基于matlab的距离保护仿真
车辆速度与安全距离的MATLAB模拟
车辆速度与安全距离的MATLAB模拟目录摘要 (1)英文摘要 (2)引言 (3)正文 (4)1 实验平台概述 (4)1.1MATLAB概述 (4)1.1.1特点 (4)1.1.2常用基本数学函数 (4)1.1.3常用运算符号 (4)1.2刹车距离 (4)1.2.1国家刹车距离标准 (5)1.2.2刹车距离的影响因素 (5)1.3几种测距方法对比 (5)1.3.1激光测量距离（laser distance measuring） (5)1.3.2超声波测量距离（Ultrasonic measurement distance） (5)1.3.3毫米波雷达测量距离（Millimeter wave radar ranging） (5)1.3.4视觉测量距离（Vision measurement） (6)1.3.5红外线测量距离（Infrared ray range） (6)2 实验设计 (7)2.1激光测距图 (7)2.2生活中处处存在的超载现象 (8)2.2.1货车超载标准及相关处罚 (8)2.3MATLAB模拟 (9)3 实验结果与分析 (14)结论 (16)参考文献 (17)综述 (18)致谢............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
摘要因为公路上行驶的车辆的在不断增多，交通拥挤等问题随之也出现，交通事故也在增加，其中由于天气等周围环境影响，驾驶员由于刹车不及时造成的汽车追尾，侧面擦碰等事情在交通事故中所占比率增加，汽车防撞技术成为了全国性的热点研究话题。
可以看出保持距离，及时报警来进行刹车很重要，而两车间的距离和刹车距离在发展防撞技术中是不容忽视的考虑因素，所以本实验对两者进行了研究。
MATLAB距离保护仿真
在Matlab/Simulink中建立仿真模型，如图2所示。保护模 块已经封装成子系统，其输入数据为断路器处的电压电流测量 值，其输出信号送至断路器的控制端，以控制断路器的开合状 态（信号0表示跳闸，信号1表示合闸，断路器初始状态为合 闸）。用故障模块设置短路类型以及故障发生的时间 （t=0.03s）。通过改变故障点两侧线路的长度来改变故障点的 位置，但两侧线路的长度之和始终保持200km不变。仿真起止时 间为0~0.2s，采用变步长、ode23t算法进行仿真。所有模块的 频率均为50Hz。
电压测量值
相间保护
或
门
电流测量值
接地保护
Page 13
接地距离保护和相间距离保护只是所选取的测量电压和 测量电流不同，其基本结构类似，结构框图如图5所示。
测量 电压
测量 电流
基波 傅里 叶变
换
保护 程序 S函
数
躲开 暂态 时间
继电 器动 作保 持
动作 出口
图5 保护结构框图
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如图6所示，用三相电流相加得到零序电流，再将三相电 压和三相电流以及所得到的零序电流分别经过基波傅里叶变 换模块后输入到S函数中，经过接地保护程序的处理后输出动 作信号，再将信号躲过暂态时间以及经过继电器保持后输出。
Page 2
距离保护的时限特性
Z3
Z2
A
B
t
tII3 = tI2＋Δt
tI3
tI2
保护3的Ⅰ段 保护3的Ⅱ段
保护3的Ⅲ段
Z1
C
tIII3 = tIII2＋Δt tIII2
tII2 tI1 l
距离保护的动作时间 t 与保护安装处到故障点 的距离 l 之间的关系称为距离保护的时限特性。
基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文
基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文目录一、内容概括 (2)1. 研究背景和意义 (3)2. 国内外研究现状 (4)3. 研究目的和内容 (5)二、MATLAB控制系统仿真基础 (7)三、控制系统建模 (8)1. 控制系统模型概述 (10)2. MATLAB建模方法 (11)3. 系统模型的验证与校正 (12)四、控制系统性能分析 (14)1. 稳定性分析 (14)2. 响应性能分析 (16)3. 误差性能分析 (17)五、基于MATLAB控制系统的设计与应用实例分析 (19)1. 控制系统设计要求与方案选择 (20)2. 基于MATLAB的控制系统设计流程 (22)3. 实例一 (23)4. 实例二 (25)六、优化算法在控制系统中的应用及MATLAB实现 (26)1. 优化算法概述及其在控制系统中的应用价值 (28)2. 优化算法介绍及MATLAB实现方法 (29)3. 基于MATLAB的优化算法在控制系统中的实践应用案例及分析对比研究31一、内容概括本论文旨在探讨基于MATLAB控制系统的仿真与应用，通过对控制系统进行深入的理论分析和实际应用研究，提出一种有效的控制系统设计方案，并通过实验验证其正确性和有效性。
