微机保护实验报告

1、.微机继电保护实验报告 项目名称： 微机距离保护算法（1） 姓 名： 陈发敏 学 号： K03134163 班 级： K0313416 实验时间： 2016.6.7 实验地点： 实验楼五楼 实验成绩： 一、 实验目的1熟悉MATLAB桌面和命令窗口；2通过编写滤波程序、阻抗计算程序以及距离保护动作判据程序，了解微机保护工作原理。 3定性分析各种算法的优缺点。二、 实验内容1、用“load”函数导入I_DATA_3.txt短路电流数据和U_DATA_3.txt短路电压数据，对其进行滤波处理，要求滤除直流分量和二次谐波分量。注意观察数据的特征，数据第一列为时间，第二列为A相值，第三列为B相值，第三

2、列为C相值。观察滤波前后的波形。2、编写微机保护算法程序，包括短路阻抗算法和动作判据算法（判据为相间距离保护判据），阻抗继电器的动作特性采用方向圆特性。并利用该程序对步骤1处理后的数据进行计算，观察保护的动作情况。距离保护的整定值为:Zset=1.08+j24.92。三、 实验模型及程序1、 绘制滤波前后的电流、电压波形，并进行对比分析；电流波形滤波前，短路瞬间电流幅值变大，到短路后的稳态呈曲线变化；经过滤波后，短路后的稳态比较平稳。电压波形滤波前，短路瞬间电压幅值急剧变小；经过滤波后，短路后的稳态比较平稳，且短路后电压波形变化没有电流波形变化大。2、 设计编写保护算法程序,绘制阻抗幅值变化的

3、波形，并分析保护的动作情况。由阻抗幅值变化的波形和保护的动作情况可知：左图的B相的阻抗值太低，所以致使B相动作有明显的变化。附MATLAB程序如下：%实验3程序clc;clear;%电压电流数据导入a=load(H:To be completed微机保护jibao3_4U_DATA_3.txt); %导入电压量b=load(H:To be completed微机保护jibao3_4I_DATA_3.txt); %导入电流量t=a(:,1);UA=a(:,2);UB=a(:,3);UC=a(:,4);IA=b(:,2);IB=b(:,3);IC=b(:,4);Ts=t(1,2)-t(1,1);N

4、=0.02/Ts;m=size(t);%滤波处理%电流滤波IIA=zeros(1,m(2);IIB=zeros(1,m(2);IIC=zeros(1,m(2);for jj=101:m(2); IIA(jj)=(IA(jj)-IA(jj-100)/2; IIB(jj)=(IB(jj)-IB(jj-100)/2; IIC(jj)=(IC(jj)-IC(jj-100)/2;endsubplot(3,1,1);plot(t,IIA,r)title(电流滤波)subplot(3,1,2); plot(t,IIB,g)subplot(3,1,3); plot(t,IIC,b) figure subplo

5、t(3,1,1); plot(t,IA) title(电流波形) subplot(3,1,2); plot(t,IB) subplot(3,1,3); plot(t,IC)%电压滤波UUA=zeros(1,m(2);UUB=zeros(1,m(2);UUC=zeros(1,m(2);for jj=101:m(2); UUA(jj)=(UA(jj)-UA(jj-100)/2; UUB(jj)=(UB(jj)-UB(jj-100)/2; UUC(jj)=(UC(jj)-UC(jj-100)/2;endfiguresubplot(3,1,1);plot(t,UUA,r)title(电压滤波)subp

6、lot(3,1,2); plot(t,UUB,g)subplot(3,1,3); plot(t,UUC,b)%利用两点乘积算法计算%电压USA=zeros(1,m(2);USB=zeros(1,m(2);USC=zeros(1,m(2);for jj=N/4+1:m(2) USA(jj)=sqrt(UUA(jj)*UUA(jj)+UUA(jj-N/4)*UUA(jj-N/4)/2); USB(jj)=sqrt(UUB(jj)*UUB(jj)+UUB(jj-N/4)*UUB(jj-N/4)/2); USC(jj)=sqrt(UUC(jj)*UUC(jj)+UUC(jj-N/4)*UUC(jj-N

7、/4)/2);end% %电流for jj=N/4+1:m(2) ISA(jj)=sqrt(IIA(jj)*IIA(jj)+IIA(jj-N/4)*IIA(jj-N/4)/2); ISB(jj)=sqrt(IIB(jj)*IIB(jj)+IIB(jj-N/4)*IIB(jj-N/4)/2); ISC(jj)=sqrt(IIC(jj)*IIC(jj)+IIC(jj-N/4)*IIC(jj-N/4)/2);end%定义测量电压和测量电流Um=UUA-UUB;Im=IIA-IIB;Um1=UUB-UUC;Im1=IIB-IIC;Um2=UUC-UUA;Im2=IIC-IIA;% %电阻、电抗、相角差

