微機保護裝置零序方向元件的實現(xiàn)

1、精選文檔微機愛護裝置零序方向元件的實現(xiàn)目 錄第一章 緒論1§1.1設計目的與意義1§1.2設計要求1其次章 設計原理2§2.1原理2§2.2故障類型2第三章 設計算法4第四章 程序及仿真9§3.1傅氏算法9§3.2 設計代碼及仿真12§3.21設計程序12§3.22仿真模型18§3.33仿真結(jié)果20第五章 總結(jié)21參考文獻22第一章 緒論§1.1設計目的與意義常規(guī)的整流型或晶體管型距離愛護，為了反映各種不同的故障類型和相別，需要設置不同的阻抗原件，接入不同的溝通電壓和電流。這些阻抗原件都是并列運

2、行的，他們同時在測量著各自分管的故障類型的阻抗，因此，在選相跳閘時，還要協(xié)作特地的選相原件。在用微型機構(gòu)成繼電愛護的功能時為了能夠?qū)崿F(xiàn)選相跳閘，同時防止非故障相的影響，一般都要設置一個故障類型，故障相別的推斷。選相方法既可以用于選相跳閘，又可以在阻抗繼電器中做到僅投入故障特征最明顯的阻抗測量元件。在突變量啟動元件加測出系統(tǒng)有故障后，先有它判別故障類型和相別，然后針對已知的相別提取相應的電壓，電流對進行阻抗計算。這種相別切換的想法在距離愛護進展的初期也使用過，但當時機電型繼電器很難做到正確的相別，而且硬件切換電路也格外簡單，從而降低了牢靠性，因而沒有達到大量的推廣應用。通過本課程設計，使同學把握

3、電力系統(tǒng)微機愛護中常用的序重量選相元件的基本原理，在了解序重量選相元件特點的基礎(chǔ)上，使用C語言編程（Visual Studio環(huán)境下），實現(xiàn)序重量選相元件的算法。§1.2設計要求1序重量選相元件2接受Visual Studio工具軟件編程，C語言3使用ATP或Matlab軟件建立電力系統(tǒng)故障暫態(tài)仿真模型，得到仿真數(shù)據(jù)，對編寫的程序進行測試，選相正確。4設計說明書要求： 簡述選相元件的基本原理； 程序流程圖； 源程序代碼； 可驗證算法正確性的計算實例； 2000字以上其次章 設計原理§2.1原理電流突變量選相元件在故障初始階段有較高的靈敏度和精確性，但是突變量僅存在20ms4

4、0ms，過了這段時間后，由于無法獲得突變量，所以突變量選項原件就無法工作了。為了實現(xiàn)選相，達到單相故障就可以跳單相的目的，必需考慮其他的選相方案。除了突變量選相以外，常用的選相方法還有阻抗選相、電壓選項、電壓比選相、對稱重量選相等，其中，對稱重量選相是一種較好的選相方法。分析輸電線路發(fā)生各種單重故障的對稱重量時，可以知道，只有單相接地故障和兩相接地短路才同時消滅零序和負序重量，而三相短路和兩相相間短路均不消滅穩(wěn)定的零序電流。因此，可以考慮先用是否存在零序電流重量的方法，去掉三相短路個兩相相間短路的影響，然后，再用零序電流3和負序電流3進行比較，找出單相接地和兩相接地短路的區(qū)分。§2.

5、2故障類型1. 單相接地短路時 式中， 愛護安裝地點的負序安排系數(shù)；愛護安裝地點的零序安排系數(shù)。這說明，考慮了各對稱重量的安排系數(shù)后，愛護安裝地點的故障相負序電流與零序電流基本上仍舊為同相。實際上，在后面確定的選相方案中，已考慮了 30º 的裕度。因此，有1) A相接地時2) B相接地時，和3)C相接地時,2 兩相接地短路兩相經(jīng)過渡電阻接地時，在故障支路有考慮各對稱重量的安排系數(shù)后，愛護安裝地點的非故障相負序電流和負序電流基本上仍舊滿足式。對應；此時，向量關(guān)系與單相接地全都趨向無窮大時，對應趨向于。以BC兩相接地短路為例，愛護安裝地點的A相負序電流與零序電流的向量關(guān)系如圖2.2所示。

