基于ETAP仿真软件的电力系统继电保护仿真分析
前言
电力系统中的各种设备，由于内部绝缘的老化、损坏或遇有操作人员的无操作，或由于雷电、外力破坏等影响，可能发生故障和不正常运行情况。电力系统继电保护的任务就是自动、迅速、有选择性的将系统中的故障切除，或者发出各种信号。
电力系统对继电保护设备的技术指标和产品质量的要求已越来越高，各种科研单位和制造厂商在科研上的投入也越来越多。现有的继电保护设备存在调试方法效率低，调试过程复杂，认为因素影响大，调试生产在同一场地完成设备，这造成了继电保护设备难于批量生产、调试。电力系统是一个系统工程，其自动化产品需经组屏使用，对整屏仅仅采用人工对线是不够的，为了提高整屏质量，要求所有整屏在出厂前完成在运行环境下的各种实验，相对于原来的调试方式，投资少，体积小，接线方式更改方便，并能方便操作的实用化仿真系统显得非常重要，为此目的而使用继电保护仿真技术组成的系统称谓继电保护仿真测试系统。
继电保护随着电路系统的发展孕育而生，随着科技的发展，保护装置从最初的熔断器发展到晶体管继电保护装置，再到日前广泛应用的微机保护，新技术的应用在其中起到了积极的作用。而目前电力系统的整定计算，多数设计及校验人员仍然完全靠手工计算及整定并手工绘制TCC曲线，工作耗时较长，效率较低。ETAP软件]1[的继电保护配合模块是国际主流的继电保护配合仿真软件，该模块可有效应用于继电保护整定计算，方便校验，并且可以对任意支路生成时间电流曲线（TCC曲线），可以仿真任意点故障时继电器的动作顺序和动作时间。
本文利用ETAP软件对电力系统的继电保护设备配合进行仿真，首先利用ETAP进行建模，然后利用ETAP实现电力系统输电线路的故障仿真，进行短路计算，获取继电保护整定所需要的数据，然后选取合适的保护方案，最后利用ETAP 软件进行继电保护仿真，校验方案的可行性。
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1.电力系统继电保护概述
1.1电力系统继电保护的作用
输电线路、变压器、供电网络和用电设备组成了供用电系统。在运行过程中，供用电系统可能出现故障和不正常运行状态，最常见的故障是各种类型的短路，如三相短路、两相短路、两相接地短路、单项接地短路以及变压器、电机绕组的匝间短路等。
发生故障的原因多种多样，主要有雷击、倒塔、鸟兽跨接电气设备；设备设计、制造缺陷；安装、调试、运行、维护不当，误操作等。发生故障后，电流会突然增大，电压大幅度降低，会造成以下后果：
（1）故障点通过很大的短路电流，引发电弧，使电气设备烧坏，通过短路电流的无故障设备，在发热和电动力作用下损坏或降低使用寿命。
（2）系统电压大幅度下降，用户的正常工作遭到破坏，甚至损坏用电设备，影响产品质量。
（3）破坏电力系统运行的稳定性，引起系统振荡甚至使整个电力系统瓦解，导致大面积停电。
1.1.1继电保护的基本任务
电力系统继电保护]2[装置是指能反映电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置，继电保护装置的基本任务是:
（1）当电力系统中某电气元件发生故障时，能自动，迅速，有选择的将故障元件从电力系统中切除，避免故障元件继续遭到破坏，使非故障元件迅速的恢复正常运行。
（2）当系统中电气元件出现不正常运行状态时，能及时反映并根据运行维护的条件发出信号或跳闸。
原则上说:只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征，即可形成某种判据，从而构成某种原理的保护，且差别越明显，保护性能越好。
1.2电力系统继电保护技术与继电保护装置
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1.2.1统继电保护技术要求
（1）起动失灵的保护为线路、过电压和远方跳闸、母线、短引线、变压器（高抗）的电气量保护。
（2）断路器失灵保护的动作原则为：瞬时分相重跳本断路器的两个跳闸线圈；经延时三相跳相邻断路器的两个跳闸线圈和相关断路器（起动两套远方跳闸或母差、变压器保护），并闭锁重合闸。
（3）失灵保护应采用分相和三相起动回路，起动回路为瞬时复归的保护出口接点（包括与本断路器有关的所有电气量保护接点）。
（4）断路器失灵保护应经电流元件控制实现单相和三相跳闸，判别元件的动作时间和返回时间均不应大于20ms。
（5）重合闸仅装于与线路相联的两台断路器保护屏（柜）内，且能方便地整定为一台断路器先重合，另一台断路器待第一台断路器重合成功后再重合。
（6）断路器重合闸装置起动后应能延时自动复归，在此时间内断路器保护应沟通本断路器的三跳回路，不应增加任何外回路。
（7）闭锁重合闸的保护为变压器、失灵、母线、远方跳闸、高抗、短引线保护。
（8）短引线保护可采用和电流过流保护方式，也可采用差动电流保护方式。
（9）短引线保护在系统稳态和暂态引起谐波分量和直流分量影响下不应误动作
（10）短引线保护的线路或变压器隔离刀闸辅助接点开入量不应因高压开关场强电磁干扰而丢失信号。对隔离刀闸辅助接点的通断应有监视指示。
1.2.2继电保护装置的组成
无论按什么原因构成继电保护，其装置结构都由三个部分组成，即测量比较部分、逻辑判断部分和执行部分。
1.2.3继电保护装置的分类
按保护所起的作用分类可分为：主保护，后备保护，辅助保护等。
主保护是指满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护元件故障的保护。
后备保护是指当主保护或断路器据动时用来切除故障的保护。
辅助保护是为了补充主保护和后备保护的性能的简单保护。
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1.3继电保护的基本要求
根据继电保护]3[的任务，对动作于跳闸的继电保护要求其具有选择性、速动性、灵敏性和可靠性。这些要求是相辅相成，相互制约的，需要根据具体的使用环境进行协调保证。
⑴选择性：系统中发生故障时，保护装置应有选择地切除故障部分，非故障部分继续运行；
⑵快速性“短路时，快速切除故障这样可以
a.缩小故障范围，减少短路电流引起的破坏；
b.减少对用记的影响；
c.提高系统的稳定性；
⑶灵敏性：指继电保护装置对保护设备可能发生的故障和正常运行的情况，能够灵敏的感受和灵敏地作，保护装置的灵敏性以灵敏系数衡量。
⑷可靠性：对各种故障和不正常的运方式，应保证可靠动作，不误动也不拒动，即有足够的可靠。
以上对继电保护装置的四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础，他们之间紧密相连，互相之间既有矛盾，又可以在一定条件下统一。
1.4电力系统继电保护技术发展现状]4[
电力系统的飞速发展对继电保护技术不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展不断地注入新的活力，我国的继电保护技术在60余年的时间里完成了发展的4个阶段。
建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性的吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护性能和运行技术，建成了一只具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。在60年代中期我国已经建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完成体系，这是机电式继电保护繁荣的年代，为我国继电保护技术的发展奠定来了坚实基础。
自50年代末期，晶体管继电保护技术已经开始研究，60年代中期到80年
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代中期时晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时代。尤其是天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的50KV晶体管方向高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500KV线路上，结束了500KV线路保护完全依靠从外国进口的历史。
我国从70年代末期即已经开始了计算机继电保护技术的研究。华中理工大学、西安交通大学、天津大学、华北电力大学以及南京电力自动化研究院等都开始相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。
随着继电保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果，可以说，从90年代开始我国继电保护技术已经进入到了微机保护的时代。
