微機(jī)保護(hù)裝置零序方向元件的實(shí)現(xiàn)

-.z.微機(jī)保護(hù)裝置零序方向元件的實(shí)現(xiàn)目錄HYPERLINK第一章緒論1HYPERLINK§1.1設(shè)計(jì)目的與意義1HYPERLINK§1.2設(shè)計(jì)要求1HYPERLINK第二章設(shè)計(jì)原理1HYPERLINK§2.1原理1HYPERLINK§2.2故障類型1HYPERLINK第三章設(shè)計(jì)算法1HYPERLINK第四章程序及仿真1HYPERLINK§3.1傅氏算法1HYPERLINK§3.2設(shè)計(jì)代碼及仿真1HYPERLINK§3.21設(shè)計(jì)程序錯(cuò)誤！未定義書簽。HYPERLINK§3.22仿真模型錯(cuò)誤！未定義書簽。HYPERLINK§3.33仿真結(jié)果1HYPERLINK第五章總結(jié)1HYPERLINK參考文獻(xiàn)1-.z.第一章緒論§1.1設(shè)計(jì)目的與意義常規(guī)的整流型或晶體管型距離保護(hù)，為了反映各種不同的故障類型和相別，需要設(shè)置不同的阻抗原件，接入不同的交流電壓和電流。這些阻抗原件都是并列運(yùn)行的，他們同時(shí)在測(cè)量著各自分管的故障類型的阻抗，因此，在選相跳閘時(shí)，還要配合專門的選相原件。在用微型機(jī)構(gòu)成繼電保護(hù)的功能時(shí)為了能夠?qū)崿F(xiàn)選相跳閘，同時(shí)防止非故障相的影響，一般都要設(shè)置一個(gè)故障類型，故障相別的判斷。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(cè)量元件。在突變量啟動(dòng)元件加測(cè)出系統(tǒng)有故障后，先有它判別故障類型和相別，然后針對(duì)的相別提取相應(yīng)的電壓，電流對(duì)進(jìn)展阻抗計(jì)算。這種相別切換的想法在距離保護(hù)開展的初期也使用過(guò)，但當(dāng)時(shí)機(jī)電型繼電器很難做到正確的相別，而且硬件切換電路也十分復(fù)雜，從而降低了可靠性，因而沒(méi)有到達(dá)大量的推廣應(yīng)用。通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)中常用的序分量選相元件的根本原理，在了解序分量選相元件特點(diǎn)的根底上，使用C語(yǔ)言編程〔VisualStudio環(huán)境下〕，實(shí)現(xiàn)序分量選相元件的算法?！?.2設(shè)計(jì)要求1．序分量選相元件2．采用VisualStudio工具軟件編程，C語(yǔ)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(duì)編寫的程序進(jìn)展測(cè)試，選相正確。4．設(shè)計(jì)說(shuō)明書要求：①簡(jiǎn)述選相元件的根本原理；②程序流程圖；③源程序代碼；④可驗(yàn)證算法正確性的計(jì)算實(shí)例；⑤2000字以上第二章設(shè)計(jì)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準(zhǔn)確性，但是突變量?jī)H存在20ms~40ms，過(guò)了這段時(shí)間后，由于無(wú)法獲得突變量，所以突變量選項(xiàng)原件就無(wú)法工作了。為了實(shí)現(xiàn)選相，到達(dá)單相故障就可以跳單相的目的，必須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(xiàng)、電壓比選相、對(duì)稱分量選相等，其中，對(duì)稱分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(duì)稱分量時(shí)，可以知道，只有單相接地故障和兩相接地短路才同時(shí)出現(xiàn)零序和負(fù)序分量，而三相短路和兩相相間短路均不出現(xiàn)穩(wěn)定的零序電流。因此，可以考慮先用是否存在零序電流分量的方法，去掉三相短路個(gè)兩相相間短路的影響，然后，再用零序電流3和負(fù)序電流3進(jìn)展比擬，找出單相接地和兩相接地短路的區(qū)別?！?.2故障類型1.單相接地短路時(shí)式中，保護(hù)安裝地點(diǎn)的負(fù)序分配系數(shù)；—保護(hù)安裝地點(diǎn)的零序分配系數(shù)。這說(shuō)明，考慮了各對(duì)稱分量的分配系數(shù)后，保護(hù)安裝地點(diǎn)的故障相負(fù)序電流與零序電流根本上仍然為同相。實(shí)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(shí)2)B相接地時(shí)，和3)C相接地時(shí),2兩相接地短路兩相經(jīng)過(guò)渡電阻接地時(shí)，在故障支路有考慮各對(duì)稱分量的分配系數(shù)后，保護(hù)安裝地點(diǎn)的非故障相負(fù)序電流和負(fù)序電流根本上仍然滿足式。對(duì)應(yīng)；此時(shí)，向量關(guān)系與單相接地一致趨向無(wú)窮大時(shí)，對(duì)應(yīng)趨向于。以BC兩相接地短路為例，保護(hù)安裝地點(diǎn)的A相負(fù)序電流與零序電流的向量關(guān)系如圖2.2所示。圖中的半圓形虛線為不同過(guò)渡電阻情況下的向量軌跡。AB或CA兩相接地短路的情況，結(jié)論相似.