本文对控制系统的基本理论进行了详细的阐述，包括控制系统的定义、分类、性能指标以及设计方法。
我们以一个具体的控制系统为例，对其进行分析和设计。
在这个过程中，我们运用MATLAB软件作为主要的仿真工具，对控制系统的稳定性、动态响应、鲁棒性等方面进行了全面的仿真分析。
在完成理论分析和实际设计之后，我们进一步研究了基于MATLAB 的控制系统仿真方法。
通过对仿真模型的建立、仿真参数的选择以及仿真结果的分析，我们提出了一种高效的仿真策略。
我们将所设计的控制系统应用于实际场景中，通过实验数据验证了所提出方案的有效性和可行性。
本论文通过理论与实践相结合的方法，深入探讨了基于MATLAB 控制系统的仿真与应用。
MATLAB_SIMULINK在继电保护设计中的应用_杨兰
ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ｗｅ ｗｉｌｌ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｒｅｌａｙ ｂｙ ｔｈｉｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎａｌｙｚｅ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ
ｒｅｌａｙ ｗｉｌｌ ｂｅ ｍｏｒｅ ａｄｖａｎｃｅｄ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅ ｉｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ．
（长沙理工大学 电气与信息工程学院，湖南 长沙 ４１００７６）
摘要：在输电线路距离保护设计中，需分析阻抗继电器的动作特性。本文介绍 Ｍａｔｌａｂ ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 相位仿真方
法在比相式继电器动作特性分析中的应用。仿真结果表明，在继电保护设计中应用 Ｍａｔｌａｂ 软件分析可以充
分理解继电器的各项性能指标，使继电保护的设计在原理上严格、精确，实现高指标。
Ｕ － １／ｉ０Ｚｂｒ ｉ０Ｚｂｒ 构成 Ｕ Ｉ Ｕｏｐ Ｕｏｐ 构成
型；继电器模块为已封装的子系统，内含各种极化
图 ３ 继电器模块
Ｕｏｐ０ Ｕｏｐ ａｎｇ ３ Ｕｏｐ０ 比相 Ｕｏｐ０
ｕａ１－ ｕａ ａｎｇ ４
Ｕｏｐ
ｕａ０－ ｕａ
ｕａ０－ ｕａ 比相
ｉ０Ｚｂｒ Ｕｏｐ ａｎｇ ４ ｉ０Ｚｂｒ 比相 ｉ０Ｚｂｒ
１／Ｕａ１
２
Ｕ
Ｕａ１
×
３
ａｎｇ
Ｕｏｐ Ｕｏｐａ ／Ｕａ１ 相位输出
２ ａｎｇ
图 ６ 比相模块
２００６ 年 第 １ 期
杨 兰，杨廷芳，陈 众等 ＭＡＴＬＡＢ ／ ＳＩＭＵＬＩＮＫ 在继电保护设计中的应用
·５５·
表 １ 仿真结果
从仿真结果可以看
正方向出口故障
保护范围末端 ２３０ ｋｍ 处故障
Ｒｇ
基于MATLAB微机距离保护算法的输电线路仿真模型研究
基于MATLAB微机距离保护算法的输电线路仿真模型研究史军;何占宾;苑娇阳【摘要】运用MATLAB 6.5的Simulink仿真工具,建立了电力系统输电线路V、W两相接地短路故障的模型,结合2种微机保护算法编程计算短路阻抗,绘制出仿真波形,比较算法的计算精度和计算速度,认为该模型可以分析微机保护算法的误差来源、滤波性能及各种因素对微机距离保护算法的影响,为距离保护的设计和动作行为的分析提供了一种新的手段.【期刊名称】《河北电力技术》【年(卷),期】2010(029)004【总页数】3页(P29-30,33)【关键词】输电线路;微机保护算法;MATLAB/Simulink;建模仿真【作者】史军;何占宾;苑娇阳【作者单位】保定供电公司,河北,保定,071000;保定电力职业技术学院,河北,保定,071051;保定供电公司,河北,保定,071000【正文语种】中文【中图分类】TM7730 引言微机保护算法是实现微机保护故障测量、分析和判断的基础,而算法运算的基础则是若干个离散数化的数字序列,因此,微机保护的一个基本问题是寻找适当的离散运算方法,使运算结果的精度既能满足工程要求,又要尽可能缩短计算耗时[1]。
