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技术与应用2010年第2期50Matlab 引擎在继电保护自动化测试软件中的应用周煦光 杨茂坤 胡鸿鹏（西南交通大学，成都 611731）摘要 本文介绍了利用Matlab 引擎来实现继电保护自动化测试的一种有效方法。
利用VC 灵活调用Matlab 引擎，不但可以实现对于继电保护测试脚本的执行与数据输出，而且缩短开发周期，提高自动化测试的程度。
该方法操作简单，交互性强，方便操作与使用。
文中给出具体的实例。
关键词：Matlab ；引擎；VC++；继电保护；自动化测试A Visual Method for Relay Test with Engine of MatlabZhou Xuguang Yang Maokun Hu Hongpeng (South West Jiao Tong University, Chengdu 611731)Abstract The paper introduces a valuable method for the automated testing for relay, which is by using the engine of Matlab. It is flexible to invoke the engine with Visual C. This can not only achieve the testing root for relay and the exporting of the data, but curtail the development cycle and enhance the automated degree. The method is simple, interactive and strong, facilitate the operation and the use, this paper gives specific examples.Key words ：Matlab ；engine ；visual C ；relay ；automated testing1 引言近年来，在国内Matlab 已在许多工业部门，设计单位和科研机构特别是高校得到广泛的应用。
自适应微机继电保护的matlab仿真实现摘要：自从微型计算机引入继电保护以后，继电保护技术取得了明显的进步，特别是微机保护在利用故障分量方面。
自适应控制理论与继电保护结合而产生的自适应微机保护使得变电站和发电厂的集成控制和综合自动化得以比较容易实现。
本文采用自适应继电保护的原理，利用matlab进行10kV配电系统模型的搭建，对系统在短路时的三段自适应保护进行仿真模拟。
关键词：自适应，微机继电保护，三段保护一.自适应控制原理在微机继电保护中的引入自适应保护是一种保护理论，根据这种理论，可以使各种保护功能更适应即时的电力系统工况。
能够根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的保护。
传统的继电保护也力图适应系统运行方式的变化和故障状态，如电流的速断保护整定时，按系统最大运行方式下线路末端发生三相短路考虑，能保证所有可能的正常和故障状态下保护不会误切被保护的线路，但按该方法设定的定值，在其它运行方式下不是最佳的，而且在最小运行方式或最不利的短路条件下，保护可能失效或性能严重变差。
同时电流保护中的反时限特性、差动保护中的制动特性等也是自适应性能的体现，在继电保护进入微机时代后，这些特性能够更好的得以应用，更值得说明的是，微机具有极强的运算能力和数据处理能力，这就为继电保护的实时性、可靠性和快速性的实现提供了极为有利的条件。
传统的电流速断装置是在离线状态下，假定工作在最大运行方式下进行计算整定的，随着电力系统的不断发展，电网结构越来越复杂，其规模也越来越大，而且处在不断地变化之中，使传统的继电保护的速断保护显得力不从心，本文所模拟的配电系统微机三段保护能够很好的体现不同工况的自适应性，即实时的判断故障类型，系统的运行方式以及系统等效阻抗等，使整定值更准确，判断的可靠性更高。
二. 自适应微机继电保护电流速断的推导与整定电流速断是一种有效的辅助性保护，由于它不带时限动作，因此从保护选择性出发，电流速断的定值应该躲开最大运行方式时，下一条线路出口三相短路时流过保护的电流max F IL s k F k DZ Z Z E k I k I +=m in m ax （1） 式中：DZ I 为电流速断的整定值；E 为系统等效电源的相电势； min s Z 为保护装置到系统等效电源之间的最小阻抗L Z 为被保护线路的阻抗；k k 为可靠系数，3.1~2.1=k k ； 实践上短路电流的大小与系统运行方式、短路类型和短路点在线路上的位置有关。
本科毕业设计(论文) 题目：基于MATLAB的微机保护算法仿真学生姓名：学号：********专业班级：电气工程及其自动化1班指导教师：基于MATLAB的微机保护算法仿真摘要基于MATLAB软件，运用Simulink工具完成一种继电保护微机保护数据采集和处理系统。
主要基于两点法、突变量算法、对称分量选相法等传统的微机保护算法，搭建MATLAB的仿真模型，根据采集的输入电气量的采样数据进行分析、运算和判断，以实现相应的继电保护功能。
本文对MATLAB软件如何应用于微机保护做了详细说明，并运用MATLAB的动态仿真工具对电力系统中的故障以及微机保护的算法进行了仿真分析，说明了MATLAB在微机继电保护中应用的可行性。