1.5电力系统继电保护技术发展前景
随着电力系统的飞速发展和电子技术、计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术有了长足的发展。当前国内外继电保护技术发展的趋势为计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化。
1.计算机化
随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断地发展。电力系统对微机保护的要求除了保护的基本功能外，还要求具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其他保护、控制装置和调动联网共享全系统数据、信息和网络的能力。在计算机保护发展的早期，曾试想过用一台小型计算机作为继电保护装置，但由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度和存储容量都大大超过了当年的小型机，用成套工控机作为继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。
2.网络化
计算机网络作为信息和数据通信工具已经成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。他深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念，这在当时主要指安全自动装置。因为继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元与重合闸
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装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络连接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。根据上述可知，微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性，这是微机保护发展的趋势。
3.保护、控制、测量、数据通信一体化
在实现继电保护的计算个机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的人意信息和数据，也可以将它获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或者任一终端。因此，每个微机保护装置不但可以完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可以完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
4.智能化
近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域应用的研究也已经开始。例如在输电线路两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路，距离保护很难正确判断故障位置，从而造成误动或者拒动。而如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障都可正确判断。其他如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。
1.6小结
随着当前分布式发电技术的发展和应用，使得电源结构和分布发生改变，电力系统将因电源原动机特性和电源分布的不同而影响其性能，要求我们进一步研究相应的系统控制策略，开发新的继电保护与控制装置，电力系统继电保护产品也需向数字化、多功能一体化、网络化、智能化和虚拟化方向寻思发展，从而改善系统运行的特性，避免电力系统事故的发生，同时这也是电力系统继电保护发展的必然方向和要求。同时，随着电力系统的高速发展和计算技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势，这又对国内外继电保护技术发展的研究提出了新的要求。
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2.电力系统ETAP建模及潮流分析
2.1 ETAP软件介绍
2.1.1简介
ETAP]5[是电力电气分析、电能管理的综合分析软件系统的简称。 ETAP 是功能全面的综合型电力及电气分析计算软件，能为发电、输配电和工业电力电气系统的规划、设计、分析、计算、运行、模拟提供全面的分析平台和解决方案·ETAP是美国OTI集团公司研发生产的电力及电气系统综合计算分析软件和实时在线控制、智能电网系统产品，也是电力系统规划、设计、分析、操作、培训和计算机仿真的全方位的综合性工程公司。
2.1.2 ETAP主要特点
1.虚拟现实操作
程序操作与实际的电气系统相似。例如，打开或合上断路器、停止运行某一设备、改变电机或负荷的运行状态时，其断电部件便以灰色显示在单线图上。ETAP包含了许多新概念，可以直接从单线图上决定保护装置的配合动作。
2.数据的全面集成
ETAP将系统设备的电气、逻辑、机械、及物理属性都包含在一个数据库中。例如，一条电缆不仅拥有电气属性和物理尺寸的数据，还载有指示其缆道布线的信息。这样，一条电缆的数据即可用于潮流计算或短路计算（需要电气参数和联接方式），又能进行电流载流量的重新校核运算（需要物理布线数据）。数据集成提供了整个系统数据的一致性，并避免了同一数据的多次输入。
3.简明数据录入
ETAP对每一个电气装置进行详细的数据跟踪。数据编辑器对每一特定计算规定最小数据量，从而加快了数据的输入。为达到这一目的我们以最符合逻辑的输入数据方式为不同类型的分析或设计建立编辑器。
ETAP单线图的许多特性可以帮助您建立各种复杂的网络。例如，每个设备都有各种方向、大小、和显示符号（IEC或ANSI的选择）。单线图亦允许在支路和母线之间安置多重保护装置。
ETAP软件作为三维数据库概念中的一部分，ETAP 提供了展示或观看电气系
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8 统的多种选择，它们被称为显示图（Presentations ）。多种显示图满足您不同的分析或设计目的。在每个显示图中每个设备的位置、大小、方向和符号可以不同。另外，保护装置和继电器可以隐藏或显示。例如，在一显示图中所有的保护装置都可见。而在另外一幅图中只有断路器可见，其它都被隐藏了（适于潮流计算的布局）。
复合网络]6
[和复合电机是ETAP 最显著的特点之一。复合网络允许任意层次的嵌套。例如，ETAP 软件复合网络可以嵌套复合网络，使得既能建立复杂的网络，又能保持一个整洁、无干扰的显示图，用于显示重点-而系统的下一层次的细节只要点一下鼠标便可知晓。所谓一切尽在您的指尖之上。
2.2建立工程
2.2.1打开软件
单击桌面上的“中文ETAP7.5.2”图标，打开ETAP7.5.2中文版，如图2-1所示。
图2-1ETAP7.5.2界面
Fig.2-1ETAP7.5.2 interface
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2.2.2新建工程
打开“文件”下拉菜单，点击“新建工程”，如图2-2所示。
图2-2 ETAP7.5.2-新建工程界面
Fig.2-2 ETAP7.5.2-new project interface
2.2.3建立文件名
输入文件名，如“电力系统单线图”，选择文件保存路径，如图2-3所示。
2.2.4进入ETAP 编辑界面
点击“确定”，打开了ETAP 软件的编辑界面，如图2-4所示。
图中自上而下，依次为:标题栏、菜单栏、工具栏、ETAP 软件模块栏、帮助栏；右侧为电力及电气系统元件栏，包括交流元件和仪表及继电器栏；左侧是系统工具栏和项目管理器，其中项目管理器包括“工程视图”、“单线图”、“回收站”等。
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2.3建立单线图
1.鼠标左键单击元件栏中的交流元件，拖曳到图纸OLV1（编辑模式）上，这些元件是发电机、变压器、传输线、母线等。
2.鼠标左键单击元件的连接端子（呈红色），拖曳到另一个元件的连接端子，呈现红色表示可以连线，依次连线，建立的单线图如图2-5所示。
图2-3 输入工程文件名界面
Fig.2-3 Enter the name of the project file interface
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图2-4 ETAP7.5.2软件的编辑模式