为深入研究继电保护算法，仿真软件及仿真系统得到广泛应用。
加强继电微机保护算法的仿真研究，对于进一步提高微机保护选择性、速动性、灵敏性和可靠性，满足电网安全稳定运行的要求具有现实指导意义[2-3]。
1 仿真模型的建立为了研究电力系统在发生短路故障时电气量的特点，利用MATLAB的电力系统工具箱(PSB)，在Simulink环境中针对一条超高压线路搭建了仿真模型，并给出了1个具体算例。
图1所示为一条两端电源的高压线路，将高压线路两端系统简化为无穷大容量的三相电压源，线路采用分布参数。
线路电压等级为500 kV，线路长度为300 km。
图1 仿真用500 kV输电线路图2为利用MATLAB6.5建立的对应于图1所示线路的故障仿真模型，模型中用到了三相等值系统模块、三相分布参数线路模块、三相故障模块、三相电压电流故障模块等。
基于MATLAB状态流的距离保护仿真建模与分析_原宗辉
障发生后波动较小，而序分量比相选相元件故障后 波动很大，要经过一个半工频周期才能正确选相。 振荡闭锁元件在故障后能迅速开放保护，使保护能 正确做出判断，保护Ⅰ段迅速正确动作，保护Ⅱ 段、Ⅲ段可靠不动作。
（2） 线路发生相间故障的动态仿真 在图 4 所示双端电力系统负荷电流为零的情况 下，在 0.1 s 线路 900 km 处发生 AB 相接地短路， AB 两相电流突变到 700 A，而 C 相电流保持不变， 电流不平衡。 由图 6 可知，启动元件在故障发生后能快速正 确动作，模分量选相元件和序分量比相选相元件均 能正确动作；但是模分量选相元件比较稳定，故障 发生后波动较小，而序分量比相选相元件故障后波 动很大，要经过一个半工频周期才能正确选相。振 荡闭锁元件在故障后能迅速开放保护，使保护能正 确做出判断，保护Ⅱ段经过 0.5 s 延时后正确动作， 保护Ⅰ段、Ⅲ段可靠不动作。 （3） 系统发生震荡时仿真 利用图 4 所示的双端电力系统很难模拟系统振 荡，设计如图 7 所示的模型模拟系统振荡得到测量 阻抗。 由图 8 可知，系统振荡时，振荡闭锁元件输出 为 0，将保护的Ⅰ段Ⅱ段闭锁，防止保护的误动作。
0.5
参考文献：
输出
0.0
0.5
0
1
2
t/s
图 系统振荡时振荡闭锁元件的动作状态
3 结论
模型中设计了两种不同原理的选相元件。由仿 真结果可知：模分量选相元件受影响较小，可以迅 速做出判断。序分量比相选相元件受暂态过程影响 很大，因为序分量比相选相元件需要比较短路稳定 状态时正序分量和负序分量的相位，当处于暂态过
摘要：为了分析距离保护在线路正常情况下和各种故障情况下的动作行为，以及观察距离保护动态的变化 过程，并分析各种因素对距离保护的影响，对距离保护进行了仿真，设计了基于 MATLAB 状态流的距离 保护动态仿真系统。 关键词：距离保护；MATLAB 状态流；建模；仿真；动作状态 中图分类号：TM732 文献标识码：A
基于Simulink的三段比相式距离保护仿真研究
基于Simulink的三段比相式距离保护仿真研究吴成明;鲁月娥;王婷乐【摘要】距离保护因其不受系统运行方式的影响,在输电线路保护中得到广泛的应用,对此了解其工作原理并借助计算机做仿真研究显得很有意义.通过查阅相关文献资料并以Matlab软件为仿真平台,对三段比相式距离保护的原理进行了仿真研究.在Matlab环境下建立了阻抗继电器、时间继电器、中间继电器的数学仿真模型,在此基础上搭建了一个110kV输电线路的三段比相式距离保护模型,并结合某一110kV输电线参数完成了输电线距离保护整定值计算,通过Simulink模拟短路来验证模型动作的正确性.通过仿真研究验证了三段比相式距离保护原理的正确性,并得出接地短路和相间短路时的整定方式具有差异性,在仿真模块连接时需要信号类型匹配等结论.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2016(054)002【总页数】6页(P63-68)【关键词】距离保护;Matlab软件;短路故障;仿真分析【作者】吴成明;鲁月娥;王婷乐【作者单位】三峡大学电气与新能源学院,湖北宜昌443002;三峡大学电气与新能源学院,湖北宜昌443002;安徽送变电工程公司,安徽合肥230022【正文语种】中文【中图分类】TM773在输配电系统中，因距离保护整定计算不受系统运行方式的影响，在线路保护设计中得到了广泛的应用[1]。
距离保护按整定原理的不同可分为三段比相式和三段比幅式，其整定值是否正确对电力系统安全起着至关重要的作用，因此在保护装置投入使用前要做严格的实验测试[2]。
