
基于Simulink实现的110kV继电保护设计实现
电力系统里藏着不少有趣的黑科技,继电保护就是那种平时看不见摸不着但关键时刻能救命的装
置。今天咱们直接在Simulink里搭个110kV线路保护模型,手把手看看保护装置怎么用数学模型"思考"。
先拖几个Powergui模块和三相电源,这时候别急着连线。搞110kV系统最怕的是电磁暂态过程失真,
记得把仿真步长改成0.0001秒。我有次偷懒用默认步长,结果差动保护在区外故障时误动作,查了三天才
发现是采样率不够导致的相位偏移。
![线路模型截图]
(此处应有模型结构图,包含CT/PT、线路参数、断路器位置)
保护逻辑的核心在Custom MATLAB Function里藏着这段代码:
```matlab
function trip = protection_logic(Ia, Ib, Ic, Vabc)
fundamental = @(x) fft(x)(2); //取基波分量
I0 = (fundamental(Ia)+fundamental(Ib)+fundamental(Ic))/3;
if abs(I0) > 0.2*CT_ratio || max([Ia Ib Ic]) > 1.5*I_set
trip = 1;
% 这里藏了个彩蛋:过流与零序电流的或逻辑
else
trip = 0;
end
end
```
这个函数实现了过流+零序电流的综合判据。注意CT变比参数要手动同步到Workspace,否则会看到
断路器像抽风一样乱跳。曾经有工程师把CT变比设置界面里的"×"号看错成"÷",导致保护范围缩小了100
倍,这事还上过行业安全通报。
波形分析才是见证奇迹的时刻。当在15km处设置金属性接地故障时,看这个电流突变:
```
故障前: Ia=312A∠-30°, Ib=295A∠150°, Ic=298A∠90°
故障后: Ia=5321A∠-85°, Ib=287A∠152°, Ic=291A∠88°
```
零序电流分量从3A飙升到1789A,这时候保护装置会在23ms内发出跳闸信号。别小看这二十几毫秒,
传统电磁式继电器需要80ms以上,数字保护的优势就在这几个周波的时间里。