Fig.2-4 ETAP7.5.2 Software editing moe
图2-5 ETAP7.5.2软件建立的系统单线图
Fig.2-5 ETAP7.5.2 Software to establish a system one-line diagram
2.4输入主要元件参数
2.4.1录入发电机参数
双击“发电机G1”，打开发电机编辑器输入相应参数，如图2-6所示。以同样的方法录入发电机G2、G3的参数值。
2.4.2录入等效负荷参数
双击元件“等效负荷Lump4”,打开等效负荷编辑器-“铭牌”属性页，录入相应的参数，如图2-7所示。
2.4.3录入静态负荷参数
依次双击元件“静态负荷Load A”和“静态负荷Load C”，打开静态负荷属性页“铭牌”，录入相应的参数，如图2-8和2-9所示。
图2-6 同步发电机G1编辑器的“铭牌”属性页
Fig.2-6 Synchronous generator G1 editor “nameplate”property page
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图2-7 等效负荷Lump编辑器的“铭牌”属性页Fig.2-7 Equivalent load Lump editor “nameplate”property page
图2-8 静态负荷Load A铭牌页
Fig2-8. Static Load Load A nameplate page
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图2-9 静态负荷Load C铭牌页
Fig.2-9 Static Load Load C nameplate page
2.4.4录入双绕组变压器参数
双击“变压器T1”，打开变压器编辑器输入相应的参数，如图2-10和2-11所示。以同样的方式录入T2、T3的参数值，具体参数值见表2-1。
表2-1 变压器元件参数表
Table. 2-1 Transformer component parameter table
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图2-10 变压器T1编辑器的“额定值”属性页Fig.2-10 Transformer T1 editor “Ratings” property page
图2-11 变压器T1编辑器的“接地”属性页Fig2-11 Transformer T1 editor “ground” property page
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2.5电力系统ETAP 潮流分析
1.点击右侧“显示选项”，选择“潮流”中的“电流”选项，该电流主要用于选择电流互感器的变比，操作如图2-12所示。
图2-12潮流选项
Fig2-12 Trend options 2.点击右侧“运行潮流”按钮，则系统运行潮流分析，如图2-13所示。
图2-13 潮流分析结果
Fig2-13 Trend analysis
2.6小结
ETAP软件对于电力系统建模具有十分重要的使用意义，应用ETAP软件建立电力系统模型，大型工业电力系统的调度部门就可以简便、高效地完成多种运行方式、多种发电和负荷情况的分析计算工作，为各种典型调度方案以及一些特殊方案和临时方案提供理论依据，而不仅仅凭经验做事。
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3.ETAP 短路仿真分析
3.1三相短路仿真分析
3.1.1母线7三相短路仿真分析
1.点击“模式”工具栏中“短路分析”按钮，切换到短路案例分析模式。此时，右侧的工具栏转换为“短路分析工具栏”，如图3-1所示。
图3-1 短路分析模块界面
Fig3-1 Short circuit analysis module interface
2.设定故障位置为Bus 7,单击母线Bus 7,选定母线Bus 7,单击
鼠标右键，弹出快捷菜单，选择“故障”。
3.单击右侧分析工具栏的“启动三相短路电流计算”，执行三相短路分析如图3-3所示。
3.1.2母线8三相短路仿真分析
设定故障位置为Bus 8, 单击右侧分析工具栏的“启动三相短路电流计算”，执行三相短路分析如图3-4所示。
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图3-3 三相短路分析结果界面
Fig3-3 Phase short circuit analysis interface
图3-4三相短路分析结果界面
Fig3-4 Phase short circuit analysis interface
3.1.3母线9三相短路仿真分析
1.设定故障位置为Bus 9,单击母线Bus 9,选定母线Bus 9，单击鼠标右键，弹出快捷菜单，选择“故障”。
2.单击“启动三相短路电流计算”，执行三相短路分析如图3-5所示。
图3-5 三相短路分析结果界面
Fig3-5 Phase short circuit analysis interface
3.2两相短路仿真分析
3.2.1母线7两相短路仿真分析
采用上述相同的方法，设置母线Bus 7故障,点击短路分析工具条的“IEC909”按钮，进行不对称短路计算,点击“显示选项”按钮，选择两相短路，仿真结果如图3-6所示。
3.2.2母线8两相短路仿真分析
按以上方法对母线8进行两相短路分析，分析结果如图3-7所示。
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浅谈电力系统继电保护技术
浅谈电力系统继电保护技术 从目前电力发展状况来看，继电保护已经成为电力系统重要组成部分之一，且随着电力系统的快速发展和智能化技术的不断更新应用，普通的继电保护技术已不能满足现行电力系统发展的需求。怎么样利用继电保护技术来减少电力系统中的故障，保障电力系统的安全稳定运行，这是目前电力系统继电保护技术研究的主要内容和热点。文章探讨电力系统继电保护技术，阐述了其基本理念和发展趋势，分析了其发展趋势。 标签：电力系统；继电保护技术；现状与趋势 1 继电保护的组成、工作原理、作用和工作要求 1.1 继电保护的组成与工作原理 继电保护的种类有很多，可是组成上一般都包括测量、逻辑、执行模块。输入信号获取的测量信号需要与给定的整定数值进行对比，并将对比结果传送至逻辑模块。逻辑模块按照测量模块传输的对比值特点、大小和出现的次序或上述各种参数的组合，进行逻辑计算，得出的逻辑数值也是决定动作是否进行的重要依据。 1.2 继电保护的作用 继电保护的主要作用就是在电力系统发生损坏用电设备或影响到电力系统安全运行的故障时，能够对电力系统起到保护的措施；并对整个电力系统进行监控，当电力系统非正常运行或某些用电设备处于非正常工作状态时能够及时发出警报信号，以便于提醒值班工作人员发现故障所在，能使故障得到处理，使其正常运行。 1.3 继电保护的应用 在一些工厂企业高压供电系统，变电站中对继电保护设备的应用非常普遍，除此以外还用于保护供电系统高压线路，主变保护中。变电站应用的继电保护的情况包含：（1）保护线路，通常应用的是二段或者三段式的电流保护，一段属于速断电流保护，二段属于速断电流显示保护，三段是过电流保护；（2）保护母联；（3）保护主变设备，保护主变主要是主保护与后备保护；（4）保护电容设备，保护用电设备主要包含了电压零序保护、过电流保护、过电压或失电压保护。伴随着继电保护技术的快速发展，逐渐开始了微机保护设备的应用。 2 电力系统继电保护技术现状分析 从目前来看，我国电力覆盖面积逐渐扩大，电力系统的安全问题得到了广泛关注，而且由于对电力系统安全问题的重视，促使继电保护技术不断提高和创新。
电力系统软件介绍