以往是通过真实物理模型来构建模拟仿真实验室，模拟实验中一般包括发电机、变压器、线路、断路器等，存在占地面积大、投资大、更改实验接线困难、试验系统不完整等缺点。
随着计算机技术的快速发展和电力系统专用数字仿真系统的成功研发，借助计算机可方便地观察分析电力系统在各种运行工况及故障情况下的动态行为[3]。
文献[4-6]以PSCAD4.2软件为仿真平台，对三段比幅式距离保护原理进行了仿真研究，并分析了影响测量阻抗大小的因素，提出了采用自适应的方法来消除线路串联电容和接地过度电阻的影响，但没有指出具体的模块搭建和参数设置过程。
基于MATLAB微机距离保护算法的输电线路仿真模型研究
关 键 词 ： 电 线 路 ； 机 保 护 算 法 ；ＭＡ ＡＢ ｓ ｍｕｉｋ 建 输 微 ＴＬ ／ ｉ ｌ ； ｎ
模 仿 真
Ａｂｓｒ ｃｔ Ｂａ ｅ ｏｎ ｈｅ ｉ ｕ ａ ｉ ｔ ｏｌ ｆ ｔａ ： ｓ ｄ ｔ ｓｍ ｌ ｔｏｎ ｏ ｏ Ｍ Ａ ＴＩＡ Ｂ ｍ ｕ— Ｓｉ
摘 要 ： 用 ＭＡＴＬ ． 运 ＡＢ ６ ５的 Ｓｍｕ ｉｋ仿 真 工 具 ， 立 了 电 ｉ ｌ ｎ 建 力 系统 输 电 线路 Ｖ、 两相 接 地 短 路 故 障 的模 型 ， 合 ２种 ｗ 结
为深 入 研 究 继 电 保 护算 法 ， 真 软 件及 仿 真 系 仿 统 得到 广泛 应用 。加强 继 电微 机保 护算 法 的仿 真 研 究 ， 于进 一步 提 高 微 机保 护选 择 性 、 动性 、 敏 对 速 灵 性 和可 靠性 ， 足 电 网安 全 稳 定 运 行 的要 求 具 有 现 满
手段 。
１ 仿 真 模 型 的 建 立
为 了研究 电力 系统在 发 生短路 故 障时 电气 量 的
特点 ， 用 ＭＡＴ ＡＢ的 电力 系统 工 具 箱 （ Ｓ ， 利 Ｌ Ｐ Ｂ） 在 Ｓｍｕｉｋ环 境 中针 对 一 条 超 高 压 线 路 出了 １个具 体算 例 。 并
ｆ ｒ ｍ ｉｒ ｏ ｃ ｏｐｒ ｅ ｓ — ｓ ｄ ｏｃ ｓ ｏｒｂａ ｅ ｄｉｔ ｎｃ ｏ ｅ ｔｏｎ ｅ ｉ ａ ｄ ｃ ｓ ａ ｅ ｐｒ ｔ ｃ ｉ ｄ ｓｇｎ ｎ ａ ｔｏｎ ａ ｌ ｓｓ ｉ ｎａ ｙ ｉ．
图 １所 示 为 一 条 两端 电源 的 高压 线 路 ， 高 压 将 线 路两 端 系统 简化 为 无 穷 大 容 量 的三 相 电 压 源 ， 线 路 采用 分 布参数 。线路 电压 等级 为 ５ ０ｋ 线 路 长 ０ Ｖ，
基于Matlab和ATP的微机距离保护动态仿真
图1 微机距离保护动态仿真系统Fig .1 Dynam ic si m ulati on system of m icr op r ocess or 2baseddistance p r otecti onComm ittee,PSRC )推荐的E MTP 参考电网模型[7](如图2)适用于大多数线路继电保护装置的仿真测试。
该模型是一个三机系统,包含四条230k V 输电线路,其中有一对双回线,以及T 型支接线路。
四条线路皆采用分布参数模型。
根据仿真设置,程序自动在电网模型库和CT 、PT 库中选取相应模型,并根据具体的故障类型以及故障位置等条件,按照ATP 卡片格式[5]动态地生成故障模型文件。
在上述工作完成后,利用Matlab 自动执行下述命令序列:①evalc ([’t pbig w .exe both’,F AULT .at p,’’,F AULT .out,’2r’]);②evalc ([’A t p2mat .exe’,p l42mat])。
其中,①用于启动ATP,以完成故障计算;②用于将ATP 的输出格式转换为Matlab 格式,以便送入Matlab 进行后续处理。
图2 PSRC E MTP 参考模型Fig .2 PSRC E M TP reference model1.3 微机距离保护仿真子系统微机距离保护仿真子系统主要由数据采集、保护测量和保护决策等模块构成,如图3所示。
数据采集模块实现了前置模拟低通滤波、采样功能;保护测量模块包含了各种通用的基本算法,如半波积分算法、超前移项算法、傅立叶算法、比相算法、解微分方程算法等;保护决策模块中主要是实现了各种保护动作特性,如距离保护的四边形特性、姆欧型特性等。
图3 微机距离保护仿真子系统Fig .3 Si m ulati on subsyste m of m icr op r ocess or 2based distance p r otecti on前述各通用基本算法和元件算法均采用Si m u 2link 实现。
基于MATLAB的微机保护算法仿真