8、for jj=N/4+1:m(2) R(jj)=(Um(jj)*Im(jj)+Um(jj-N/4)*Im(jj-N/4)/(Im(jj)*Im(jj)+Im(jj-N/4)*Im(jj-N/4); X(jj)=(Um(jj-N/4)*Im(jj)-Um(jj)*Im(jj-N/4)/(Im(jj)*Im(jj)+Im(jj-N/4)*Im(jj-N/4); O(jj)=180/pi*atan(Um(jj-N/4)*Im(jj)-Um(jj)*Im(jj-N/4)/(Um(jj)*Im(jj)+Um(jj-N/4)*Im(jj-N/4); % R1(jj)=(Um1(jj)*Im1(jj)+Um

9、1(jj-N/4)*Im1(jj-N/4)/(Im1(jj)*Im1(jj)+Im1(jj-N/4)*Im1(jj-N/4); X1(jj)=(Um1(jj-N/4)*Im1(jj)-Um1(jj)*Im1(jj-N/4)/(Im1(jj)*Im1(jj)+Im1(jj-N/4)*Im1(jj-N/4); O1(jj)=180/pi*atan(Um1(jj-N/4)*Im1(jj)-Um1(jj)*Im1(jj-N/4)/(Um1(jj)*Im1(jj)+Um1(jj-N/4)*Im1(jj-N/4); % R2(jj)=(Um2(jj)*Im2(jj)+Um2(jj-N/4)*Im2(jj-

10、N/4)/(Im2(jj)*Im2(jj)+Im2(jj-N/4)*Im2(jj-N/4); X2(jj)=(Um2(jj-N/4)*Im2(jj)-Um2(jj)*Im2(jj-N/4)/(Im2(jj)*Im2(jj)+Im2(jj-N/4)*Im2(jj-N/4); O2(jj)=180/pi*atan(Um2(jj-N/4)*Im2(jj)-Um2(jj)*Im2(jj-N/4)/(Um2(jj)*Im2(jj)+Um2(jj-N/4)*Im2(jj-N/4);end%*动作判据*%Zset=1.0821+i*24.9205;Zm=R+i.*X;Zm1=R1+i.*X1;Zm2=R2+

11、i.*X2;flag=zeros(1,m(2);flag1=zeros(1,m(2);flag2=zeros(1,m(2);for jj=1:m(2)if abs(Zm(jj)-0.5*Zset)=0.5*abs(Zset) flag(jj)=1;endif abs(Zm1(jj)-0.5*Zset)=0.5*abs(Zset) flag1(jj)=1;endif abs(Zm2(jj)-0.5*Zset)=0.5*abs(Zset) flag2(jj)=1;endendfiguresubplot(221)plot(t,flag)title(动作判据)subplot(222)plot(t,fl

12、ag1)subplot(223)plot(t,flag2)4、 实验结果分析微机距离保护与线路参数和线路短路长度密切相关，微机距离保护算法中，给出线路参数及短路线路长度后，计算其短路阻抗根据整定原则确定其整定值。实验中0.5秒时发生短路，得到的短路阻抗如图所示，修改整定值后，断路器均收到跳闸信号。5、 心得体会了解了微型机保护系统的硬件的组成部分。以及组成原理图。微机保护软件的逻辑功能在电力系统中的实际应用。学习了电力系统中微机型电流、电压保护时间、电流、电压整定值的调整方法。微机继电保护实验报告 项目名称： 微机距离保护算法（2） 姓 名： 陈发敏 学 号： K03134163 班 级： K

13、0313416 实验时间： 2016.6.13 实验地点： 实验楼五楼 实验成绩： 一、 实验目的1 熟练掌握matlab/simulink的使用方法；2 通过matlab/simulink输电网络模型与上次实验所编写的继电保护算法程序联合仿真，熟悉继电保护仿真研究的基本方法。二、 实验内容1、 根据模型参数，计算两段距离保护整定值（距离I段和距离II段）。2、 利用powergui模块分析短路电流、电压中的谐波分量，并根据分析的结果修改实用一中编写的滤波程序。根据仿真数据的特征，对保护算法程序进行修改，要求程序中有距离I段和II段，距离继电器采用方向圆特性。3、 线路不同的位置（10%处，5

14、0%处，%70处）作短路，观察保护的跳闸情况。三、 实验模型及程序1 根据模型参数，计算两段距离保护整定值（距离I段和距离II段）。电路模型：计算两段（M和N端）距离保护整定值：KrelI=0.80,85ZsetMI=KrelILA-BZ1=0.8100.3864=3.0912ZsetNI=KrelILA-BZ1=0.8900.3864=27.8208KrelII=0.8ZsetMII=KrelII(ZA-B+Kb.minZset.NI)ZsetNII=KrelII(ZA-B+Kb.minZset.MI)2 利用powergui模块分析短路电流、电压中的谐波分量，并根据分析的结果修改实用一中编