电力系统软件介绍 电力系统分析软件介绍 一、PSAPAC 简介:由美国EPRI开发，是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。 功能： DYNRED（Dynamic Reduction Program）：网络化简与系统的动态等值，保留需要的节点。 LOADSYN（Load Synthesis Program）：模拟静态负荷模型和动态负荷模型。 IPFLOW（Interactive Power Flow Program）：采用快速分解法和牛顿－拉夫逊法相结合的潮流分析方法，由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。 TLIM（Transfer Limit Program）：快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。 DIRECT：直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷，并且提供了计算稳定裕度的方法，增强了时域仿真的能力。 LTSP（Long Term Stability Program）：LTSP是时域仿真程序，用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。为了保证仿真的精确性，提供了详细的模型和方法。 VSTAB（Voltage Stability Program）：该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性，给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。为了估计电压不稳定状态，使用了一种增强的潮流程序，提供了一种接近不稳定的模式分析方法。 ETMSP（Extended Transient Midterm Stability Program）：EPRI为分析大型电力系统暂态和中期稳定性而开发的一种时域仿真程序。为了满足大型电力系统的仿真，程序采用了稀疏技术，解网络方程时为得到最合适的排序采用了网络拓扑关系并采用了显式积分和隐式积分等数值积分法。 SSSP(Small－signal Stability Program)：该程序有助于局部电厂模式振荡和站间模式振荡的分析，由多区域小信号稳定程序(MASS)及大型系统特征值分析程序（PEALS）两个子程序组成。MASS程序采用了QR变换法计算矩阵的所有特征值，由于系统的所有模式都计算，它对控制的设计和协调是理想的工具；PEALS使用了两种技术：AESOPS算法和改进Arnoldi方法，这两种算法高效、可靠，而且在满足大型复杂电力系统的小信号稳定性分析的要求上互为补充。 二、EMTP/ATP 简介: EMTP是加拿大H.W.Dommel教授首创的电磁暂态分析软件,它具有分析功能多、元件模型全和
电力系统继电保护考试
1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么? 答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。 1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？ 答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大，构成了低阻抗保护。 单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障，因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时，本线路首端的电气量差别不大。所以，为了保证本线路短路时能快速切除而下级线路短路时不动作，这种单靠整定值得保护只能保护线路的一部分。 1.5依据电力元件两端电气量在正常工作和短路状态下的差异，可以构成哪些原理的保护？ 答：利用电力元件两端电流的差别，可以构成电流差动保护；利用电力元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护；利两侧功率方向的差别，可以构成纵联方向比较式保护；利用两侧测量阻抗的大小和方向的差别，可以构成纵联距离保护。 1.6 如图1-1所示，线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？ 答：线路保护应接TA1，母线保护应接TA2。因为母线保护和线路保护的保护区必须重叠，使得任意点的故障都处于保护区内。 线路 TA1TA2 母线 图1-1 电流互感器选用示意图 1.8后备保护的作用是什么？阐述远后备保护和近后备保护的优缺点。 答：后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不能快速切除故障的情况下，迅速启动来切除故障。 远后备保护的优点是：保护范围覆盖所有下级电力元件的主保护范围，它能解决远后备保护范围内所有故障元件由任何原因造成的不能切除问题。 远后备保护的缺点是：（1）当多个电源向该电力元件供电时，需要在所有的电源侧的上级元件处配置远后备保护；（2）动作将切除所有上级电源测的断路器，造成事故扩大；（3）在高压电网中难以满足灵敏度的要求。 近后备保护的优点是：（1）与主保护安装在同一断路器处，在主保护拒动时近后备保护动作；（2）动作时只能切除主保护要跳开的断路器，不造成事故的扩大；（3）在高压电网中能满足灵敏度的要求。 近后备保护的缺点是：变电所直流系统故障时可能与主保护同时失去作用，无法起到“后备”的作用；断路器失灵时无法切除故障，不能起到保护作用。 2.7 如图2-2所示网络，在位置1、2和3处装有电流保护，系统参数为： 115/E ?=，115G X =Ω 、210G X =Ω，310G X =Ω，1260L L km ==，340L km =，50B C L km -=，30C D L km -=，20D E L m -=， 线路阻抗0.4/km Ω，rel K Ⅰ =1.2 、rel K Ⅱ =rel K Ⅲ =1.15 ，.max 300B C I A -=，.max 200C D I A -=， .max 150D E I A -=，ss K =1.5、re K =0.85。试求：
电力系统继电保护基本知识
电力系统继电保护 董双桥 2005年9月
第一部分电力系统继电保护的基本知识 电力系统：由发电电厂中的电气部分，变电站，输配电线路，用电设备等组成的统一体：它包括发电机、变压器、线路、用电设备以及相应的通信，安全自动装置，继电保护，调调自动化设备等。 电力系统运行有如下特点： 1、电能的生产，输送和使用必须同时进行。 2、与生产及人们的生活密切相关。 3、暂态进程非常短，一个正常运行的系统可能在几分钟，甚致几秒钟内瓦解。 电力系统继电保护的作用。 电力系统在运行中，可能由于以下原因，发生故障或不正常工作状态。 1、外部原因：雷击，大风，地震造成的倒杆，绝缘子污秽造成污闪，线路覆冰造成冰闪。 2、内部原因：设备绝缘损坏，老化。 3、系统中运行人员误操作。 电力系统故障的类型： 1、单相接地故障D（1） 2、两相接地故障D（1.1） 3、两相短路故障D（2） 4、三相短路故障D（3） 5 线路断线故障 以上故障单独发生为简单故障。在不同地点同时发生两个或以上称为复故障。 电力系统短路故障的后果： 1、短路电流在短路点引起电弧烧坏电气设备。 2、造成部分地区电压下降。 3、使系统电气设备，通过短路电流造成热效应和电动力。 4、电力系统稳定性被破坏，可能引起振荡，甚至鲜列。 不正常工作状态有：电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏，但未发展成故障。 不正常工作状态有： 1）电力设备过负荷，如：发电机，变压器线路过负荷。 2）电力系统过电压。 3）电力系统振荡。
4）电力系统低频，低压。 电力系统事故：电力系统中，故障和不正常工作状态均可能引起系统事故，即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏，对用户非计划停电、少送电、电能质量达不到标准（频率，电压，波形）、设备损坏等。 继电保护的作用，就检测电力系统中各电气设备的故障和不正常工作状态的信息，并作相应处理。 继电保护的基本任务： 1）将故障设备从运行系统中切除，保证系统中非故障设备正常运行。 2）发生告警信号通知运行值班人员，系统不正常工作状态已发生或自动调整使系统恢复正常工作状态。 电力系统对继电保护的基本要求（四性） 1）选择性：电力系统故障时，使停电范围最小的切除故障的方式 2）快速性：电力系统故障对设备、人身、系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关，故障持续时间越长，设备损坏越严重；对系统影响也越大。因此，要求继电保护快速的切除故障。 电力系统对继电保护快速性的要求与电网的电压等级有关。 35kV及以下保护动作时间工段60-80ms 110kV 工段40-60ms 220kV 高频保护20-40ms 500kV 20-40ms 快速切除故障，可提高重合闸成功率，提高线路的输送容量。 3）灵敏性：继电保护装置在它的保护范围内发生故障和不正常工作状态的反应能力（各种运行方式，最大运行方式，最小运行方式），故障时通人保护装置的故障量与保护装置的整定值之比，称为保护装置的灵敏度。 4）可靠性： ①保护范围内发生故障时，保护装置可靠动作切除故障,不拒动。 ②保护范围外发生故障和正常运行时，保护可靠闭锁,不误动。 在保护四性中：重要的是可靠性，关键是选择性，灵敏性按规程要求,快速性按系统要求。
浅谈电力系统继电保护技术