圖2.1第三章設(shè)計(jì)算法對(duì)稱分量法是分析電力系統(tǒng)三相不平衡的有效方法，其根本思想是把三相不平衡的電流、電壓分解成三組對(duì)稱的正序相量、負(fù)序相量和零序相量，這樣就可把電力系統(tǒng)不平衡的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成平衡問(wèn)題進(jìn)展處理。在三相電路中，對(duì)于任意一組不對(duì)稱的三相相量〔電壓或電流〕，可以分解為3組三相對(duì)稱的分量。圖3.1中選擇A相作為基準(zhǔn)相時(shí)，三相相量與其對(duì)稱分量之間的關(guān)系〔如電流〕為：=++――――――――――――――――――――――――――eq\o\ac(○,1)=++=2++―――――――――――――eq\o\ac(○,2)=++=+2+――――――――――――――eq\o\ac(○,3)對(duì)于正序分量：=2，=對(duì)于負(fù)序分量：Ib2=，Ic2=2對(duì)于零序分量：==式中，為運(yùn)算子，=1∠120°,有2＝1∠240°,3＝1,+2+1=0由各相電流求電流序分量：I1==1/3(++2)I2==1/3(+2+I0==1/3(++)以上3個(gè)等式可以通過(guò)代數(shù)方法或物理意義〔方法〕求解。以求解正序電流為例，對(duì)物理意義簡(jiǎn)單說(shuō)明，以便于記憶：求解正序電流，應(yīng)過(guò)濾負(fù)序分量和零序分量。參考圖3.1，將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)240°后，3相電流相加后得到3倍正序電流，同時(shí)，負(fù)序電流、零序電流被過(guò)濾，均為0。故=1/3(++2)對(duì)應(yīng)代數(shù)方法：eq\o\ac(○,1)式+eq\o\ac(○,2)式+2eq\o\ac(○,3)式易得：=1/3(++2)。選相方法：1.假設(shè)為不接地故障，則故障相為min{}2.假設(shè)為接地故障，則由各種接地短路的向量關(guān)系,可以得出,如果不計(jì)負(fù)序和零序分配系數(shù)之間的角度差，則,保護(hù)安裝地點(diǎn)的A相負(fù)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(zhǔn)向量選相區(qū)域圖落在不同的相位區(qū)，對(duì)應(yīng)了不同的接地故障類型，如圖2.2所示。再考慮對(duì)稱分量分配系數(shù)的角度差之后，實(shí)際應(yīng)用的對(duì)稱分量選相區(qū)域如圖2.3所示表2.1各種接地短路時(shí)，A相負(fù)序電流與零序電流的相位關(guān)系故障類型角度arg~~~圖2.2arg的序分量選項(xiàng)圖圖2.3實(shí)用序分量選項(xiàng)圖進(jìn)一步的問(wèn)題是，如何判別出同一個(gè)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(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，但是，測(cè)量電流受負(fù)荷電流的影響，不能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判別，因此，用阻抗確認(rèn)是一種較好的選擇。以-的區(qū)域?yàn)槔?，如果是A相接地短路，則,BC兩相相間阻抗根本上為負(fù)荷阻抗，其值較高，測(cè)量阻抗應(yīng)在Ⅲ段阻抗之外；如果是BC兩相接地短路，則,BC兩相相間測(cè)量阻抗應(yīng)在Ⅲ段阻抗以內(nèi)。于是，區(qū)分和的規(guī)則如下：1〕當(dāng)-，假設(shè)在內(nèi)，則判為BC兩相接地.2〕當(dāng)-，假設(shè)在外，則判為A相接地.應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，當(dāng)發(fā)生Ⅲ段外的BC兩相接地時(shí)，即使按A相接地短路處理，也不會(huì)有什么不良后果，因?yàn)?，這種情況下的ZA測(cè)量阻抗較大，保護(hù)的動(dòng)作元件不會(huì)動(dòng)作。綜合上述分析，可以做出對(duì)稱分量的選相流程圖，如圖2.4所示圖2.4選相流程圖順便指出，保護(hù)中的各種方法和判據(jù)都有各自的特點(diǎn)，但不少判據(jù)又有一定的局限性，因此，在選擇方法和判據(jù)時(shí)，應(yīng)該考慮其充分的使用條件，這一點(diǎn)要引起注意。如電流突變量選相元件僅在短路初始階段十分有效，而對(duì)稱分量選相方法只能在同時(shí)有零序和負(fù)序電流時(shí)才起作用，其他的選項(xiàng)方法也同樣有一定的使用條件。第四章程序及仿真§3.1設(shè)計(jì)代碼距離保護(hù)的故障處理程序邏輯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(jì)算應(yīng)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+顯然只有故障相〔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(jī)保護(hù)選相有許多方式，這里主要分析簡(jiǎn)單易行的不反響負(fù)荷分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)生故障時(shí)利用兩相電流差的突變量的福特值特點(diǎn)來(lái)區(qū)分各種各種類型故障。下面討論各種故障類型的兩相電流差突變量幅值的特點(diǎn)。voidread_data()