15、写的滤波程序。根据仿真数据的特征，对保护算法程序进行修改，要求程序中有距离I段和II段，距离继电器采用方向圆特性.MATLAB程序如下：%实验4程序%电压电流数据导入t=IMabc.time;UA=VMabc.signals.values(:,1);UB=VMabc.signals.values(:,2);UC=VMabc.signals.values(:,3);IA=IMabc.signals.values(:,1);IB=IMabc.signals.values(:,2);IC=IMabc.signals.values(:,3);Ts=t(1,2)-t(1,1);N=0.02/Ts;m=s

16、ize(t);%滤波处理%电流滤波IIA=zeros(1,m(2);IIB=zeros(1,m(2);IIC=zeros(1,m(2);for jj=101:m(2); IIA(jj)=(IA(jj)-IA(jj-100)/2; IIB(jj)=(IB(jj)-IB(jj-100)/2; IIC(jj)=(IC(jj)-IC(jj-100)/2;end%电压滤波UUA=zeros(1,m(2);UUB=zeros(1,m(2);UUC=zeros(1,m(2);for jj=101:m(2); UUA(jj)=(UA(jj)-UA(jj-100)/2; UUB(jj)=(UB(jj)-UB(j

17、j-100)/2; UUC(jj)=(UC(jj)-UC(jj-100)/2;end%利用两点乘积算法计算%电压USA=zeros(1,m(2);USB=zeros(1,m(2);USC=zeros(1,m(2);for jj=N/4+1:m(2) USA(jj)=sqrt(UUA(jj)*UUA(jj)+UUA(jj-N/4)*UUA(jj-N/4)/2); USB(jj)=sqrt(UUB(jj)*UUB(jj)+UUB(jj-N/4)*UUB(jj-N/4)/2); USC(jj)=sqrt(UUC(jj)*UUC(jj)+UUC(jj-N/4)*UUC(jj-N/4)/2);end%

18、%电流for jj=N/4+1:m(2) ISA(jj)=sqrt(IIA(jj)*IIA(jj)+IIA(jj-N/4)*IIA(jj-N/4)/2); ISB(jj)=sqrt(IIB(jj)*IIB(jj)+IIB(jj-N/4)*IIB(jj-N/4)/2); ISC(jj)=sqrt(IIC(jj)*IIC(jj)+IIC(jj-N/4)*IIC(jj-N/4)/2);end%定义测量电压和测量电流Um=UUA-UUB;Im=IIA-IIB;Um1=UUB-UUC;Im1=IIB-IIC;Um2=UUC-UUA;Im2=IIC-IIA;% %电阻、电抗、相角差for jj=N/4+1

19、:m(2) R(jj)=(Um(jj)*Im(jj)+Um(jj-N/4)*Im(jj-N/4)/(Im(jj)*Im(jj)+Im(jj-N/4)*Im(jj-N/4); X(jj)=(Um(jj-N/4)*Im(jj)-Um(jj)*Im(jj-N/4)/(Im(jj)*Im(jj)+Im(jj-N/4)*Im(jj-N/4); O(jj)=180/pi*atan(Um(jj-N/4)*Im(jj)-Um(jj)*Im(jj-N/4)/(Um(jj)*Im(jj)+Um(jj-N/4)*Im(jj-N/4); % R1(jj)=(Um1(jj)*Im1(jj)+Um1(jj-N/4)*Im

20、1(jj-N/4)/(Im1(jj)*Im1(jj)+Im1(jj-N/4)*Im1(jj-N/4); X1(jj)=(Um1(jj-N/4)*Im1(jj)-Um1(jj)*Im1(jj-N/4)/(Im1(jj)*Im1(jj)+Im1(jj-N/4)*Im1(jj-N/4); O1(jj)=180/pi*atan(Um1(jj-N/4)*Im1(jj)-Um1(jj)*Im1(jj-N/4)/(Um1(jj)*Im1(jj)+Um1(jj-N/4)*Im1(jj-N/4); % R2(jj)=(Um2(jj)*Im2(jj)+Um2(jj-N/4)*Im2(jj-N/4)/(Im2(jj)*Im2(jj)+Im2(jj-N/4)*Im2(jj-N/4); X2(jj)=(Um2(jj-N/4)*Im2(jj)-Um2(jj)*Im2(jj-N/4)/(Im2(jj)*Im2(jj)+Im2(jj-N/4)*Im2(jj-N/4); O2(jj)=180/pi*atan(Um2(jj-N/4)*Im2(jj)