浅谈电力系统继电保护技术 【摘要】电力系统继电保护是确保电力系统运行安全性，提升电力企业社会经济效益的有效措施。本文结合工作经验，就电力系统继电保护相关问题进行简要论述。 【关键词】电力系统；继电保护；原理；配置与应用；常见故障；措施 现今，伴随着我们国家社会经济的快速进步与电力系统的迅猛发展，电网规模逐渐增大，网络结构也是越来越复杂，系统短路电流容量变化的速度也是越来越大。在这个大背景之下，电力系统继电保护也就面临着更大的压力，怎样有效利用继电保护相关技术来保障电力系统的正常运转，提升电力系统运转的质量与效率具有十分重要的现实意义。本文结合工作经验，就电力系统继电保护相关问题进行简要论述。 1.电力系统继电保护概述 1.1电力系统继电保护基本原理 电力系统出现运转不正常之时，会导致电流电压间相位角的改变、电压减小、电流上升等方面的变化，所以此时系统中各个参数和系统安全运行时各个参数之间的区别就能构成不同类型、不同工作原理的继电保护。通常继电保护由测量回路、逻辑回路、执行回路构成，其工作原理由下图一所示。 测量回路从电力系统中读取相关信号，并将此信号与规定的整定值比较，最后将结果输送到逻辑回路之中；逻辑回路依据上一环节输出量的组合、出现的顺序、大小性质等方面决定是不是需要动作；假设逻辑回路判定需要动作之时，则会将需动作这个信号发送到执行回路；执行回路延时又或者是马上输出跳闸信号或者是警报信号。 1.2电力系统安装继电保护的意义 当电力系统被保护设施设备运转出现问题的时候，继电保护设备可以有选择、快速、自动地从电力系统中把故障设施设备切断，进而确保电力系统运转正常的部分快速恢复工作，避免故障设施设备的损害程度继续加大，将停电范围尽可能减小；当被保护设施设备发生故障，出现异常工作状态之时，继电保护装置应当可以反应及时，并且依据工作维护相关信息，输出信号、降低跳闸又或者是负荷动作指令的发生概率。这个时候一般对保护快速动作不作要求，而是依据对系统相关元件与整个电力系统危害程度规定某种程度的延时，防止不必须的动作。与此同时，继电保护装置也承担着监控整个电力系统的责任，它能通过测量系统电流电压情况将电力系统设施设备工作状态反映出来。 2.在电力系统中继电保护的配置与应用
电力系统继电保护试题以与答案
电力系统继电保护试题以与答案 一、单项选择题 ( 每小题2 分，共30 分。从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题目后面的括号内。 )1．1 电流保护 I 段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越( ③ )①可靠②不可靠③灵敏④不灵敏2．限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若( ③ )不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。①选择性②速动性③灵敏性④可靠性3．使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统( ② )①最大运行方式②最小运行方式③正常运行方式④事故运行方式4．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为( ② ) 。①100％②2／3③1／3④ 00①UAB②-UAB③UB④-UC6．电流速断保护定值不能保证( ② ) 时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。①速动性②选择性③灵敏性④可靠性7．作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏 I 段保护在非全相运行时需( ④ ) 。①投入运行②有选择性的投入运行③有选择性的退出运行④退出运行8．在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电
压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器( ③ ) 的后果。①拒动②误动③正向故障拒动或反向故障误动④损坏9．方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB( ④ )①原边匝数②副边匝数③原边线圈中的电阻大小④副边线圈中的电阻大小10．距离 II段的动作值应按分支系数Kfz 为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的(② ) 。①速动性②选择性0③灵敏性④可靠性11．相间短路的阻抗继电器采用接线。例如 I =IU A③UA-UB④ UA12．差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对(①) 。①选择性②速动性③灵敏性④可靠性13．对于间接比较的高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏的影响，应该选择的间接比较信号是( ③ ) 。①允许信号②跳闸信号③闭锁信号④任意信号14．相高频保护用 I1+KI2 为操作电流， K=68，主要是考虑( ③ )相位不受两侧电源相位的影响，有利于正确比相。①正序电流②零序电流③负序电流④相电流15．高频保护基本原理是：将线路两端的电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号；以( ③ )
《电力系统继电保护(第2版)》教学课件—11.微机保护基础知识
电力系统 继电保护
第11章 微机保护基 础知识
第11章 微机保护的优点 11.1 电网的距离保护 微机保护的硬件系统 11.2 微机保护的基本算法与数字滤波 11.3 微机保护的软件系统配置 11.4 微机保护的抗干扰措施 11.5
第11章微机保护基础知识 ?本章介绍微机型继电保护装置的组成、特点和工作原理。 ?要特别注意微机保护硬件的组成及保护软件的基本算法；模数转换原理、保护算法的推导及特点。
（1）改善和提高了继电保护的动作特性和性能。 ①用数学方程的数字方法构成保护的测量元件，其动作特性可以得到很大改进，或得到常规保护（模拟式）不易获得的特性。②微机保护的记忆功很强，能更好地实现故障分量保护。③可引进自动控制、新的数学理论和技术。 （2）可以方便地扩充其他辅助功能。 ①能打印故障前后电量波形：故障录波、波形分析。②能打印故障报告：日期、时间、保护动作元件、时间先后、故障类型。③能随时打印运行中的保护定值。④能利用线路故障记录数据进行测距（故障定位）。⑤能通过计算机网络、通信系统实现与厂站监控交换信 息。⑥能远方改变定值或工作模式。
（3）工艺结构条件优越。 ①硬件比较通用，制造容易统一标准。②装置体积小，可减少盘位数量。③功耗低。 （4）可靠性高。 ①数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、使用年限的影响，不易受元件更换的影响。②自检能力强，可用软件方法检测主要元件、部件工况以及功能软件本身。 （5）调试维护方便。 微机保护采用了数字逻辑，其自身有完善的自检功能，装置上有故障就会立即报警，因 此，检验和调试非常方便，大大减轻了运行维护的工作量。
浅谈电力系统继电保护的运行管理
浅谈电力系统继电保护的运行管理 随着我国社会经济的高速发展，各大城市化进程加快与工农业的进度，对电能的需求量将会越来越大。在这样的形势下，对电网的安全运行有了更高的要求，其中电力系统继电保护是非常关键的一个环节，电力系统继电保护运行管理工作的有效性将会直接影响到电力系统的安全稳定运行。因此，在电力系统安全运行管理过程中，要注重电力系统继电保护管理的重要性，只有保障运行管理的合理性、有效性与准确性，才能最大限度确保电力系统继电保护在实际运作中不会出现差错，进而确保电力系统的安全稳定运行。文章针对电力系统继电保护运行管理中存在的一些问题进行分析，并尝试提出一系列改善措施，从而提升管理质量，确保电力系统安全运行。 标签：电力系统；继电保护；运行管理 电力系统继电保护的主要功能是在电力系统发生突发故障的情况下，能对设备故障进行及时的消除与修复，进而确保电力系统运行的安全稳定性。因此，电力系统继电保护运行管理的重要性必须得到正视，从而为电力系统设备的安全运行打下坚实的基础。 1 电力系统中继电保护管理的重要性与主要任务 1.1 电力系统继电保护管理的重要性 整个电力系统工作中继电保护是不可替代的一个组成部分，所涉及到责任、工作量、技术性都非常大。电力系统继电保护工作人员需要面对的是：保护装置、电网结构、设备配置、运行实际情况以及故障出现情况等相关的很多信息，需要通过电脑系统对其进行准确的统计、分析，进而进行处理工作，这类工作十分重要，并且十分繁重。為了对现场运维人员的工作量进行有效的降低，并且要更好地确保其劳动生成质量与效率，对电力系统继电保护信息管理系统的开发是当前电网改革发展的一个主要项目。 1.2 电力系统继电保护管理的主要任务 电力系统继电保护的主要任务是：针对继电保护所涉及到的表格、文件、数据以及图像等进行分析、查询、修复、浏览以及删除。由此可见，管理对象的结构是很复杂的，而且其中层次很多，无论什么样的一次设备、二次设备参数、统计分析及运行状态、档案管理等等事务管理。在分工过程中，每一层保护专业都非常详细，也是造成数据库与表格种类很多的主要因素，充分利用管理系统的优势与功能，才能最大限度地提升电力系统继电保护的工作效率与数据使用的准确性。 2 电力系统中继电保护管理存在的问题
