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4.5.1电力系统Simulink仿真模型 37
4.5.3方向阻抗继电器的仿真结果 40
4.6 本章小结 41
第五章 总结 42
参考文献 43
致谢 44
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
近年来，MATLAB已成为科学研究和工程设计中最重要的工具之一。在欧美大学里，诸如应用代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信、时间序列分析、动态系统仿真等课程的教课书都把MATLAB作为授课内容[1]。这几乎成了20世纪90年代教科书与旧版教科书的标志性区别。为适应计算机辅助教学的发展趋势，国内许多工科院校和电气相关专业也开设了类似于“MATLAB及系统仿真”等相关课程作为学生的专业选修课程[1]。
基于MATLAB的仿真技术可以辅助继电保护系统的分析和设计，针对电力系统继电保护领域的核心内容，通过仿真实例证明了电力系统继电保护仿真的有效性和可行性，将MATLAB仿真技术应用于电力系统继电保护研究中具有十分重要的现实意义[1、2]。
1.2 国内外研究现状
1.3 本文的主要工作
本文首先围绕着本次毕业设计用到的软件Matlab进行介绍，为后续工作奠定基础。进而在接下来的后两章，在熟练掌握纵联差动保护和距离保护原理基础上，用Matlab/Simulink进行仿真验证。
纵联差动保护的仿真验证从单相接地和三相短路两种方式进行，仿真结果图验证了纵联电流差动保护的正确性。
三段距离保护的仿真验证主要从方向阻抗继电器的动作特性入手，分别从保护正方向、近保护范围末端、保护范围外部故障三种情况进行仿真验证。
第二章 Matlab/Simulink
在科学研究和工程应用中，为了克服一般语言对大量的数学运算，尤其当其设计矩阵运算时编制程序复杂、调试麻烦等困难，美国Mathworks公司构思并开发了矩阵实验室（Matrix Laboratory， Matlab）软件包[40]，经过不断的补充与完善以及多个版本的升级换代，Matlab已经发展成为一个拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。特别是SIMULINK这一个交互式操作的动态系统建模、仿真、分析集成环境的出现，使人们有可能考虑许多以前不得不做简化假设的非线性因素、随机因素，从而即使使用人员对非线性动态系统进行分析研究的数学基础，仍可通过仿真来认知非线性对系统动态的影响[1]。
本次毕业设计为基于MATLAB的继电保护仿真，因此仿真环境为SIM POWERSYSTEM。本章主要对Sim power system进行介绍。
2.1 SimPowerSystems的特点
SimPowerSystems是在Simulink环境下进行电力电子系统建模和仿真先进工具。SimPowerSystems是Simulink下面的一个专用模块库，包含电气网络中常见的元器件和设备，以直观易用的图形方式对电气系统进行模型描述。模型可与其它Simulink模块的相连接，进行一体化的系统级动态分析。其特点有[1、2]：
（1）使用标准电气符号进行电力系统的拓扑图形建模和仿真；
（2）标准的AC和DC电机模型模块；变压器；传输线；信号和脉冲发生器；HVDC控制；IGBT模块和大量设备模型，有断路器，二极管，IGBT，GTO，MOSFET和晶闸管[1]；
（3）使用Simulink强有力的变步长积分器和零点穿越检测功能，给出高度精确的电力系统仿真计算结果
（4）为快速仿真和实时仿真提供了模型离散化方法；
（5）提供多种分析方法，可以计算电路的状态空间表达、计算电流和电压的稳态解、设定或恢复初始电流/电压状态、电力机械的潮流计算[1]；
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