同时本文对工程中常用微机保护算法进行了原理层面的分析，并运用模型对各种算法的性能进行了仿真和研究，有很重要的现实意义。
关键词：MATLAB；微机保护；算法；采样数据Microcomputer protection algorithm based onMATLAB simulationAbstractBased on MATLAB software, using Simulink tools perform one computer protection relay data acquisition and processing systems. Mainly based on two-point method, the amount of mutation algorithms, symmetric phase selector and other traditional computer protection algorithms to build MATLAB simulation model, based on the amount of collected samples of the input electrical data analysis, calculation and judgment, in order to achieve the corresponding relay protection. In this paper, MATLAB software how to apply a detailed description of computer protection, and the use of MATLAB dynamic simulation tool for power system failures and computer protection algorithms for the simulation analysis, illustrates the application of MATLAB in the feasibility of relay protection . This paper also commonly used in engineering computer protection algorithms theory level of analysis, and the use of models for the performance of various algorithms and simulation studies, there is a very important practical significance.Keywords：MATLAB；Microcomputer Protection；Algorithm; Sampling Data目录第1章引言 (1)第2章微机保护的基本理论知识 (4)2.1 微机保护系统简介 (4)2.2 微机保护的算法 (6)2.2.1 两点乘积法 (7)2.2.3 对称分量选相法 (9)第3章设计的主体内容 (14)3.1 典型电力系统设计 (14)3.1.1 输电线路型号及长度选择 (14)3.1.2 电源和变压器型号选择 (15)3.1.3 变压器具体参数计算 (15)3.2 微机保护部分设计 (17)3.2.1 两点法作为保护算法 (18)3.2.2 突作量电流算法作为保护算法 (20)3.2.3 对称分量选相法作为保护算法 (20)第4章结果分析与讨论 (22)致谢 (26)参考文献 (27)第1章引言微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向，它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度，微机保护装置硬件包括微处理器(单片机)为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。
技术创新中文核心期刊《微计算机信息》（测控自动化）２００６年第２２卷第２－１期３６０元／年邮局订阅号：８２－９４６《现场总线技术应用２００例》仿真技术电力系统微机保护的ＭＡＴＬＡＢ仿真插值算法ＴｈｅＩｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍＡｎｄＩｔｓＭＡＴＬＡＢＥｍｕｌａｔｉｏｎＯｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ＇ｓＭｉｃｒｏ－ｃｏｍｐｕｔｅｒＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ（石家庄铁道学院）张福生吴秋瑞张建成Ｚｈａｎｇ，ＦｕｓｈｅｎｇＷｕ，ＱｉｕｒｕｉＺｈａｎｇ，Ｊｉａｎｃｈｅｎｇ摘要：针对电力系统微机保护中的线路和变压器故障等情况，本文应用ＭＡＴＬＡＢ软件首先对其进行了建模、仿真，进行了不同条件下的线路和变压器不同类型的故障分析，然后针对电力系统所特有的变步长的特点，进行各种插值算法的研究。
在此基础上，对变压器保护和距离保护中主要的滤波和保护算法进行了编程实现，然后对算法的准确性和快速性进行了分析和比较。
