基于Matlab的数字式变压器差动保护仿真

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 本设计的题目是基于MATLAB的电力变压器差动保护的仿真研究，研究包括对电力系统故障仿真和差动继电器仿真的研究。 电力变压器是电力系统普遍使用的重要电气设备。它的安全运行直接关系到电力系统的发、供电和稳定运行。随着现代电力系统继电保护的日益发展采用计算机仿真方法来分析研究电力系统继电保护是解决这类工程问题的一种有效工具。MATLAB语言是目前国际上流行的一种演算纸式的编程语言，它具有强大的矩阵分析与运算功能，并且是一个开放的环境。其中SIMULINK就是为MATLAB开发的一种优秀的控制系统仿真工具软件，它具有模块化、可重载、可封装、面向结构图编程及可视化等特点，可大大提高系统仿真的效率和可靠性。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。 在变压器继电保护仿真方面，我们使用了SimuLink和SimPowerSystems工具箱，它常用于电力系统各个方面的仿真。例如MATLAB被用于发电机、变压器、线路和负荷等元件的建模和仿真，在输电线路研究中，有利用Matlab对输电线路进行故障定位数字仿真的研究。在继电保护仿真中也应用到了Matlab，如基于Matlab 开发平台的继电保护仿真系统。 本设计主要针对变压器的主保护——纵差动保护进行仿真研究。利用MATLAB及VB编写变压器差动保护的仿真程序（M文件），使用了SimuLink和SimPowerSystems工具箱，构建了一个变压器的仿真模块。在系统中设定不同的故障点，分别进行了相应的仿真，且与变压器的整定计算值相配合，做到有选择性的动作，对仿真结果进行分析。 本文在第一章中为前言，介绍了本次设计的主要思路。 第二章介绍了Matlab基础和在设计中所用到知识。 第三章变压器保护的基本原理等基础理论知识。 第四章中对电力变压器保护仿真中所设计的差动保护仿真的程序，模型构成、参数设定及故障发生时保护装置的动作情况作了详细说明。并介绍了所设计的差动保护仿真与微机变压器保护整定值的配合。 第五章对仿真实验的结果进行了分析，分层面的做出分析，对于在整个设计过程的不同阶段做出具体的分析。 在本文的第六章中总结了此次设计并给出了结论。其中包括致谢词，参考文献等。