电磁场仿真软件简介
电磁场仿真软件简介 随着电磁场和微波电路领域数值计算方法的发展，在最近几年出现了大量的电磁场和微波电路仿真软件。在这些软件中，多数软件都属于准3维或称为2.5维电磁仿真软件。例如，Agilent公司的ADS（Advanced Design System）、AWR公司的Microwave Office、Ansoft公司的Esemble、Serenade和CST公司的CST Design Studio等。目前，真正意义上的三维电磁场仿真软件只有Ansoft公司的HFSS、CST公司的Mafia、CST Microwave Studio、Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE。从理论上讲，这些软件都能仿真任意三维结构的电磁性能。其中，HFSS（HFSS是英文高频结构仿真器（High Frequency Structure Simulator）的缩写）是一种最早出现在商业市场的电磁场三维仿真软件。因此，这一软件在全世界有比较大的用户群体。由于HFSS进入中国市场较早，所以目前国内的电磁场仿真方面HFSS的使用者众多，特别是在各大通信技术研究单位、公司、高校非常普及。 德国CST公司的MicroWave Studio（微波工作室）是最近几年该公司在Mafia软件基础上推出的三维高频电磁场仿真软件。它吸收了Mafia软件计算速度快的优点，同时又对软件的人机界面和前、后处理做了根本性的改变。就目前发行的版本而言，CST 的MWS的前后处理界面及操作界面比HFSS好。Ansoft也意识到了自己的缺点，在刚刚推出的新版本HFSS（定名为Ansoft HFSS V9.0）中，人机界面及操作都得到了极大的改善。在这方面完全可以和CST媲美。在性能方面，两个软件各有所长。在速度和计算的精度方面CST和ANSOFT成绩相差不多。值得注意的是，MWS采用的理论基础是FIT（有限积分技术）。与FDTD（时域有限差分法）类似，它是直接从Maxwell 方程导出解。因此，MWS可以计算时域解。对于诸如滤波器，耦合器等主要关心带内参数的问题设计就非常适合；而HFSS采用的理论基础是有限元方法(FEM)，这是一种微分方程法，其解是频域的。所以，HFSS如果想获得频域的解，它必须通过频域转换到时域。由于，HFSS是用的是微分方法，所以它对复杂结构的计算具有一定的优势。 另外，在高频微波波段的电磁场仿真方面也应当提及另一个软件：ANSYS 。ANSYS是一个基于有限元法(FEM)的多功能软件。该软件可以计算工程力学、材料力学、热力学和电磁场等方面的问题。它也可以用于高频电磁场分析（应用例如：微波辐射和散射分析、电磁兼容、电磁场干扰仿真等）。其功能与HFSS和CST MWS类似。但由于该软件在建模和网格划分过程中需要对该软件的使用规则有详细的了解，因此，对一般的工程技术人员来讲使用该软件有一定困难。对于高频微波波段通信、天线、器件封装、电磁干扰及光电子设计中涉及的任意形状三维电磁场仿真方面不如HFSS更专业、更理想。实际上，ANSYS软件的优势并不在电磁场仿真方面，而是结构静力/动力分析、热分析以及流体动力学等。但是，就其电磁场部分而言，它也能对任意三维结构的电磁特性进行仿真。 虽然，Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE也可以仿真三维结构。
电力系统分析报告仿真实验报告材料
实用文档 电力系统分析仿真 实验报告 ****
目录 实验一电力系统分析综合程序PSASP概述 (3) 一、实验目的 (3) 二、PSASP简介 (3) 三、实验内容 (5) 实验二基于PSASP的电力系统潮流计算实验 (9) 一、实验目的 (9) 二、实验内容 (9) 三、实验步骤 (14) 四、实验结果及分析 (15) 1、常规方式 (15) 2、规划方式 (23) 五、实验注意事项 (32) 六、实验报告要求 (32) 实验三一个复杂电力系统的短路计算 (34) 一、实验目的 (34) 二、实验内容 (34) 三、实验步骤 (35) 四、实验结果及分析 (36) 1、三相短路 (36) 2、单相接地短路 (36) 3、两相短路 (37) 4、复杂故障短路 (37) 5、等值阻抗计算 (38) 五、实验注意事项 (39) 六、实验报告要求 (39) 实验五基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验 (40) 一、实验目的 (40)
二、实验内容 (40) 三、实验步骤 (41) 四、实验结果级分析 (41) 1、瞬时故障暂态稳定计算 (41) 2、冲击负荷扰动计算 (45) 五、实验注意事项 (74) 六、实验结果检查 (74)
实验一电力系统分析综合程序PSASP概述 一、实验目的 了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法。 二、PSASP简介 1．PSASP是一套功能强大，使用方便的电力系统分析综合程序，是具有我国自主知识产权的大型软件包。 2．PSASP的体系结构： 第一层是：公用数据和模型资源库，第二层是应用程序包，第三层是计算结果和分析工具。 3．PSASP的使用方法：（以短路计算为例） 1).输入电网数据，形成电网基础数据库及元件公用参数数据库，（后者含励磁调节器，调速器，PSS等的固定模型），也可使用用户自定义模型UD。在此，可将数据合理组织成若干数据组，以便下一步形成不同的计算方案。 文本支持环境： 点击“数据”菜单项，执行“基础数据”和“公用参数”命令，可依次
几款主流电子电路仿真软件优缺点比较
几款主流电子电路仿真软件优缺点比较 电子电路仿真技术是当今相关专业学习者及工作者必须掌握的技术之一，它有诸多优点：第一，电子电路仿真软件一般都有海量而齐全的电子元器件库和先进的虚拟仪器、仪表，十分方便仿真与测试；第二，仿真电路的连接简单快捷智能化，不需焊接，使用仪器调试不用担心损坏；大大减少了设计时间及金钱的成本；第三，电子电路仿真软件可进行多种准确而复杂的电路分析。 随着电子电路仿真技术的不断发展，许多公司推出了各种功能先进、性能强劲的仿真软件。既然它们能百家争鸣，那么肯定是在某些方面各有优劣的。下面就针对几款主流电子电路仿真软件的优缺点进行比较。 (1) Multisim 在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面，Multisim是当之无愧的一哥。它有形象化的极其真实的虚拟仪器，无论界面的外观还是内在的功能，都达到了的最高水平。它有专业的界面和分类，强大而复杂的功能，对数据的计算方面极其准确。在我们参加电子竞赛的时候，特别是模拟方向的题目，我们用得最多的仿真软件就是Multisim。同时，Multisim不仅支持MCU，还支持汇编语言和C语言为单片机注入程序，并有与之配套的制版软件NI Ultiboard10，可以从电路设计到制板layout一条龙服务。 Multisim的缺点是，软件过于庞大，对MCU的支持不足，制板等附加功能比不上其他的专门的软件。 （2）Tina Tina的界面简单直观，元器件不算多，但是分类很好，而且TI公司的元器件最齐全。在比赛时经常用到TI公司的元器件，当在Multisim找不到对应的器件时，我们就会用到Tina来仿真。 Tina的缺点是，功能相对较少，对TI公司之外的元器件支持较少。 (3) Proteus
电力系统继电保护原理试题及答案
大学200 －200 学年第( )学期考试试卷 课程代码 3042100 课程名称电力系统继电保护原理考试时间120 分钟 阅卷教师签字： 一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将部分切除，电力系统出现不正常工作 时，继电保护装置一般应。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的整定，其 灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应的距离，并根据距离的远近确定的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中，受过 渡电阻的影响最大， 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的和的原理实现 的，因此它不反应。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的分量，其 中以为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动， 即， 和。 二、单项选择题（每题1分，共12分）
