本科毕业设计_线路允许式方向高频保护仿真平台设计与开发

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1、线路允许式方向高频保护仿真平台设计与开发encyprotection;permissive;virtualsimulationplatform;microprocessor-basedprotection目录第一章绪论11.1高频保护的发展和现状11.2本课题的研究目的及意义11.3本课题的主要研究内容2第二章高频保护原理及微机保护算法42.1高频保护的定义42.2高频保护的结构组成42.3高频信号52.4高频保护的分类52.5方向高频保护52.6微机型高频保护算法6第三章Matlab仿真83.1线路允许式方向高频保护Matla

2、b仿真模型83.1.1模拟电网系统图83.1.2Matlab仿真图83.1.3在Matlab软件系统中建立可执行文件103.2对搭建的电力系统进行仿真103.2.1模拟电力系统d1点发生短路113.2.2模拟电力系统d2点发生短路113.2.3模拟电力系统d3点发生短路11线路允许式方向高频保护仿真平台设计与开发3.3Matlab模拟仿真结果12第四章保护VisualBasic程序设计与开发134.1程序设计框图134.2线路允许式方向高频保护虚拟仿真平台174.2.1线路允许式方向高频保护虚拟仿真平台主界面174.2.2查看采

3、样点波形窗口184.2.3保护定值设置窗口，以M站Form3窗口为例194.2.4保护开入量设置窗口，以M站Form4窗口为例204.3保护虚拟仿真平台动作结果204.3.1线路内部发生三相短路204.3.2线路内部发生单相接地短路224.3.3线路其他短路情况23第五章总结24参考文献25致谢26附录27附录A程序设计框图27附录B保护源程序36线路允许式方向高频保护仿真平台设计与开发第一章绪论1.1高频保护的发展和现状高频保护首次应用到继电保护中就对我国电力系统的安全、稳定、高效运行做出了巨大贡献。随着社会科学技术的快速发展

4、，以光纤保护为标志的光纤时代正在一步步向前延伸，从目前来看，光纤保护呈现着在未来取缔高频保护的趋势。高频保护是利用线路高频载波代替二次导线，传送线路两侧的电信号[5]。因此，高频保护的工作原理是反应被保护线路首端和末端电流的差信号和功率方向信号，用高频载波将信号传送到线路对侧的保护装置并加以比较而决定保护是否应该动作。正常运行及区外故障时，保护不动作，但在区内故障时，保护将全线速动[1]。高频保护的高频通道目前大部分是采用输电线路本身作为其中一个通道，载波信号运用50-300KHz的高频信号，保护连接方式一般有两种。第一种：相-

5、地式，这种连接方式工作效率低、信号衰减大、干扰大，但是造价低。第二种：相-相式，此种连接方式工作效率高、造价也高。电流相位差动高频保护的动作原理是通过测量和比较被保护线路两侧电流量的相位，采用输电线路载波通信的方式传递线路两侧的电流相位[3]。高频闭锁式方向保护则是根据比较输电线路两侧短路功率方向原理构成。允许式方向高频保护当被保护线路发生短路时，如果功率方向元件判定为正方向即内部故障时，保护将向对侧发送高频允许信号，允许对侧保护跳闸[2]。只有当本侧保护正方向动作，同时收到对侧保护发过来的高频允许跳闸信号时，保护才能跳闸出口，

6、完成对故障线路的切除。微机型保护的出现，是现代计算机技术、信息技术发展的成果。随着人类对简单、高效品质的不懈追求，作为互联网、信息技术时代电力行业的产物，微机型继电保护顺应了我国电力电网的发展需求[17]。微机型高频保护具有实现全线速动，保护构成简单，造价低等优点[10]。目前，保护主要在220kv、110kv及35kv等输配电网中扮演着非常重要的角色，未来也将继续发挥着它的优越性。1.2本课题的研究目的及意义在现代大型电力系统超高压、远距离输电线路上，为了减小故障造成的损失第63页共63页线路允许式方向高频保护仿真平台设计与开

7、发，满足系统并列运行稳定性的要求，常常要求在线路两侧瞬时切除被保护线路上任一点发生的故障，即要求继电保护能实现全线速动。距离保护从原理上决定了它不能实现全线速动，线路的纵联差动保护虽然可以无延时的切除保护范围内的短路故障，但是保护必须敷设专用的辅助导线，而且，只能用于长度不超过10km的输电线路。所以，为解决超高压、长距离电力线路的短路问题，可以利用电力线路传送表示两侧电量的高频信号，而无需增设通信线路，这样就形成了高频保护[11]。高频保护能够在高压线路上无延时地切除被保护线路内部故障，实现全线速动。在未来电网继电保护发展进程

8、中，高频保护的地位将会逐渐降低甚至被其他保护取代。由于高电压等级的设备对电力系统而言至关重要，所以对保护的要求也更加严格。从形势分析，高频保护将最早在500kv等高电压等级电网中被慢慢淘汰，取而代之的是更加稳定优越的光纤保护。而220kv及以下低电压等级相对来说