《电力系统分析》
课程设计
题 目：
输电线路距离保护的建模与仿真
《电力系统分析》
课程设计任务书
题 目
输电线路距离保护仿真
设
计
内
容
与
要
求
1. 设计要求
掌握电力系统输电线路的类型和数学模型；并熟悉 Matlab/Simulink
软件在电力系统中的运用；并对输电线路进行分析和仿真。
其目的在于加深学生对电力系统分析中课程中基本概念和计算方
法的理解，培养学生运用所学知识分析和解决问题的能力。
2. 内容
1）学习并掌握 Matlab/Simulink，包括学习 Simulink 中元件的选取、初
始化、参数给定、图像显示等；
2）熟练掌握电力系统输电线路的相关知识；
3）熟悉掌握输电线路的参数和特点；
3）掌握距离保护的目的及方法，熟悉阻抗继电器的数学模型和结构；
4）通过对方向阻抗继电器进行 Simulink 模型的搭建并进行短路设置，
得出仿真图形，并对图形进行分析，得出结论；
5）整理课程设计论文。
输电线路距离保护的建模与仿真
摘 要
当电力系统运行时，时常会发生各种故障使得系统不能够正常运行，其中短路故
障就是最危险的普通故障。在出现故障时，电力系统必须快速并有选择的去切除出现
故障的元件，这时便需要在电器元件上安装继电保护装置来保护，距离保护是一种在
继电保护中定位故障点的有效方法。
本文依据输电线路距离保护的基本原理和组成，对距离保护系统中的方向阻抗继
电器进行建模，并使用 MATLAB/SIMULINK 对线路的距离保护建立仿真模型，使距
离保护成功仿真。仿真结果表明:对距离保护建立的仿真模型能够被正确运行，且可
以正确地表示不一样类型的短路故障并根据所给不一样的故障发出动作信号让断路
器跳闸以实现对线路的保护。
关键词：距离保护，方向阻抗继电器，建模，仿真
目 录
— I —
目 录
摘 要..........................................................................................................................III
1 绪论..........................................................................................................................1
1.1 背景及意义......................................................................................................1
1.2 国内外研究现状..............................................................................................1
1.3 本文的主要内容..............................................................................................2
2 距离保护 ..................................................................................................................3
2.1 距离保护的基本原理和构成..........................................................................3
2.1.1 距离保护的基本原理...........................................................................3
2.1.2 距离保护的构成..................................................................................4
2.2 阻抗继电器.....................................................................................................4
3 输电线线路保护模型 ..............................................................................................5
3.1 方向阻抗继电器数学模型.............................................................................5
3.3 方向阻抗继电器的仿真模型.........................................................................7
3.3.1 电力系统 Simulink 仿真模型 ...........................................................7
3.3.2 “0°接线”的方向阻抗继电器模块构造.............................................8
3.3.3 “相电压和具有 K3
𝑰
0.
补偿的相电流接线”的方向阻抗继电器模块
构造......................................................................................................................10
4 仿真结果..................................................................................................................12
5 个人心得..................................................................................................................13
参考文献......................................................................................................................14