1、电力系统最危险的故障是（ ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数sen K 要求（ ） 。 （A ） 1sen K < （B ）1sen K = （C ）1sen K > 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ ）。 （A ）提高保护的灵敏性 （B ）外部故障切除后保护可靠返回 （C ）解决选择性 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为860set Z =∠?Ω的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗430m Z =∠?Ω时， 该继电器处于 （ ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、考虑助增电流的影响，在整定距离保护II 段的动作阻抗时，分支系数应取（ ）。 （A ）大于1，并取可能的最小值 （B ）大于1，并取可能的最大值 （C ）小于1，并取可能的最小值 8、从减小系统振荡的影响出发，距离保护的测量元件应采用（ ）。 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 9、被保护线路区内短路并伴随通道破坏时，对于相差高频保护（ ） （A ）能正确动作 （B ）可能拒动 （C ）可能误动 10、如图1所示的系统中，线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护，k 点短路，若A-B 线路通道故障，则保护1、2将（ ）。 （A ）均跳闸 （B ）均闭锁 （C ）保护1跳闸，保护2 闭锁 图1 11、变压器的电流速断保护与( )保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。 （A ）过电流 （B ）过负荷 （C ）瓦斯 12、双绕组变压器纵差动保护两侧电流互感器的变比，应分别按两侧（ ）选择。 A B C D
浅谈电力系统继电保护技术的意义和发展趋势
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/0015994976.html, 浅谈电力系统继电保护技术的意义和发展趋势 作者：李建红 来源：《华中电力》2013年第11期 摘要：电力系统继电保护技术的发展状况，直接关系到整个电力系统的运行效率。为充分保障我国电力系统的安全性，加强对电力系统继电保护研究就显得尤其的重要。当前，人类社会已经步入了计算机信息时代，继电保护技术也在逐渐地朝着计算机化、网络化、智能化等方向不断发展与完善。本文主要研究了我国电力继电保护技术的发展，历程及其现状，并且概括了相关技术之后，提出了电力系统继电保护术的发展趋势。 关键词：电力系统；继电保护；技术；现状；发展趋势 前言：作为保证电力系统安全运行、提高经济效益的有效技术，电力系统继电保护经过了长时间的发展，目前，计算机技术已经被运用到了电力系统计算保护当中，使电力系统继电保护技术无论从智能化、网络化，都有了一定的提升。笔者从事相关工作，对此有着较为深刻的认识，就电力系统继电保护技术的意义和未来发展方向，谈谈自身一些看法。 一、电力系统继电保护的意义 随着我国社会经济的发展，社会用电量越来越大，因此，可能发生电力系统故障的概率也随之增大，在如此严峻的形式下，加强对继电保护的意义就非常的重大。 电力系统继电保护装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时，用于快速切除故障，消除不正常状况的重要自动化技术和设备。电力系统发生故障或危及其安全运行的事件时，他们能及时发出告警信号，或直接发出跳闸命令以终止事件。 （一）有利于保障电力系统的正常运行 当电力系统发生故障时，继电保护装置会在最短的时间内切除故障设备，尽可能地缩小了停电范围，防止电力故障扩大。此外，继电保护装置会以最快的速度，通过监控警报系统发出电力系统故障信息，使电力系统管理人员能够及时地发现系统故障，并迅速地采取措施来加以解决。电力继电保护装置，不仅可以将电力故障带来的损失降低到最小，起到保障电力系统正常运行的作用，而且可以辅助电力系统管理人员对故障设备进行有效、快速的维护。 （二）有利于促进社会主义市场经济的进一步发展 继电保护技术在保障电力系统正常运行的同时，在维护社会生活秩序、促进社会主义市场经济的进一步发展等方面，也占据着举足轻重的地位。一方面，继电保护技术能及时地发现并
电力系统仿真软件介绍
电力系统仿真软件 电力系统仿真软件简介 一、PSAPAC 简介: 由美国EPRI开发，是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。 功能：DYNRED（Dynamic Reduction Program）：网络化简与系统的动态等值，保留需要的节点。 LOADSYN（Load Synthesis Program）：模拟静态负荷模型和动态负荷模型。 IPFLOW（Interactive Power Flow Program）：采用快速分解法和牛顿－拉夫逊法相结合的潮流分析方法，由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。 TLIM（Transfer Limit Program）：快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。 DIRECT：直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷，并且提供了计算稳定裕度的方法，增强了时域仿真的能力。 LTSP（Long Term Stability Program）：LTSP是时域仿真程序，用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。为了保证仿真的精确性，提供了详细的模型和方法。 VSTAB（Voltage Stability Program）：该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性，给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。为了估计电压不稳定状态，使用了一种增强的潮流程序，提供了一种接近不稳定的模式分析方法。 ETMSP（Extended Transient midterm Stability Program）：EPRI为分析大型电力系统暂态和中期稳定性而开发的一种时域仿真程序。为了满足大型电力系统的仿真，程序采用了稀疏技术，解网络方程时为得到最合适的排序采用了网络拓扑关系并采用了显式积分和隐式积分等数值积分法。 SSSP(Small－signal Stability Program)：该程序有助于局部电厂模式振荡和站间模式振荡的分析，由多区域小信号稳定程序(MASS)及大型系统特征值分析程序（PEALS）两个子程序组成。MASS程序采用了QR变换法计算矩阵的所有特征值，由于系统的所有模式都计算，它对控制的设计和协调是理想的工具；PEALS使用了两种技术：AESOPS算法和改进Arnoldi 方法，这两种算法高效、可靠，而且在满足大型复杂电力系统的小信号稳定性分析的要求上互为补充。 二、EMTP/ATP 简介: EMTP是加拿大H.W.Dommel教授首创的电磁暂态分析软件,它具有分析功能多、元件模型全和运算结果精确等优点,对于电网的稳态和暂态都可做仿真分析，它的典型应用是预测电力系统在某个扰动（如开关投切或故障）之后感兴趣的变量随时间变化的规律，将EMTP 的稳态分析和暂态分析相结合，可以作为电力系统谐波分析的有力工具。 ATP（The alternative Transients Program）是EMTP的免费独立版本，是目前世界上电磁暂态分析程序最广泛使用的一个版本, 它可以模拟复杂网络和任意结构的控制系统，数学模型广泛，除用于暂态计算，还有许多其它重要的特性。ATP程序正式诞生于1984年，由Drs.
