微機原理仿真實驗1and2

微機繼電保護實驗指導(dǎo)書PAGEPAGE9實驗一微機電流保護算法（1）一、實驗?zāi)康?．熟悉MATLAB桌面和命令窗口；2．通過編寫濾波程序、電流幅值計算程序以及電流保護動作判據(jù)程序，了解微機保護工作原理。3．定性分析各種算法的優(yōu)缺點。二、基礎(chǔ)知識及MATLAB函數(shù)Matlab是一款具有非常強大的矩陣處理能力的數(shù)學(xué)軟件，點擊工具欄上的圖標，進入編程界面，如圖1所示。圖1matlab編程界面相關(guān)函數(shù)：load：該函數(shù)的作用是將外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入，調(diào)用格式為：load（‘E:/文件名’）；plot：該函數(shù)的作用是將數(shù)據(jù)繪成圖形，調(diào)用格式為：plot（t，y），t為橫坐標的數(shù)據(jù)，y為縱坐標數(shù)據(jù)；三、實驗原理1、濾波器的設(shè)計微機保護算法四、實驗內(nèi)容1、設(shè)計編寫濾波算法程序，要求濾除直流分量、二次諧波分量。并畫出幅頻特性曲線；2、用“l(fā)oad”函數(shù)導(dǎo)入I_DATA.txt短路電流數(shù)據(jù)，對其進行濾波處理。該電流數(shù)據(jù)第一列為采樣時間，第二列為采樣電流，在t=0.5s時發(fā)生短路故障，短路前正常運行。并比較處理前后的波形；3、編寫微機保護算法程序，包括電流幅值算法和動作判據(jù)算法。并利用該程序?qū)Σ襟E2處理后的數(shù)據(jù)進行計算，觀察保護的動作情況。電流保護的整定值為:425A。五、實驗報告1．設(shè)計濾波算法程序，畫出頻率特性曲線；2.繪制I_DATA.txt短路電流數(shù)據(jù)濾波前后的波形，并進行對比分析；3.設(shè)計編寫保護算法程序,繪制電流有效值變化的波形，并分析保護的動作情況。六、預(yù)習(xí)要求1．熟悉各種濾波算法和保護算法；2．預(yù)習(xí)MATLAB的基本使用方法。

實驗二微機電流保護算法（2）一、實驗?zāi)康?．熟練掌握matlab/simulink的使用方法；2．通過matlab/simulink輸電網(wǎng)絡(luò)模型與上次實驗所編寫的繼電保護算法程序聯(lián)合仿真，熟悉繼電保護仿真研究的基本方法。二、實驗步驟MATLAB中SIMULINK是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件包。利用SIMULINK功能模塊可以快速的建立控制系統(tǒng)的模型，進行仿真和調(diào)試。1．運行MATLAB軟件，在命令窗口欄“>>”提示符下鍵入simulink命令，按Enter鍵或在工具欄單擊按鈕，即可進入如圖1-1所示的SIMULINK仿真環(huán)境下。2．選擇File菜單下New下的Model命令，新建一個simulink仿真環(huán)境常規(guī)模板。3．在simulink仿真環(huán)境下，找到simpowersystems，并創(chuàng)建所需要的系統(tǒng)。圖1-1SIMULINK/simpowersystems仿真界面圖1-2系統(tǒng)仿真圖圖1-3系統(tǒng)測量模塊圖根據(jù)圖1-2所示的系統(tǒng)搭建仿真模型，基本設(shè)計步驟如下：進模塊庫，將圖中所示的模塊圖標用左鍵拖至新建的“untitled”窗口。2）根據(jù)圖1-2所示的圖，搭建輸電線路系統(tǒng)模型；3）根據(jù)圖1-3所示的圖，搭建測量模塊，并對相應(yīng)的量作好命名。測量模塊采用Toworkspace進行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦ぷ骺臻g。4）改變模塊參數(shù)。在simulink仿真環(huán)境“untitled”窗口中雙擊該圖標，即可改變傳遞函數(shù)。各參數(shù)設(shè)置如下：M端電源電壓110kV，角度0°；N端電源電壓110kV，角度-30°；線路參數(shù)為：z1=0.01273+j*2*3.14*50*0.9337e-3，z0=0.3864+j*2*3.14*50*4.1264e-3，電容為默認值；線路長度為100km三相RLC模塊：設(shè)置為RL，最大運行方式時，電阻為10歐姆，電感為10-3H；最小運行方式下，電阻為100歐姆，電感為10-2H。斷路器：設(shè)置為t=0時合閘。短路模塊：設(shè)置為0.5s短路。總仿真時間：設(shè)置為1s。Powergui模塊：設(shè)置仿真模式為離散模式，并設(shè)置采樣頻率為10kHz。4）點擊工具欄中的仿真按鈕進行仿真，仿真完畢后到工作空間查看各測量量的數(shù)據(jù)特征。5）改進實驗一所編寫的濾波算法、故障量特征算法、保護判據(jù)算法等，使其適合本實驗的數(shù)據(jù)特征，并要求投入兩段電流保護。6）聯(lián)合仿真，觀察保護動作情況。實驗內(nèi)容在matlab/simulink環(huán)境下搭建110kV輸電線路模型，拓撲結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。并根據(jù)整定計算的原則計算出兩段電流保護的整定值。利用powergui模塊分析短路電流、電壓中的諧波分量，并根據(jù)分析的結(jié)果修改實用一中編寫的濾波程序。根據(jù)仿真數(shù)據(jù)的特征，對保護算法程序進行修改。在最大運行方式下，線路不同的位置（10%處，70%處，90處）作短路，觀察保護的跳閘情況。在最小運行方式下，線路（10%處，70%處，90處）處作短路，觀察保護的動作情況。四、實驗報告1．搭建simulink高壓輸電線路仿真模型，并對其電流保護進行整定計算，說明