{

inti,len;

FILE*fp;

charinfile[30];

printf("D:\\liangzhipeng.t*t:\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",&len);//讀入記錄數(shù)

for(i=0;i<len;i++)

{

fscanf(fp,"%f\t\n",&stu[i].num,stu[i].name,&stu[i].age,stu[i].se*,&stu[i].Chinese,&stu[i].Math,&stu[i].English,&stu[i].puter,&stu[i].total,&stu[i].average);

}

fclose(fp);

c+=len;

printf("*****讀取數(shù)據(jù)成功!****\n");

output();

}#include<stdio.h>#include<graphics.h>#include<math.h>#defineN1024#definedw2*3.141592654/Nrect(){int*,y,i;for(i=6;i<=72;i+=6){goto*y(i/2+25,24);printf("%d",i/6);}for(*=0;*<=640;*+=20)line(*,400-(rand()%50+50),*,360);setbkcolor(0);setcolor(2);line(630,350,640,360);line(630,370,640,360);line(0,360,640,360);for(*=0;*<=640;*+=20)line(*,355,*,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)e*it(0);}zwave(){inti,f;float*,y,a,b,c,d,e,r;charch;for(;;){cleardevice();a=rand()%10000/1000+1.0;b=1/a;c=0.0;d=0.0;e=0.0;te*tcolor(2);delay(100);for(*=0;*<=getma**();*+=0.1)putpi*el(*,a*sin(b*(*-getma**()/2+e)+c)+getma*y()/2+d,2);rect();}}voidmain(){intdriver=DETECT,mode;inti,k;long*i=0,*r=0;float*f[N];long*t[N];float*fr[N],*fi[N];longws[N],wc[N];printf("k=");scanf("%d",&k);initgraph(&driver,&mode,"");for(i=0;i<N/2;i++){ws[i]=511*sin(dw*i);}for(i=0;i<N;i++){*t[i]=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){*r=*r+*t[i]*ws[N/4+i*k];*i=*i+*t[i]*ws[i*k];}else{*r=*r+*t[i]*(-ws[-N/4+i*k]);*i=*i+*t[i]*ws[i*k];}else{if(i*k<N*3/4){*r=*r+*t[i]*(-ws[-N/4+i*k]);*i=*i+*t[i]*(-ws[i*k-N/2]);}else{*r=*r+*t[i]*ws[i*k-3*N/4];*i=*i+*t[i]*(-ws[i*k-N/2]);}}}else{if(i*k%N<N/2)if(i*k%N<N/4){*r=*r+*t[i]*ws[N/4+i*k%N];*i=*i+*t[i]*ws[i*k%N];}else{*r=*r+*t[i]*(-ws[-N/4+i*k%N]);*i=*i+*t[i]*ws[i*k%N];}else{if(i*k%N<N*3/4){*r=*r+*t[i]*(-ws[-N/4+i*k%N]);*i=*i+*t[i]*(-ws[i*k%N-N/2]);}else{*r=*r+*t[i]*ws[i*k%N-3*4/N];*i=*i+*t[i]*(-ws[i*k%N-N/2]);}}}}*fr[k]=2**r/(N*511.0*511.0);printf("*r=%f",*fr[k]);*fi[k]=2**i/(N*511.0*511.0);printf("*i=%f",*fi[k]);*f[k]=sqrt(*fr[k]**fr[k]+*fi[k]**fi[k]);printf("*f[k]=%f",*f[k]);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)根據(jù)仿真