电力系统故障分析及选相研究
摘 要近些年来，因为电力系统发生故障造成了许多重大的停电事故，这使得工厂停工，人民生活受到破坏，造成了无法想象的经济损失。因此，电力系统故障分析成为火热的研究课题之一。所以当电力系统发生故障时，能够准确分析出故障类型并且能测出故障发生的地点是电力系统故障分析的重要内容。根据电力系统的发生故障的选相研究得出的结论：模故障分量选相元件的灵敏度非常高，性能极佳，是一种理想的故障选相元件。当弱电源测灵敏度不足的时候，可以结合电压选相来解决这个问题。电压序分量选相可以很好地解决重叠问题及正反两点故障问题的正确选相。这样就可以构成较完美的故障保护选相方案。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题来源意义与工程背景 1
1.2 电力系统故障分析及选相研究的现状与发展 1
1.3 论文的主要研究内容 2
第二章 电力系统概述 3
2.1 电力系统的组成 3
2.2 电力系统运行的特点和要求 3
2.3 高压输电线路故障选相现状及其发展动态 5
第三章 电力系统故障分析 6
3.1 常见电力系统故障 6
3.2 电力系统故障产生原因 6
3.3 电力系统故障处理过程及原则 6
3.4 短路点的选择原则与确定 7
3.5 短路电流计算 7
第四章 电力系统故障选相研究 11
4.1 高压线保护选相元件基本原理 11
4.2 模分量选相 12
4.3 电压分量选相 12
4.4 弱电源侧电压分量选相 12
第五章 基于Matlab的电力系统故障的仿真分析 14
5.1 MATLAB的简介 14
5.2 单相短路接地故障分析 14
5.3 系统总体设计 16
5.4 仿真波形 18
5.5 仿真分析 19
总结 21
致谢 22
参考文献 23
第一章 绪论
1.1 课题来源意义与工程背景
电力是国家经济的重要的支柱产业。它和国家的繁荣昌
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
盛和人民的安康有着密不可分的关系。所以,无论何时电力系统都应该保证是安全的、可靠的、稳定的运行。当电力系统发生故障时，如何能够准确快速地分析出故障类型并且测出故障的发生地点，这样可以将故障排除，从而继续供电，这样对电力系统能够可靠稳定运行起着重要作用，也避免因为段电所造成的社会秩序的动荡也起着至关重要的作用。
对于电力系统故障分析及选相的研究，国内外的相关学者做了许多的研究，对其做了各种理论高深的改进，但是绝大部分的改进仍然停滞在理论状态。对于实际运行的电力系统网络，通过人为的设置故障来获得更多的数据进行研究分析是不可能的。虽然电力系统有很多以前发生故障时所产生的数据，但是出于安全考虑，也很少会提供科研机构所用。电力系统一旦发生故障，则将会导致断电，轻则造成经济损失，重则导致人员不幸伤亡。因此，对电力系统的故障分析及选相研究研究具有重要的经济意义与社会价值。
1.2 电力系统故障分析及选相研究的现状与发展
如何能使电力系统安全可靠地运行是电力系统故障分析及选相研究的主要目的。当发生故障时，能够快速准确的找到故障点，尽快恢复供电减少不必要的经济损失。而现今的电力系统的故障分析早已慢慢摆脱了人工辨别了。现如今电力系统的故障分析已经向着智能化分析系统发展，要把分析系统的所有优点都利用上，能够更好的应用到电力系统故障分析中。现如今需要把现在的高科技技术融入到电力系统故障分析中。而如今人工智能科技和计算机科技的快速发展，将其运用到电力系统故障分析中，将会为电力系统故障分析走出一条崭新的道路。在未来的电力系统故障分析中需要把智能化作为重点。
1.3 论文的主要研究内容
当超高压电线发生故障时，能够准确快速的进行故障选相是高压输电线路继电保护的重要环节，对于维护电力系统的稳定运行起着关键性作用。近些年来，国内外的相关学者对故障选相做了充分的研究，并提出许多故障选相的原理和方法。
本设计具体要求如下:
1查阅(超)高压输电线路故障选相现状及其发展动态;
