输电线路微型机继电保护算法综述及零序方向继电器仿真毕业设计说明

目录

引言........................................................................ .. (1)

第一章绪论....................................................................... .. (2)

1.1微机继电保护的发展. (2)

1.2微机保护装置的特点 (2)

1.2.1维护调试方便 (2)

1.2.2可靠性高灵活性大、体积缩小 (3)

1.2.3易于获得附加功能性能较好 (3)

第二章110KV输电线路微机保护技术综述 (3)

2.1输电线路微机保护的发展方向 (4)

2.1.1计算机化 (4)

2.1.2网络化 (5)

2.1.3保护、控制、测量、数据通信一体化 (5)

2.1.4智能化 (6)

2.2输电线路微机保护的类型 (7)

2.2.1导引线纵联差动保护 (7)

2.2.2输电线路载波保护 (7)

2.2.3微波保护 (7)

2.2.4光纤纵差保护 (8)

第三章PSL621C线路微机保护装置分析 (12)

3.1功能及原理 (12)

3.1.1启动元件 (12)

3.1.2选相元件 (13)

3.1.3距离保护 (13)

3.1.4零序保护 (20)

3.1.5重合闸继电器 (21)

3.1.6失灵启动 (22)

3.1.7合闸加速保护 (23)

3.1.8交流电压电流异常判断 (23)

3.1.9过流保护 (25)

3.1.10低周减载、低压减载 (25)

第四章微机保护主要元件的基本原理 (27)

4.1微机型零序电流方向保护概念 (27)

4.1.1保护电流元件配置 (27)

4.1.2零序保护整定原则及其作用 (27)

4.1.3零序方向过流保护的原理与特点 (28)

4.2方向纵联元件基本原理 (30)

4.2.1基于补偿电压的突变量方向判别原理 (30)

4.2.2正序电压补偿式方向元件 (32)

4.2.3负序电压补偿式方向元件 (32)

4.2.4零序电压补偿式方向元件 (32)

4.3启动元件的基本原理 (33)

4.3.1 三相同时刻采样值启动元件 (30)

4.3.2 零序电流辅助启动元件 (34)

4.3.3 起讯元件 (34)

4.3.4 静稳破坏检测元件 (34)

4.4 距离元件的基本原理 (35)

4.4.1突变量距离元件 (35)

4.4.2 相间距离元件 (38)

4.4.3 接地距离元件 (39)

4.5 零序方向过流元件的基本原理 (40)

4.6过流元件的基本原理 (41)

4.7 选相元件的基本原理 (41)

4.7.1 突变量选相 (41)

第五章微机保护中零序方向元件算法研究与仿

真 (44)

5.1零序方向过流保护的原理与特点 (44)

5.2 直接移相原理的序分量滤过器 (45)

5.2.1正序电压零序补偿方案 (45)

5.3使用 MATLAB软件进行仿真 (46)

5.4零序方向元件动作判据优缺点分析 (64)

5.5记忆电压零序补偿方案 (65)

结论....................................................................... . (67)

参考文献....................................................................... . (68)

辞....................................................................... .. (69)

引言

随着电子技术和计算机技术的发展，电力系统的继电保护也突破了传统的继电保护形式，出现了电力系统微机保护。目前，我国的微机保护技术已趋于成熟，各种类型的微机保护装置已在全国各大电力网络中投入运行。为此本设计特对110KV电压等级下输电线路涉及到的微机保护进行阐述。

本设计的题目是《110KV输电线路微型机继电保护算法综述及零序方向继电器仿真》，即对110KV输电线路的继电保护的整定。这里主要介绍的是微机保护在110KV 输电线路中的算法及应用，容包括：微机保护的发展介绍、典型微机继电保护装置的技术分析、零序电流整定及计算方法分析等几部分。电力系统继电保护的形式和原理在不断更新，但总体的设计原则是相同的，都要满足保护的基本要求。

电力系统中输电线路保护作为保证电网运行安全的主要自动控制设备，其性能的改善和提高一直受到科研和运行部门的高度重视。近十多年以来，随着计算机技术的不断进步，特别是微机技术的成熟与应用，高压输电线路保护已由传统的电磁式保护、晶体管保护，集成电路保护进入到微机保护时代，成为继电保护系统发展的主要方向。目前，继电保护向计算机化、网络化方向发展，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务，也开辟了研究开发的新天地。

经过长期的研究和实践，现在人们已普遍认可了微机保护在高压、超高压电网保护中无可替代的优势。近年来，随着我国国民经济的快速发展，电力建设的步伐也在

不断加快。西电东送、南北互供、全国联网的格局正逐步形成。高压和超高压电网规模的不断扩大，网络结构日趋复杂，电网运行安全问题日益突出，对继电保护的性能提出了新的更高要求。与此同时，线路保护新原理研究的不断深入，运行经验的不断积累，以及计算机技术的快速发展，使得研制开发功能更加完善、智能化水平更高的新型微机高压线路保护成为可能。因此，利用线路保护原理研究的新成果，以高性能硬件平台为基础，研究和开发性能更好的高压线路微机保护是当前一项具有重要理论和现实意义的研究课题。

由于编写人员的理论知识和实践经验所限、编写时间仓促，设计中难免存在欠缺的地方，敬请老师予以指出，本人将不胜感激。

第一章绪论

继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故围来提高系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全供电。因此，继电保护是电力系统重要的组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的不可缺少的技术措施。而自1984年我国第一套微机保护样机通过鉴定以后，便有许多不同型号的微机保护装置即被生产，以适应电力系统生产的需要，微机保护以其优越的性能得到广泛的应用。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。

1.1 微机继电保护的发展

微机具有高速运算、逻辑判断和记忆能力，微机保护是通过软件程序实现的，具有极大的灵活性，也因而微机保护可以实现很复杂的保护功能，也可以实现许多传统保护模式无法实现的新功能。许多传统保护模式存在的技术问题，在微机保护中找到了解决的办法。可靠性是继电保护的生命，微机保护采用了许多传统保护无法实现的抗干扰措施，有效地防止了保护的误动和拒动。目前，微机保护的平均无故障时间长达十万小时以上，这说明了微机保护是十分可靠的。

传统的继电保护装置，调试工作量很大，尤其是一些复杂的保护，而微机保护几