基于pscad42电力系统距离保护的仿真分析

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1、基于PSCAD4.2电力系统距离保护的仿真分析摘要：简要地介绍了PSCAD4.2软件及其工具箱，分析了输电线路距离保护的基本原理，并利用软件提供的工具箱搭建了距离保护仿真模型，设置了输电线路可能发生的接地故障和相间故障，最终得出了不同故障类型T输电线路的电压、电流以及其他量的变化规律的波形，从而实现了三段式距离保护的作用。仿真波形结果表明：利用该软件建立的模型是能够准确反应距离保护的作用机理，即距离保护装賈能够快速响应故障信号并动作于断路器，实现输电线路的保护。关键词：PSCAD4.2;距离保护;接地

2、故障;仿真AnalysisofpowersystemdistanceprotectionsimulationbasedonPSCAD4.2Abstract:BrieflyintroducingPSCAD4.2softwareanditstoolbox,thenanalyzingthebasicprincipleofthetransmissionlinedistanceprotection,andusethetoolboxthatthesoftwareprovidestobuildaprotection

3、simulationmodelandsetagroundfaultandphasetransmissionlinefailuresthesystemmayoccur,atlastobtainthevoltage,currentandwaveformvariationofotherdifferenttypesoftransmissionlinefailures,enablingthree-distancesprotection.Simulationwaveformresultsshowedthat:us

4、ingthemodelofthesoftwareisaccuratelyabletoestablishthereactionmechanismofthedistanceprotection,distanceprotectiondevicecanquicklyrespondtothecircuitbreakerfailuresignalandactonittoachieveprotectionoftransmissionlines•Keywords:PSCAD4.2；DistanceProtection

5、；GroundFault；Simulationo引言电力系统保护中，输电线路的保护主要是距离保护，其不受运行方式的影响，继电保护性能得到提高，因而获得广泛的应用［11。文献［2］中通过对继电器模块的搭建来得到对电力系统的继电保护，但如果保护原理发生变化则相应的继电器模块也会发生变化，保护模块的移植性不强。目前，虽然电力系统的保护已经进入微机自动化时［3］，但距离保护体系并不十分完善，其屮接地电阻对距离保护的影响表现突出，文献［4-6】详述了采用自适应的方法来消除接地电阻对距离保护的影响。PSCAD4.

6、2是一种电力系统电磁暂态仿真软件，尤芄在控制系统、无功补偿系统、岛压直流输电以及继电保护系统等领域较为活跃，该软件主要对电力系统时域和频率等变量进行仿真分析，其结果一般以简单易懂的图形界而输出，使得仿真过程淸晰、准确而灵活［7_81。1电力系统距离保护的原理在电力系统继电保护中，距离保护扮演着重要的角色。它满足电力系统的选择性、灵敏性、可靠性以及能够快速切除故障，从而快速恢复电网的正常稳定运行。距离保护是反应于保护安装地点到故障发生处之间的距离（阯抗），以此来根据阻抗的人小而整定动作时间的一种保护装賈

7、为了满足选择性、速动性和灵敏性的要求，现在广泛采用的是三段式距离保护，其网络接线如图1。Us图l距离保护网络接线图第1段距离保护理想情况是线路AB的全长，即ZAB，但实际是不可能的，如果BC出口处发生故障，则保护2第1段不应该动作，所以其应该躲过这种情况而整定，于是保护2段的1段整定值为Zs'el2=/CrelZAB(•其中fel为继电保护中的可靠系数，一般取为0.8」0.9)同理，对保护1的第1段为：Z；et,=/CrelZBC第2段距离保护与限时电流速断相似。当保护1的第1段末端发生故障时，对于保

8、护2的测量阻抗就变为：Z2=ZAB+^ti贝

9、J保护2的2段动作阻抗为：Zs2et2=J为了增加距离保护的可靠性，应该加设距离3段保护，可以作为距离1段与2段的后备保护，对距离3段整定值，其启动阻抗要躲幵电力系统正常运行时的最小负荷阻抗来确定。距离保护由于保护装置测量阻抗的计算不同，可以分为接地距离保护和相间距离保护ll0]o接地距离保护通过测量相电压，同时测量电流为带有零序电流补偿的相电流来进行保护的。其可以保护单相、两相以及三相接地故障，测量肌抗为□