6、圖中的半圓形虛線為不同過渡電阻狀況下的向量軌跡。AB或CA兩相接地短路的狀況，結(jié)論相像.圖2.1第三章 設計算法對稱重量法是分析電力系統(tǒng)三相不平衡的有效方法，其基本思想是把三相不平衡的電流、電壓分解成三組對稱的正序相量、負序相量和零序相量，這樣就可把電力系統(tǒng)不平衡的問題轉(zhuǎn)化成平衡問題進行處理。在三相電路中，對于任意一組不對稱的三相相量（電壓或電流），可以分解為3組三相對稱的重量。圖3.1當選擇A相作為基準相時，三相相量與其對稱重量之間的關(guān)系（如電流）為：=+=+=2+=+=+2+對于正序重量：=2，=對于負序重量：Ib2=，Ic2=2對于零序重量：=式中，為運算子，=1120°,有2

7、1240°, 31, +2+1=0由各相電流求電流序重量：I1= 1/3(+ +2)I2= 1/3(+2 +I0=1/3(+)以上3個等式可以通過代數(shù)方法或物理意義（方法）求解。以求解正序電流為例，對物理意義簡潔說明，以便于記憶：求解正序電流，應過濾負序重量和零序重量。參考圖3.1，將逆時針旋轉(zhuǎn)120°、逆時針旋轉(zhuǎn)240°后，3相電流相加后得到3倍正序電流，同時，負序電流、零序電流被過濾，均為0。故=1/3(+2)對應代數(shù)方法：式+式+2 式易得：=1/3(+2)。選相方法：1.若為不接地故障，則故障相為min2.若為接地故障，則由各種接地短路的向量關(guān)系,可以得出

8、,假如不計負序和零序安排系數(shù)之間的角度差，那么,愛護安裝地點的A相負序電流與零序電流之間的相位關(guān)系如表所示。畫出為基準向量選相區(qū)域圖落在不同的相位區(qū)，對應了不同的接地故障類型，如圖2.2所示。再考慮對稱重量安排系數(shù)的角度差之后，實際應用的對稱重量選相區(qū)域如圖2.3所示表2.1各種接地短路時，A 相負序電流與零序電流的相位關(guān)系故障類型角度arg圖2.2 arg的序重量選項圖圖2.3 有用序重量選項圖進一步的問題是，如何判別出同一個相位區(qū)域內(nèi)是單相接地還是兩相接地？雖然可以考慮用電流的大小來解決這個問題，但是，測量電流受負荷電流的影響，不能實現(xiàn)精確判別，因此，用阻抗確認是一種較好的選擇。以-的區(qū)域

9、為例，假如是A相接地短路，那么,BC兩相相間阻抗基本上為負荷阻抗，其值較高，測量阻抗應在段阻抗之外；假如是BC兩相接地短路，那么,BC兩相相間測量阻抗應在段阻抗以內(nèi)。于是，區(qū)分和的規(guī)章如下：1 ） 當-，若在內(nèi)，則判為 BC 兩相接地.2）當-，若在外，則判為A相接地.應當說明的是，當發(fā)生段外的 BC 兩相接地時，即使按 A 相接地短路處理，也不會有什么不良后果，由于，這種狀況下的ZA測量阻抗較大，愛護的動作元件不會動作。 綜合上述分析，可以做出對稱重量的選相流程圖，如圖2.4所示圖2.4 選相流程圖順便指出，愛護中的各種方法和判據(jù)都有各自的特點，但不少判據(jù)又有肯定的局限性，因此，在選擇方法和

10、判據(jù)時，應當考慮其充分的使用條件，這一點要引起留意。如電流突變量選相元件僅在短路初始階段格外有效，而對稱重量選相方法只能在同時有零序和負序電流時才起作用，其他的選項方法也同樣有肯定的使用條件。第四章 程序及仿真§3.1設計代碼距離愛護的故障處理程序規(guī)律的第一步是判別故障相，即選相。只有判定的故障的種類及相別，才能確定阻抗計算應取用什么相別的電流和電壓，例如BC相故障取和 ，A相接地故障取和+明顯只有故障相（間）的阻抗值才能反映故障距離，所以首要的是正確判別故障相。微機愛護選相有很多方式，這里主要分析簡潔易行的不反應負荷重量的相電流差突變量選相方式。相電流差突變量選相元件是在系統(tǒng)發(fā)生故

