基于Matlab的数字式变压器差动保护仿真

中文摘要

摘要：Matlab高效处理矩阵运算的能力，使电力系统潮流计算的简化成为可能。作者利用M文件编写了电力系统变压器差动保护程序，并且利用Matlab的外部接口，结合VB编制界面友好、方便的长处，提出了基于MATLAB与VB混合编程的差动保护算法,以期为电力系统故障仿真提供参考。

本文结合实际输电线路仿真模型研究利用Active X技术实现Matlab与VB的数据交换问题。利用Matlab中的Simulink及SPS(simpowersystem)工具箱建立了220kV输电线路、变压器比率制动差动与二次谐波制动保护等仿真模型，获得了三相仿真电压、电流波形及保护动作波形，并将Matlab的仿真结果用VB界面显示。

以上两种新方法充分利用Matlab与VB的优点，便于仿真软件开发与使用。

关键词：Matlab；VB；变压器差动保护；仿真；继电保护 

目   录

第一章 前言 6

第二章 Matlab及其接口介绍 8

2.1 Matlab编程基础 8

2.1.1 变量和数学运算 8

2.1.2 数组和数据 8

2.1.3程序控制语句 9

2.1.4辅助语句 11

2.2 M文件及M函数 11

2.3 Simulink介绍 12

2.3.1 设计中使用的模块 13

2.4  Matlab外部接口介绍 14

2.4.1 Matlab 引擎应用程序 14

2.5 S-FUNCTION简介 16

2.5.1 S-Function的概念 17

2.5.2 建立M文件S-Function 17

2.5.3模块的封装与测试： 20

第三章 变压器差动保护 20

3.1 差动元件基本原理 20

3.1.1 差动元件的动作方程 20

3.1.2 差动电流及制动电流的取得 22

3.2 电流互感器二次电流相位补偿 23

3.2.1 电流互感器二次接线进行相位补偿（外转角） 23

3.2.2 用保护内部算法进行相位补偿（内转角） 24

3.3 CT二次断线 27

3.4 逻辑构成框图 28

第四章 变压器差动保护仿真 30

4.1保护仿真软件概述 30

4.2软件设计步骤 31

4.3一次供电系统模型 31

4.4保护仿真模型 35

4.4.1“差动保护”模块子系统(Subsystem) 35

4.4.2.变压器差动保护跳闸的实现 37

4.5 Matlab与VB的接口 48

4.5.1 接口介绍 48

4.5.2 VB界面设计 49

4.5.3程序代码 50

4.5.4 设置故障与仿真结果 52

4.6软件使用 54

第五章 结果分析 55

5.1微机变压器差动保护的整定计算 55

5.2模型仿真结果 56

工 作 总 结 63

致 谢 词 66

参考文献 66