而B、C兩相電流基本保持不變，仍為負(fù)荷電流；A相電壓有明顯的電壓降低，而B、C兩相電壓基本保持不變。（a）三相電流波形（b）三相電壓波形圖3仿真波形三、濾波器設(shè)置有些算法在進(jìn)行保護(hù)計算之前需要濾波，這里采用零點濾波器的設(shè)計方法設(shè)計濾波器進(jìn)行濾波。濾波器傳遞函數(shù)為這是一個4階的傳遞函數(shù)，對應(yīng)的離散的計算公式為該濾波器能濾除3次和5次諧波，基波增益為6。用該濾波器對A相電流和電壓進(jìn)行濾波，波形如圖4所示（a）濾波前A相電流波形（b）濾波后A相電流波形（c）濾波前A相電壓波形（d）濾波后A相電壓波形圖4A相濾波前后電流、電壓波形四、程序用matlab編寫程序如下：load'D:\測距結(jié)果\noname1_01.out'tt=noname1_01(:,1);Iaa=noname1_01(:,2);%%A相電流Ibb=noname1_01(:,3);%%B相電流Icc=noname1_01(:,4);%%C相電流Uaa=noname1_01(:,5);%%A相電壓Ubb=noname1_01(:,6);%%B相電壓Ucc=noname1_01(:,7);%%C相電壓（1）方法一%%%濾波fore=5:304t(e-4,1)=tt(e,1);Ia(e-4,1)=(Iaa(e,1)+sqrt(3)*Iaa(e-1,1)+2*Iaa(e-2,1)+sqrt(3)*Iaa(e-3,1)+Iaa(e-4,1))/6;Ib(e-4,1)=(Ibb(e,1)+sqrt(3)*Ibb(e-1,1)+2*Ibb(e-2,1)+sqrt(3)*Ibb(e-3,1)+Ibb(e-4,1))/6;Ic(e-4,1)=(Icc(e,1)+sqrt(3)*Icc(e-1,1)+2*Icc(e-2,1)+sqrt(3)*Icc(e-3,1)+Icc(e-4,1))/6;Ua(e-4,1)=(Uaa(e,1)+sqrt(3)*Uaa(e-1,1)+2*Uaa(e-2,1)+sqrt(3)*Uaa(e-3,1)+Uaa(e-4,1))/6;Ub(e-4,1)=(Ubb(e,1)+sqrt(3)*Ubb(e-1,1)+2*Ubb(e-2,1)+sqrt(3)*Ubb(e-3,1)+Ubb(e-4,1))/6;Uc(e-4,1)=(Ucc(e,1)+sqrt(3)*Ucc(e-1,1)+2*Ucc(e-2,1)+sqrt(3)*Ucc(e-3,1)+Ucc(e-4,1))/6;end①距離保護(hù)%%%距離保護(hù)整定阻抗z1=0.02+0.2826i;L=200;%%線路長度krel=0.8;%%可靠系數(shù)z_set=krel*L*z1;%%兩點乘積算法計算阻抗i1=Ia(123,1);i2=Ia(126,1);u1=Ua(123,1);u2=Ua(126,1);R=(u1*i1+u2*i2)/(i1*i1+i2*i2);X=(u1*i2-u2*i1)/(i1*i1+i2*i2);z_m=R+X*i;%%%判據(jù)k=abs(z_m-0.5*z_set)-abs(0.5*z_set);ifk<=0disp('發(fā)生單相接地故障');elsedisp('未發(fā)生故障');end②過流保護(hù)%%整定電流I_L=0.445/sqrt(2);I_set=1.85*I_L;%%%兩點乘積算法計算電流i1=Ia(123,1);i2=Ia(126,1);Im=sqrt((i1*i1+i2*i2)/2);%%%判據(jù)k=Im-I_set;ifk>0disp('發(fā)生單相接地故障');elsedisp('未發(fā)生故障');end（2）方法二%%%傅氏算法i0=Iaa(130,1);i1=Iaa(131,1);i2=Iaa(132,1);i3=Iaa(133,1);i4=Iaa(134,1);i5=Iaa(135,1);i6=Iaa(136,1);i7=Iaa(137,1);i8=Iaa(138,1);i9=Iaa(139,1);i10=Iaa(140,1);i11=Iaa(141,1);i12=Iaa(142,1);a1=((i1+i5-i7-i11)+sqrt(3)*(i2+i4-i8-i10)+2*(i3-i9))/12;b1=((i0+i2-i4-i8+i10+i12)+sqrt(3)*(i1-i5-i7+i11)-2*i6)/12;I=(a1+b1*i)/sqrt(2);u0=Uaa(130,1);u1=Uaa(131,1);u2=Uaa(132,1);u3=Uaa(133,1);u4=Uaa(134,1);u5=Uaa(135,1);u6=Uaa(136,1);u7=Uaa(137,1);u8=Uaa(138,1);u9=Uaa(139,1);u10=Uaa(140,1);u11=Uaa(141,1);u12=Uaa(142,1);c1=((u1+u5-u7-u11)+sqrt(3)*(u2+u4-u8-u10)+2*(u3-u9))/12;d1=((u0+u2-u4-u8+u10+u12)+sqrt(3)*(u1-u5-u7+u11)-2*u6)/12;U=(c1+d1*i)/sqrt(2);z_m=U/I;①距離保護(hù)%%%整定阻抗z1=0.02+0.2826j;L=200;%線路長度krel=0.8;%%可靠系數(shù)z_set=krel*L*z1;%%判據(jù)k=abs(z_m-0.5*z_set)-abs(0.5*z_set);ifk<=0disp('發(fā)生單相接地故障');elsedisp('未發(fā)生故障');end②過流保護(hù)%%%整定電流I_L