关键词：ＭＡＴＬＡＢ；微机保护；插值算法；仿真中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：ＡＡｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｒｙａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｏｆｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｇｉｖｅｓｍｏｄｅｌｓｏｆｔｈｅｍａｎｄｅｍｕｌａｔｅｓｔｈｅｍｕｓｉｎｇＭＡＴＬＡＢｌａｎｇｕａｇｅ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｋｉｎｄｓｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｒｙａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓ＇ａｎａｌｙｓｉｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｖａｒｉｏｕｓｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓａｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｗｉｔｈｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅｓｔｅｐｓｉｚｅｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆｔｈｅｓｙｓ－ｔｅｍ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｃｈｉｅｖｉｎｇｔｈｅｍａｉｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｆｉｌｔｅｒａｎｄｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒａｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ａｎａｌｙｚｉｎｇａｎｄｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｒａｐｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭＡＴＬＡＢ；ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｅｍｕｌａｔｅ文章编号：１００８－０５７０（２００６）０２－１－０２７２－０３１引言电力系统可能发生的故障类型比较多，常见的有短路、断相故障等。
Matlab技术在电力系统分析中的应用案例电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，其可靠性和稳定性对于保障正常生活和经济运行至关重要。
随着科技的发展，计算机技术在电力系统分析中扮演着越来越重要的角色。
Matlab作为一款功能强大的计算和分析工具，在电力系统分析中有着广泛的应用。
本文将通过几个具体的案例，探讨和介绍Matlab技术在电力系统分析中的应用。
一、电网负荷预测电网的负荷预测是电力系统运行和规划的关键环节之一。
准确地预测负荷可以帮助电力公司调整发电计划、优化用电调度，从而提高电网的运行效率和经济性。
Matlab中提供了强大的时间序列分析和预测工具，可以结合历史负荷数据进行负荷预测。
通过构建适当的模型和算法，可以利用Matlab对电力负荷进行长期、中期和短期的预测。
这些预测结果不仅可以用于电力系统规划和经济运行，还可以用于电力市场的交易和电力供需平衡的调度。
二、电力系统稳定分析电力系统稳定性是电力系统安全运行的前提。
任何系统运行中出现的不稳定现象都可能导致系统崩溃或停电，给社会和经济带来严重的损失。
Matlab中提供了强大的非线性系统数学建模和求解工具，可以实现电力系统的稳定性分析和仿真。
利用Matlab的电力系统稳定性工具箱，可以模拟并分析系统在各种外部扰动和内部故障情况下的动态响应和稳定性。
根据仿真结果，可以针对电力系统的问题进行合理的优化和改进，提高电力系统的可靠性和稳定性。
三、电力系统优化调度电力系统的优化调度是指在满足供需平衡和一定约束条件的基础上，通过合理调度发电和输电资源，使得系统运行效率最大化。
Matlab提供了强大的优化算法和求解器，可以用于电力系统的优化调度问题。
通过建立电力系统的数学模型，在考虑系统的经济性、可靠性和环境等因素的基础上，应用Matlab中的优化算法进行求解，得到最优的发电和输电策略。
这些最优化调度策略可以帮助电力公司减少能源消耗、优化电网结构和提高发电效率，对于保障电力供应和节约能源具有重要意义。
