基于微分方程的MATLAB距离保护实现开题报告

1. 研究目的与意义

电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有极为重大的影响。

电力系统由各种电气元件组成，由于自然原因、制造质量、运行维护水平等方面的因素，电力系统中各种元件在运行中不可能一直保持正常状态。

于是当系统发生故障时，保证系统能有选择性的快速的切除故障的装置，即被称为继电保护装置。

2. 课题关键问题和重难点

本文的课题为《基于微分方程算法的距离保护仿真及计算》，所以需要最主要的是了解距离保护的特性种类及原理介绍以及关于距离保护的算法说明，距离算法的种类有许多种，如半（全）波积分算法、傅里叶算法、解微分方程算法等。

而在本文中，着重介绍的是解微分方程算法，由于该算法不需要求出电压、电流的幅值及相位，只需要利用电流、电压的瞬时值，通过求解一个二元一次方程组即可得到电阻和电感值，因此被广泛采用。

本课题的难点在于对距离保护的仿真和微分方程算法的计算。

3. 国内外研究现状（文献综述）

距离保护诞生近一百年了，理论分析及长期的运行经验都证明了距离保护具有很好的选择性和可靠性，因此，距离保护往往被选作电力系统中低压输电线路主保护。

在继电保护的计算机时代，人们可以根据具体应用情况在众多距离保护方案和算法中做出选择，以求实现包括保护的选择性、速动性、灵敏性、可靠性和经济性等整体性能的最优。

先确定距离保护的阻抗算法，然后配以适当的滤波器和其他信号的处理方法，而整体方案必须经过严密的理论分析、仿真试验、动模试验和试行运行后，才能确定下来。

4. 研究方案

一、熟练掌握距离保护的解微分方程算法距离保护是指能反应故障点至保护安装处距离的保护。

因此距离保护中会出现各种故障，如单相接地故障、两相短路、三相短路，对此，运用解微分方程算法将每一种故障类型以公式的方式表示出来。

因此，需要参考相关书籍教材，绘制不同情况的模型，设置不同的参数，将每种故障类型表达出来。

5. 工作计划

第一周：了解关于距离保护的国内外背景，查阅书籍与文献并进行与课题相关的总结与摘要第二周：进一步了解距离保护的特性种类及原理介绍第三周：了解关于距离保护应用算法说明，简单介绍傅里叶算法及解微分方程算法，指出解微分方程算法的优越性第四周：翻译 《A New Adaptive High Speed Distance Protection Scheme for Power Transmission Lines》论文第五周：总结并分析解微分方程的距离保护原理和实现方法第六周：在matlab环境下运用simulink建立一个简单电力系统模型，可以用来完成各种短路故障仿真第七周：运用matlab编程完成微分方程算法和逻辑的仿真第八周：在matlab中进行实验并记录相关数据与测试图第九周：指出用微分方程算法的距离保护中还存在的缺点以及改进方法第十周：将前面几周做的内容完整归纳，完善毕业设计论文