本科毕业设计(论文) 题目：基于MATLAB的微机保护算法仿真学生姓名：学号：********专业班级：电气工程及其自动化1班指导教师：基于MATLAB的微机保护算法仿真摘要基于MATLAB软件，运用Simulink工具完成一种继电保护微机保护数据采集和处理系统。
主要基于两点法、突变量算法、对称分量选相法等传统的微机保护算法，搭建MATLAB的仿真模型，根据采集的输入电气量的采样数据进行分析、运算和判断，以实现相应的继电保护功能。
本文对MATLAB软件如何应用于微机保护做了详细说明，并运用MATLAB的动态仿真工具对电力系统中的故障以及微机保护的算法进行了仿真分析，说明了MATLAB在微机继电保护中应用的可行性。
同时本文对工程中常用微机保护算法进行了原理层面的分析，并运用模型对各种算法的性能进行了仿真和研究，有很重要的现实意义。
关键词：MATLAB；微机保护；算法；采样数据Microcomputer protection algorithm based onMATLAB simulationAbstractBased on MATLAB software, using Simulink tools perform one computer protection relay data acquisition and processing systems. Mainly based on two-point method, the amount of mutation algorithms, symmetric phase selector and other traditional computer protection algorithms to build MATLAB simulation model, based on the amount of collected samples of the input electrical data analysis, calculation and judgment, in order to achieve the corresponding relay protection. In this paper, MATLAB software how to apply a detailed description of computer protection, and the use of MATLAB dynamic simulation tool for power system failures and computer protection algorithms for the simulation analysis, illustrates the application of MATLAB in the feasibility of relay protection . This paper also commonly used in engineering computer protection algorithms theory level of analysis, and the use of models for the performance of various algorithms and simulation studies, there is a very important practical significance.Keywords：MATLAB；Microcomputer Protection；Algorithm; Sampling Data目录第1章引言 (1)第2章微机保护的基本理论知识 (4)2.1 微机保护系统简介 (4)2.2 微机保护的算法 (6)2.2.1 两点乘积法 (7)2.2.3 对称分量选相法 (9)第3章设计的主体内容 (14)3.1 典型电力系统设计 (14)3.1.1 输电线路型号及长度选择 (14)3.1.2 电源和变压器型号选择 (15)3.1.3 变压器具体参数计算 (15)3.2 微机保护部分设计 (17)3.2.1 两点法作为保护算法 (18)3.2.2 突作量电流算法作为保护算法 (20)3.2.3 对称分量选相法作为保护算法 (20)第4章结果分析与讨论 (22)致谢 (26)参考文献 (27)第1章引言微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向，它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度，微机保护装置硬件包括微处理器(单片机)为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。