2分析电力系统短路计算原则和方法;
3研究模分量选相原理、电压分量选相原理、弱电源侧电压分量选相原理。
第二章 电力系统概述
由发电站发电经过输电线输电，输送到变电站，通过变电站变电，再由配电站分配发送送到用户用电设备的使用的统一整体称之为电力系统。由发电站发电、输电线输电、变电站变电、配电站配电及相应的辅助系统，把发电与用电的统一起来称之为电力网。
电力系统包含电力网。它包含所有的发电站、输电线、变电站、配电站、及用户电力设备的统一。它所起到的功能是把发电厂的电能输送并分配到各个用电单位。因为电能无法大量储存，所以电能的生产、使用、供应三者是同步进行的，不可中断。电力系统是由生产、供应、销售三者共同组成的一个统一整体。无论其中哪一个环节配合不好，都无法保证电力系统的经济、稳定、安全可靠地运行。在电力系统中，发电站发电、供电站供电、用户用电之间始终是平衡的运转。
2.1 电力系统的组成
由发电站发电经过输电线输电，输送到变电站，通过变电站变电，再由配电站分配发送送到用户用电设备的使用的统一整体称之为电力系统。它的作用是把自然界中一次能源经过发电设备装好为电能在经过输电线，变电所，供电所分配到各个用电单位，再通过相应的设备将电能转换为光能、热能、动能等不同形式的能量，为各个地区的经济发展提供能量并且造福人民的生活。由于发电厂与用电中心多数在不同地区，也因为电能无法大量储存，因此电能的生产、分配、输送和消费需要同步完成，故发电站发电、供电站供电、用户用电之间始终是平衡的运转。所以，电能的集中生产和通过供电站得分散使用，和电能的供应与用电设备的相应变化，克制了电力系统的运行和结构。故此，电力系统要想实现相应的功能，必须在每次环节和每个层次都设有相应的控制与信息系统，这样方便对电能进行控制、测量、调节等，以保证用户可以获得经济、安全、清洁的电能。
创建合理的大型电力系统不仅有利于各个地区资源的合理利用，还能方便电能的集中生产和分散使用，这样不仅节约设施投入，还能减少总装机的容量，方便了统一调度、分配和集中管理，这样最大程度上满足各个地区的用电需要。电力系统建设与构造往往对国民经济的发展规划起关键性作用。
2.2 电力系统运行的特点和要求
在电力系统运行过程中，发电厂产生电能、输电线输电、变电站变电、配电站配电，在这一过程中的特点如下：
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题来源意义与工程背景 1
1.2 电力系统故障分析及选相研究的现状与发展 1
1.3 论文的主要研究内容 2
第二章 电力系统概述 3
2.1 电力系统的组成 3
2.2 电力系统运行的特点和要求 3
2.3 高压输电线路故障选相现状及其发展动态 5
第三章 电力系统故障分析 6
3.1 常见电力系统故障 6
3.2 电力系统故障产生原因 6
3.3 电力系统故障处理过程及原则 6
3.4 短路点的选择原则与确定 7
3.5 短路电流计算 7
第四章 电力系统故障选相研究 11
4.1 高压线保护选相元件基本原理 11
4.2 模分量选相 12
4.3 电压分量选相 12
4.4 弱电源侧电压分量选相 12
第五章 基于Matlab的电力系统故障的仿真分析 14
5.1 MATLAB的简介 14
5.2 单相短路接地故障分析 14
5.3 系统总体设计 16
5.4 仿真波形 18
5.5 仿真分析 19
总结 21
致谢 22
参考文献 23
第一章 绪论
1.1 课题来源意义与工程背景
电力是国家经济的重要的支柱产业。它和国家的繁荣昌
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
盛和人民的安康有着密不可分的关系。所以,无论何时电力系统都应该保证是安全的、可靠的、稳定的运行。当电力系统发生故障时，如何能够准确快速地分析出故障类型并且测出故障的发生地点，这样可以将故障排除，从而继续供电，这样对电力系统能够可靠稳定运行起着重要作用，也避免因为段电所造成的社会秩序的动荡也起着至关重要的作用。