11、障時利用兩相電流差的突變量的福特值特點來區(qū)分各種各種類型故障。下面爭辯各種故障類型的兩相電流差突變量幅值的特點。void read_data() int i,len; FILE *fp; char infile30; printf("D:liangzhipeng.txt:n"); scanf("%s",infile); if(fp=fopen(infile,"r")=NULL) printf("!n"); return; printf("n讀取數(shù)據(jù)中n"); fscanf(fp,"%d

12、",&len);/讀入記錄數(shù) for(i=0;i<len;i+) fscanf(fp," %ftn",&stui.num,,&stui.age,stui.sex,&stui.Chinese,&stui.Math,&stui.English,&stui.Computer,&stui.total,&stui.average); fclose(fp); c += len; printf("*讀取數(shù)據(jù)成功!*n"); output();#include<

13、;stdio.h>#include<graphics.h>#include<math.h>#define N 1024#define dw 2*3.141592654/Nrect()int x,y,i;for(i=6;i<=72;i+=6)gotoxy(i/2+25,24);printf("%d",i/6);for(x=0;x<=640;x+=20)line(x,400-(rand()%50+50),x,360);setbkcolor(0);setcolor(2);line(630,350,640,360);line(630,370

14、,640,360);line(0,360,640,360);for(x=0;x<=640;x+=20)line(x,355,x,360);line(200,0,210,10);line(200,0,190,10);line(200,0,200,480);for(y=0;y<=40;y+=20)line(200,y,205,y); if(getch()=27) exit(0);zwave() int i,f; float x,y,a,b,c,d,e,r;char ch; for(;) cleardevice();a=rand()%10000/1000+1.0; b=1/a;c=0.0

15、;d=0.0;e=0.0;textcolor(2);delay(100);for(x=0;x<=getmaxx();x+=0.1)putpixel(x,a*sin(b*(x-getmaxx()/2+e)+c)+getmaxy()/2+d,2); rect(); void main()int driver=DETECT,mode;int i,k;long xi=0,xr=0;float xfN;long xtN;float xfrN,xfiN;long wsN,wcN;printf(" k=");scanf("%d",&k);initgrap

16、h(&driver,&mode,"");for(i=0;i<N/2;i+)wsi=511*sin(dw*i);for(i=0;i<N;i+)xti=511+511*6*sin(dw*i)+511*2*sin(2*dw*i);if(i*k<N)if(i*k<N/2)if(i*k<N/4) xr=xr+xti*wsN/4+i*k; xi=xi+xti*wsi*k; else xr=xr+xti*(-ws-N/4+i*k);xi=xi+xti*wsi*k;elseif(i*k<N*3/4)xr=xr+xti*(-ws-N/4+i

17、*k);xi=xi+xti*(-wsi*k-N/2); else xr=xr+xti*wsi*k-3*N/4;xi=xi+xti*(-wsi*k-N/2);elseif(i*k%N<N/2)if(i*k%N<N/4)xr=xr+xti*wsN/4+i*k%N; xi=xi+xti*wsi*k%N;else xr=xr+xti*(-ws-N/4+i*k%N);xi=xi+xti*wsi*k%N;elseif(i*k%N<N*3/4)xr=xr+xti*(-ws-N/4+i*k%N);xi=xi+xti*(-wsi*k%N-N/2); else xr=xr+xti*wsi*k%N

18、-3*4/N;xi=xi+xti*(-wsi*k%N-N/2);xfrk=2*xr/(N*511.0*511.0);printf(" xr=%f ",xfrk);xfik=2*xi/(N*511.0*511.0);printf(" xi=%f ",xfik); xfk=sqrt(xfrk*xfrk+xfik*xfik); printf("xfk=%f",xfk); getch(); wave(); §3.2仿真圖3.22 仿真模型圖圖3.23 模擬接地短路參數(shù)圖3.24采樣數(shù)據(jù)的間隔及其保存§3.21仿真結(jié)果圖3.33仿真數(shù)據(jù)圖圖3.34 仿真數(shù)據(jù)依據(jù)仿真模型進行仿真后，通過讀取仿真數(shù)據(jù)程序得到仿真數(shù)據(jù)，即仿真結(jié)果。第五章 總結(jié)電力系統(tǒng)中發(fā)生故障的緣由，大部分是由于相與地的短路或相與相之間的短路。電力系統(tǒng)簡潔故障包括：三相短路、單相接地、兩相短路、兩相短路接地、單相斷線和兩相斷線等六種故