基于MATLAB的电力系统继电保护仿真研究
基于MATLAB的电力系统继电保护仿真研究摘要：以MATLAB为基础的仿真技术能够完成电力体系继电保护的解析以及创设，笔者以电力体系的继电保护为中心环节，创建了体系仿真模型，并例举了电力体系故障、零序电流保护、变压器纵差保护等仿真案例的达成模式。
在参考这部分仿真案例的同时，对仿真成果实施了深度剖析。
关键词：MATLAB；电力体系；继电保护；仿真研究为了能够获得高特性的继电保护商品，通常要完成继电保护模拟实验，以往的继电保护试验多应用实体的物理模型，试验流程繁琐、成本居高不下，效果也不甚理想，其变通性不佳。
电力体系继电保护数字仿真是运用电脑软件模拟电力体系故障产生后电气量的波动特性，模拟继电保护设备的处置以及动作的流程，有着稳定性强、成本低、能够反复试验、脱离环境约束、研发时间短等优势。
透过对各类相异的继电保护技术的仿真，并辅以软件的协助，可以快速排查出设施运转时的故障并第一时间处理。
而MATLAB为核心的电力体系继电保护仿真是其中使用频率较高的技术。
一、电力系统故障仿真笔者使用双电源供应电能的体系模型，电压级别是220千伏，见下图：图1 电力体系故障模型上图的模型显示：同步发电机电机的容量是500MV?A，电压是13.8千伏；频率是50赫兹；三相变压器的容量是500MV?A，D11/Yg线路接入模式，频率是50赫兹。
150千米电线的正序阻抗是0.01165+j0.0008679欧姆/千米，对地电容是13.41×10-9F/km。
电荷1的电压达到220千伏；有功负荷达到220×106/250W；无功负荷达到200W；负荷3显示电压值是220千伏；有功负荷达到220×106/250W；无功负荷达到200W；负荷四电压值达到13.8千伏；有功负荷达到220×106/250W；没有无功负荷。
在设计故障体系MATLAB仿真模型的过程中，透过故障模块能够设计三相短路、两相短路、两相短路接地、单相短路接地故障。
基于Matlab的计算机距离保护微分方程算法仿真与研究概要
基于M atlab的计算机距离保护微分方程算法仿真与研究黄景光1,董兰兰1,吕艳萍2(1.三峡大学,湖北宜昌443002; 2.武汉大学,湖北武汉430072摘要:运用M atlab完成电力系统计算机距离保护的仿真,应用了两种基于线路模型的解微分方程的阻抗算法,分析了其应用于不同参数线路时的适应性,并通过分析在考虑存在干扰和误差时的阻抗计算结果,对两种算法的稳定性进行了研究。
还对这两种算法的工程应用提出了有益的建议。
关键词:距离算法; 仿真; 适应性; 稳定性中图分类号:TM773 文献标识码:A 文章编号:1003 4897(200605 0013 040 引言距离保护诞生近一百年了,理论分析及长期的运行经验都证明了距离保护具有很好的选择性和可靠性,因此,距离保护往往被选作电力系统中低压输电线路主保护。
在继电保护的计算机时代,人们可以根据具体应用情况在众多距离保护方案和算法中做出选择,以求实现包括保护的选择性、速动性、灵敏性、可靠性和经济性等整体性能的最优。
先确定距离保护的阻抗算法,然后配以适当的滤波器和其他信号处理方法,而整体方案必须经过严密的理论分析、仿真试验、动模试验和试运行后,才能确定下来。
距离保护的阻抗算法很多,有各种基于电压电流计算的阻抗算法(如傅里叶算法、最小二乘算法、卡尔曼滤波算法等、基于阻抗元件动作特性采样值算法、基于线路模型的解微分方程算法等几大类。
这些算法各有自己的优点和适宜应用的条件,分析各自的特点、研究其适应性,对获得算法乃至整个保护良好的选择性和可靠性等有很大帮助。
本文就基于线路模型的解微分方程算法进行仿真分析,并对其适应性和稳定性展开研究。
1 距离保护的解微分方程算法电力系统高压输电线路往往以距离保护作为其主保护之一,计算机距离保护的阻抗算法很多,解微分方程算法直接求解输电线路模型的微分方程计算短路阻抗,因此被广泛采用。
根据输电线路的模型,距离保护解微分方程算法通常又分为R-L模型算法和单模型算法。
基于MATLAB的毫米波作用距离仿真
2007 年 2 月 第 30 卷第 1 期舰 船 电 子 对 抗S H I PBOA R D EL EC T RON IC CO U N T E RM EA SU R EFe b . 2007Vo l . 30 No . 1基于 M A TL A B 的毫米波作用距离仿真李 磊 ,吕久明(解放军电子工程学院 ,合肥 230037)摘要 :毫米波传感器可以克服云 、雾 、尘埃和夜间观察等条件的限制 ,并且具有分辨率和分辨精度高等一系列特点 ,因此毫米波技术的研究方兴未艾 。