微机继电保护算法仿真电控学院一．两点乘积算法仿真（1）m atlab中编写的程序N=12;t=(0:0.02/N:0.02)';m=size(t);y=sin(2*pi*50*t);y1=[zeros(N/4,1);y(1:m-N/4)];ym=sqrt(y.^2+y1.^2);subplot(3,2,1)plot(t,y,'r.',t,y1,'xb');legend('y(k)','y(k-T/4)');title('两点乘积算法N=12');subplot(3,2,2)hold on;plot(t,ym,'-r');axis([0,0.02,0,1.2]);xlabel('t/s');ylabel('ym');title('两点乘积算法算的有效值N=12'); text(0.01,0.6,'N=12');N=16;t=(0:0.02/N:0.02)';m=size(t);y=sin(2*pi*50*t);y1=[zeros(N/4,1);y(1:m-N/4)];ym=sqrt(y.^2+y1.^2);subplot(3,2,3)plot(t,y,'r.',t,y1,'xb');legend('y(k)','y(k-T/4)'); title('两点乘积算法N=16');subplot(3,2,4)hold on;plot(t,ym,'-r');axis([0,0.02,0,1.2]);xlabel('t/s');ylabel('ym');title('两点乘积算法算的有效值N=16'); text(0.01,0.6,'N=16');N=24;t=(0:0.02/N:0.02)';m=size(t);y=sin(2*pi*50*t);y1=[zeros(N/4,1);y(1:m-N/4)];ym=sqrt(y.^2+y1.^2);subplot(3,2,5)plot(t,y,'r.',t,y1,'xb');legend('y(k)','y(k-T/4)');title('两点乘积算法N=24');subplot(3,2,6)hold on;plot(t,ym,'-r');title('两点乘积算法算的有效值N=24'); axis([0,0.02,0,1.2]);xlabel('t/s');ylabel('ym');text(0.01,0.6,'N=24');（2）仿真出的波形（3）流程图输入信号y=sin(2*pi*50*t)m=size(t)；得到离散的两点y1=[zeros(N/4,1);y(1:m-N/4)]输出ym=sqrt(y.^2+y1.^2) N=12，即采样频率f=600HZ，原始信号离散化二．傅里叶算法仿真（1）matlab中编写的程序T=0.02;t1=0.02;N=12;Ts=T/N;t=0:Ts:4*T;y=(exp(-t/t1)-cos(2*pi*50*t));subplot(3,2,1);plot(t,y,'.r');xlabel('t/ms');ylabel('y(t)');title('输入信号N=12');a=1;i=1:N;bs=sin(2*pi*i/N);bc=cos(2*pi*i/N);ys=filter(bs,a,y);yc=filter(bc,a,y);ym=2*abs(complex(ys,yc))/N;subplot(3,2,2);hold onplot(t,ym)xlabel('t/ms');ylabel('ym');title('傅里叶算法计算的有效值N=12'); hold onT=0.02;t1=0.02;N=16;Ts=T/N;t=0:Ts:4*T;y=(exp(-t/t1)-cos(2*pi*50*t));subplot(3,2,3);plot(t,y,'.r');xlabel('t/ms');ylabel('y(t)');title('输入信号N=16');a=1; i=1:N;bs=sin(2*pi*i/N);bc=cos(2*pi*i/N);ys=filter(bs,a,y);yc=filter(bc,a,y);ym=2*abs(complex(ys,yc))/N;subplot(3,2,4);plot(t,ym)xlabel('t/ms');ylabel('ym');title('傅里叶算法计算的有效值N=16'); T=0.02;t1=0.02;hold onN=24;Ts=T/N;t=0:Ts:4*T;y=(exp(-t/t1)-cos(2*pi*50*t));subplot(3,2,5);plot(t,y,'.r');xlabel('t/ms');ylabel('y(t)');title('输入信号N=24');a=1;i=1:N;bs=sin(2*pi*i/N);bc=cos(2*pi*i/N);ys=filter(bs,a,y);yc=filter(bc,a,y);ym=2*abs(complex(ys,yc))/N;subplot(3,2,6);plot(t,ym)xlabel('t/ms');ylabel('ym');title('傅里叶算法计算的有效值N=24');（2）仿真出的波形（3）流。
基于Matlab软件的水电站继电保护仿真研究如今随着风力发电迅速发展和风电场规模不断的扩大，风电场已经成为电力系统的重要组成部分，但是风力发电的随机性和间歇性对接入电力系统的影响也越来越大，因此建立符合实际情况的实用风电场模型非常重要。
本文分析了双馈异步风力发电机组各个环节的数学模型，包括风速、风力机、传动系统、变桨距控制和发电机等数学模型，从而构建基于双馈异步风力发电机组的风电场详细模型。
根据假设风电场整体风速变化和尾流效应造成风速差异两种情况分别对风电场进行分析，对风力发电机组进行组合并简化，从而构建风电场的两种简化模型。
利用MATLAB仿真工具建立风电场的仿真模型，通过仿真分析，对比风电场详细模型和简化模型来说明不同情况下简化模型的准确性与适用性。