对于电力系统故障分析及选相的研究，国内外的相关学者做了许多的研究，对其做了各种理论高深的改进，但是绝大部分的改进仍然停滞在理论状态。对于实际运行的电力系统网络，通过人为的设置故障来获得更多的数据进行研究分析是不可能的。虽然电力系统有很多以前发生故障时所产生的数据，但是出于安全考虑，也很少会提供科研机构所用。电力系统一旦发生故障，则将会导致断电，轻则造成经济损失，重则导致人员不幸伤亡。因此，对电力系统的故障分析及选相研究研究具有重要的经济意义与社会价值。
1.2 电力系统故障分析及选相研究的现状与发展
如何能使电力系统安全可靠地运行是电力系统故障分析及选相研究的主要目的。当发生故障时，能够快速准确的找到故障点，尽快恢复供电减少不必要的经济损失。而现今的电力系统的故障分析早已慢慢摆脱了人工辨别了。现如今电力系统的故障分析已经向着智能化分析系统发展，要把分析系统的所有优点都利用上，能够更好的应用到电力系统故障分析中。现如今需要把现在的高科技技术融入到电力系统故障分析中。而如今人工智能科技和计算机科技的快速发展，将其运用到电力系统故障分析中，将会为电力系统故障分析走出一条崭新的道路。在未来的电力系统故障分析中需要把智能化作为重点。
1.3 论文的主要研究内容
当超高压电线发生故障时，能够准确快速的进行故障选相是高压输电线路继电保护的重要环节，对于维护电力系统的稳定运行起着关键性作用。近些年来，国内外的相关学者对故障选相做了充分的研究，并提出许多故障选相的原理和方法。
本设计具体要求如下:
1查阅(超)高压输电线路故障选相现状及其发展动态;
2分析电力系统短路计算原则和方法;
3研究模分量选相原理、电压分量选相原理、弱电源侧电压分量选相原理。
第二章 电力系统概述
由发电站发电经过输电线输电，输送到变电站，通过变电站变电，再由配电站分配发送送到用户用电设备的使用的统一整体称之为电力系统。由发电站发电、输电线输电、变电站变电、配电站配电及相应的辅助系统，把发电与用电的统一起来称之为电力网。
电力系统包含电力网。它包含所有的发电站、输电线、变电站、配电站、及用户电力设备的统一。它所起到的功能是把发电厂的电能输送并分配到各个用电单位。因为电能无法大量储存，所以电能的生产、使用、供应三者是同步进行的，不可中断。电力系统是由生产、供应、销售三者共同组成的一个统一整体。无论其中哪一个环节配合不好，都无法保证电力系统的经济、稳定、安全可靠地运行。在电力系统中，发电站发电、供电站供电、用户用电之间始终是平衡的运转。
2.1 电力系统的组成
由发电站发电经过输电线输电，输送到变电站，通过变电站变电，再由配电站分配发送送到用户用电设备的使用的统一整体称之为电力系统。它的作用是把自然界中一次能源经过发电设备装好为电能在经过输电线，变电所，供电所分配到各个用电单位，再通过相应的设备将电能转换为光能、热能、动能等不同形式的能量，为各个地区的经济发展提供能量并且造福人民的生活。由于发电厂与用电中心多数在不同地区，也因为电能无法大量储存，因此电能的生产、分配、输送和消费需要同步完成，故发电站发电、供电站供电、用户用电之间始终是平衡的运转。所以，电能的集中生产和通过供电站得分散使用，和电能的供应与用电设备的相应变化，克制了电力系统的运行和结构。故此，电力系统要想实现相应的功能，必须在每次环节和每个层次都设有相应的控制与信息系统，这样方便对电能进行控制、测量、调节等，以保证用户可以获得经济、安全、清洁的电能。
创建合理的大型电力系统不仅有利于各个地区资源的合理利用，还能方便电能的集中生产和分散使用，这样不仅节约设施投入，还能减少总装机的容量，方便了统一调度、分配和集中管理，这样最大程度上满足各个地区的用电需要。电力系统建设与构造往往对国民经济的发展规划起关键性作用。
2.2 电力系统运行的特点和要求
在电力系统运行过程中，发电厂产生电能、输电线输电、变电站变电、配电站配电，在这一过程中的特点如下：
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