MA TL AB 语言具有友好的用户操作界面和方便的绘图功能 ,在 工程中得到了广泛的应用 。
介绍了毫米波的特点 ,并在 MA TL AB 6 . 5 环境下对毫米波最大作用距离进行 了研究与仿真 。
关键词 :毫米波 ;最大作用距离 ;仿真 中图分类号 : TN955 . 1 文献标识码 : A文章编号 : C N3221413 (2007) 0120088204Act i ng Distance Si mulat i on of Mill i meter W ave Ba s ed on MAT L ABL I L e i ,L V J i u 2mi n g( Elect r o n ic Engineering In stit u t e of PL A , Hef e i 230037 ,China )Abstract : The milli met e r 2wave se n so r ca n o verco me t he re st rictio n of clo ud , fo g , du s t a n d o b ser vatio n at ni ght a n d so o n , i n a dditio n it ha s ma ny cha ract eri stic s s uc h a s bet t e r re s ol u 2 tio n a nd re s ol vi ng p reci sio n a nd so o n , so t he t ec h nique of t he milli met er 2wa ve se n s o r i s de 2 velopi ng . MA TL A B la ngua ge ha s f rie ndl y op e ratio n i nt erf ace of u se r a nd co n ve ni e n t draw 2 i ng f u nctio n , so it i s app lie d e xt e n sively i n e ngi nee ri ng. Thi s p ap er i nt ro duce s t h e c h a r act e r 2 i s tic s of t h e milli met e r wa v e , a n d st u die s a n d si m ulat e s t h e ma xi mu m eff e ctive di s t a n ce of t h e milli met e r ba s e d o n t h e MA TL A B 6 . 5 .K ey w ords :milli met e r wa v e ; m a xi mu m acti n g di s t a n ce ; s i m ulatio n之间 ,通 常 是 指 30 ～ 300 GHz 这 一 频 率 区 域 。
90-基于Matlab的制动距离仿真系统
是滑动摩擦的约束反力，
其值不可以超过附着力
Fφ， 即： Fxb燮Fφ=Fzφ
Fφ
（1）
Fμ Fxbmax=Fφ
Fxb，Fμ，Fφ Fxb=F
μ
或最大地面制动力
Fxbmax 为 ：
0
Fxbmax=F准=Fzφ （2）
pa 制动系油压 p
踏 板 力 Fp
式中： φ—地面的纵 图 1 制动时地面制动力、 制动器
收稿日期： 2010－11－26 作者简介： 李志鹏 （1963-）， 男， 教授； 彭涛 （1985-） , 男, 硕士研究生。
当 车 轮 滚 动 时 ， 地 面 制 动 力 Fxb 等 于 制 动 器 制 动 力 Fμ， 且 随 踏 板 力 的 增 长 成 正 比 关 系 增 长 。 地 面 制 动 力 、 制动器制动力和附着力的关系如图 1 所示。 地面制动力
u2=u0-
gφ 2
t2
（12）
在持续制动阶段， 汽车的前、 后轮都抱死拖滑，
前、后轮地面制动力都达到了最大且保持不变，大小与附
着力相等。 因此，在这个过程中，汽车作匀减速运动，直至
其中制动器起作用阶段包
含 制 动 器 协 调 时 间 t1 和 制动 力
增 长 时 间 t2， 所 以 汽 车 在 制 动
该计算系统的图形界面提供了仿真程序计算所需全 部数据的输入口， 输入参数包括汽车质量、 汽车轴距、 汽车质心至前轴中心线距离、 汽车质心至后轴中心线距
来车型以 50km/h 为制动初速度在干燥沥青路面上制动的
仿真计算后的图形界面。