标签：MATLAB;电力体系;继电保护;仿真研究为了能够获得高特性的继电保护商品，通常要完成继电保护模拟实验，以往的继电保护试验多应用实体的物理模型，试验流程繁琐、成本居高不下，效果也不甚理想，其变通性不佳。
电力体系继电保护数字仿真是运用电脑软件模拟电力体系故障产生后电气量的波动特性，模拟继电保护设备的处置以及动作的流程，有着稳定性强、成本低、能够反复试验、脱离环境约束、研发时间短等优势。
透过对各类相异的继电保护技术的仿真，并辅以软件的协助，可以快速排查出设施运转时的故障并第一时间处理。
而MATLAB为核心的电力体系继电保护仿真是其中使用频率较高的技术。
一、电力系统故障仿真笔者使用双电源供应电能的体系模型，电压级别是220千伏，见下图：上图的模型显示：同步发电机电机的容量是500MV A，电压是13.8千伏;频率是50赫兹;三相变压器的容量是500MV A，D11/Yg线路接入模式，频率是50赫兹。
150千米电线的正序阻抗是0.01165+j0.0008679欧姆/千米，对地电容是13.41×10-9F/km。
电荷1的电压达到220千伏;有功负荷达到220×106/250W;无功负荷达到200W;负荷3显示电压值是220千伏;有功负荷达到220×106/250W;无功负荷达到200W;负荷四电压值达到13.8千伏;有功负荷达到220×106/250W;没有无功负荷。
Matlab技术在电力系统保护中的应用指南一、引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，而保护装置是确保电力系统运行安全可靠的关键组成部分。
随着科技的不断进步，传统的电力系统保护方式已经不能满足日益复杂的电力系统需求。
在这种情况下，Matlab技术作为一种功能强大的工具，被广泛应用于电力系统保护领域。
本文将介绍Matlab技术在电力系统保护中的应用指南，旨在帮助工程师们更好地利用Matlab技术提升电力系统保护的效率和可靠性。
二、Matlab技术在电力系统保护中的基本原理1. Matlab在数据处理和分析方面的优势Matlab具备高效、强大的数据处理和分析能力，可以快速处理电力系统的大量数据。
通过Matlab的函数和工具箱，可以进行数据预处理、数据清洗、异常值检测等操作，从而提高电力系统保护的准确性和可靠性。
此外，Matlab还可以进行数据可视化，通过绘制图表和图像，更直观地展示电力系统的数据特征，帮助工程师更好地理解和分析电力系统运行情况。
2. Matlab在故障诊断和分析方面的应用电力系统故障是保护装置设计中需要重点考虑的问题。
通过Matlab技术，可以对电力系统的故障进行模拟和分析，找出故障的原因和位置。
Matlab提供了丰富的数学和仿真工具，可以建立电力系统的数学模型，模拟故障情况，并通过数值计算和仿真分析，找出故障的根源。
除此之外，Matlab还支持基于机器学习的故障诊断方法，通过训练模型，实现对电力系统故障的自动诊断和智能化分析。
三、Matlab技术在电力系统保护中的具体应用1. 电力系统保护装置的算法设计和验证Matlab提供了完善的算法设计和验证工具，可以帮助工程师设计和验证各种电力系统保护装置的算法。
通过Matlab可以实现电力系统的建模和仿真，快速验证算法的准确性和可靠性。
此外，Matlab还支持多种优化算法，可以对保护装置的参数进行自动优化，提高保护装置的性能。
2. 电力系统保护装置的性能评估和优化保护装置的性能评估和优化是电力系统保护中的重要环节。
1432021年6月总第363期ISSN1672-1438CN11-4994/TMatLab 在微机保护课程实践教学中的应用高爱云广东水利电力职业技术学院 广东广州 510635摘 要：实践教学是高职教育培养高素质技术技能人才的重要环节，电力专业可采用仿真和实物两种方式开展实践教学。
运用MatLab 仿真软件分析了模拟低通滤波和数字滤波。
结果表明，运用MatLab 可以进行微机保护课程实践教学，使得学生直观理解抽象的理论知识，提高了学生运用仿真软件分析解决微机保护相关问题的能力。
关键词：实践教学；MatLab ；模拟低通滤波；数字滤波作者简介：高爱云，工学硕士，副教授。
1 研究背景微机保护课程是电力专业的核心课程，与继电保护课程相比，由于微机保护课程涉及微机技术的相关知识，因此，对于高职学生而言，微机保护课程学习难度较大。
其教学内容可分为通用模块和保护原理模块，通用模块主要包括微机保护硬件和软件，而保护原理模块则具体介绍线路保护、变压器保护、发电机保护等的原理、整定、逻辑、调试等内容。
根据专业人才培养方案和课程特点，微机保护课程的教学方法包括理论讲授和实践两部分。
高职学生大多数逻辑思维能力和抽象思维能力较弱，但动手能力较强，所以实践教学就变得尤为重要，既可以培养学生的技能，又可以加深学生对理论知识的理解。
实践教学是培养学生电力安装、运维、检修、调试等生产技能的重要环节，而目前高职院校实践教学普遍存在实践课时多、学生数量多、实验实训设备少、场地有限等问题[1]，因此，仿真实践教学成了实物实践教学的有力补充。
对于保护原理模块而言，学生可通过继电保护调试仪对保护进行调试而理解保护的动作逻辑和原理；但对于通用模块而言，调试仪优势不明显或无法直观体现，而运用MatLab 等专业仿真软件，则可以很好地将抽象的理论知识直观化[2]。
学生运用MatLab 的Simulink 或者简单的编程语句就可以对通用模块进行仿真，既加深了学生对硬件和软件的认知，又提高了学生的计算机能力。