仿 真 计 算 宝 来 车 在 不 同 路 况 下 分 别 以 20km/h、
ta2 2t2（1-β）
基于MATLAB平台的列车安全防护距离分析
基于MATLAB平台的列车安全防护距离分析作者：黄侨威来源：《科学与信息化》2019年第15期摘要安全防护距离是列车控制系统的重要参数。
本文利用MATLAB平台，对列车安全防护距离进行模拟分析，并为日后工程设计提供方便、准确、快捷的安全防护距离计算工具。
关键词列车控制;列车自动防护;制动模型;安全防护距离概述目前，列车自动控制系统（ATC）已经广泛应用于国内地铁线路。
而在自动列车运行子系统（ATO）的控制下，能保证列车高效和准确地运行至目的停车点。
但由于存在牵引制动偏差和速度误差等原因，列车在极少概率下会存在超过停车点的可能。
为了确保列车绝不逾越移动授权界限，移动授权会在停车点上额外考虑安全距离余量，即安全防护距离。
在工程设计中，线路需要预留足够的安全防护距离，以确保列车正常停车点或运行速度不会受到线路条件的影响。
而在工程中，安全距离并不是一成不变的数值，需要根据工程实际条件确定。
安全防护距离受到很多不同因素的影响，其中包括列车速度、制动性能、牵引性能、系统响应时间等。
因此，本文尝试利用MATLAB平台，对列车安全防护距离进行模拟分析，并为日后工程设计提供方便、准确、快捷的安全防护距离计算工具。
1 安全制動模型在ATO模式下，列车系统依据停车点计算出ATO速度曲线。
列车会依照ATO设定的速度曲线到达目标点。
而根据不同的停车条件需要，列车的停车精度为±0.05-0.25 m。
而在ATO 模式下行车，列车的速度会受到ATP系统的防护。
当列车速度超过ATP系统防护的速度时，系统会对列车实施紧急制动直到速度为零。
根据IEEE1474.1，安全制动模型描述了从列车超速到以确保的紧急制动率实施紧急制动的过程中，最不利情况下的列车性能表现。
ATP防护的紧急制动模型按照五段体现，分别是A：ATP系统响应，B：牵引切除，C：EB响应时间，D：紧急制动。
根据IEEE1474.1的安全制动模型，列车安全防护距离的影响因素包括前行列车位置误差、追踪列车位置误差、ATP设备反应时间、牵引切除时间、进行紧急制动的额外时间、紧急制动建立时间以及列车牵引制动的特性等。
MATLAB的距离保护仿真 -
后备保护
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距离保护的时限特性
Z
3
Z 2
Z
1
A
t
B
C
tIII3 = tIII2＋Δt tIII2
tII3 = tI2＋Δt tI3 保护3的Ⅰ段 保护3的Ⅱ段 保护3的Ⅲ段 tI2
tII2 tI1 l
距离保护的动作时间 t 与保护安装处到故障点 的距离 l 之间的关系称为距离保护的时限特性。
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图2 距离保护仿真模型
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开始
循 环 执 行 直 到 仿 真 结 束
程序初始化设定采样时间 及输入输出变量个数
初始化函数
计算测量阻抗
动态更新函数
距离保护判定
输出函数
输出
保护程序流程图
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距离保护模块构建
三段式距离保护子系统的内部构成如图3所示，分别 由距离Ⅰ段，距离Ⅱ段，距离Ⅲ段构成，距离Ⅱ段输出信 号延时0.05s，距离Ⅲ段输出信号延时0.1s，再将各段的 动作信号经过点乘模块之后得到最终的断路器动作信号。
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图8 130km处相间短路时距离各段动作图
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图9 距离Ⅱ段内的相间和接地保护接地距离模块的动作 如图9，是在延时模块前的动作信号，可以看出在相间短路时 由相间距离保护动作而接地距离保护不会动作。
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接地距离保护采用测量电压为保护安装处的相电压，测 量电流为带有零序电流补偿的相电流，能够反应单相接地故 障、两相接地故障、三相接地故障，但不能反应相间短路故 障。其测量阻抗为：
Z m1 Zm2 Z m3
UA I A K 3I 0 UB I B K 3I 0 UC I K 3I