各种电路仿真软件的分析与比较
一．当今流行的电路仿真软件及其特性 电路仿真属于电子设计自动化（EDA）的组成部分。一般把电路仿真分为三个层次：物理级、电路级和系统级。教学中重点运用的为电路级仿真。 电路级仿真分析由元器件构成的电路性能，包括数字电路的逻辑仿真和模拟电路的交直流分析、瞬态分析等。电路级仿真必须有元器件模型库的支持，仿真信号和波形输出代替了实际电路调试中的信号源和示波器。电路仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。电路仿真技术使设计人员在实际电子系统产生之前，就有可能全面地了解电路的各种特性。目前比较流行的电路仿真软件大体上说有：ORCAD、Protel、Multisim、TINA、ICAP/4、Circuitmaker、Micro-CAP 和Edison等一系列仿真软件。 电路仿真软件的基本特点： ●仿真项目的数量和性能： 仿真项目的多少是电路仿真软件的主要指标。各种电路仿真软件都有的基本功能是：静态工作点分析、瞬态分析、直流扫描和交流小信号分析等4项；可能有的分析是：傅里叶分析、参数分析、温度分析、蒙特卡罗分析、噪声分析、传输函数、直流和交流灵敏度分析、失真度分析、极点和零点分析等。仿真软件如SIMextrix只有6项仿真功能，而Tina6.0有20项，Protel、ORCAD、P-CAD等软件的仿真功能在10项左右。专业化的电路仿真软件有更多的仿真功能。对电子设计和教学的各种需求考虑的比较周到。例如TINA的符号分析、Pspice和ICAP/4的元件参数变量和最优化分析、Multisim的网络分析、CircuitMaker的错误设置等都是比较有特色的功能。 Pspice语言擅长于分析模拟电路，对数字电路的处理不是很有效。对于纯数字电路的分析和仿真，最好采用基于VHDL等硬件描述语言的仿真软件，例如，Altera公司的可编程逻辑器件开发软件MAX+plusII等。 ●仿真元器件的数量和精度： 元件库中仿真元件的数量和精度决定了仿真的适用性和精确度。电路仿真软件的元件库有数千个到1--2万个不等的仿真元件，但软件内含的元件模型总是落后于实际元器件的生产与应用。因此，除了软件本身的器件库之外，器件制造商的网站是元器件模型的重要来源。大量的网络信息也能提供有用的仿真模型。设计者如果对仿真元件模型有比较深入的研究，可根据最新器件的外部特性参数自定义元件模型，构建自己的元件库。对于教学工作者来说，软件内的元件模型库，基本上可以满足常规教学需要，主要问题在于国产元器件与国外元器件的替代，并建立教学中常用的国产元器件库。
电力系统继电保护试题以及答案
电力系统继电保护试题以及答案 电力系统继电保护试题以及答案 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分 1．过电流继电器的返回系数（B） A．等于0 B．小于1 C．等于1 D．大于1 2．限时电流速断保护的灵敏系数要求（B） A．大于2 B．大于1.3~1.5 C．大于1.2 D．大于0.85 3．在中性点非直接接地电网中,由同一变电所母线引出的并列运行的线路上发生两点异相接地短路,采用不完全星形接线保护的动作情况是（A） A．有机会只切除一条线路B．有机会只切除一条线路 C．100%切除两条故障线路D．不动作即两条故障线路都不切除 4．在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护的（D） A．方向性B．可靠性 C．灵敏性D．选择性 5．在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用的接线方式是（D） A．90°接线B．3 0、3 0 C.-3 、-3 D．-3 0、3 0 6．正方向出口相间短路,存在动作“死区”的阻抗继电器是（B） A．全阻抗继电器B．方向阻抗继电器 C．偏移特性阻抗继电器D．上抛圆阻抗继电器 7．在中性点直接接地系统中，反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（D） A．0°接线B．90°接线 C．3 0、3 0 D．A、A+ 3 0零序补偿电流的接线方式 8．由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（A） A．测量阻抗增大，保护范围减小B．测量阻抗增大，保护范围增大 C．测量阻抗减小，保护范围减小D．测量阻抗减小，保护范围增大 9．在距离保护的Ⅰ、Ⅱ段整定计算中乘以一个小于1的可靠系数，目的是为了保证保护动作的（A） A．选择性B．可靠性 C．灵敏性D．速动性 10．在校验距离Ⅲ段保护远后备灵敏系数时，分支系数取最大值是为了满足保护的（C）
电力系统继电保护B及答案
电力系统继电保护B及 答案 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
东北农业大学成人教育学院考试题签 电力系统继电保护（B） 一、单项选择题(每小题2分，共30分) 1．电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越() A.可靠 B.不可靠 C.灵敏 D.不灵敏 2．限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若()不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。 A.选择性 B.速动性 C.灵敏性 D.可靠性 3．使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统() A.最大运行方式 B.最小运行方式 C.正常运行方式 D.事故运行方式 4．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为()。 A.100％ B.2／3 C.1／3 D.0 5．按900接线的功率方向继电器，若I J =-Ic，则U J 应为() A.U AB B.-U AB C.U B D.-U C 6．电流速断保护定值不能保证()时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。 A.速动性 B.选择性 C.灵敏性 D.可靠性 7．作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏I段保护在非全相运行时需()。 A.投入运行 B.有选择性的投入运行 C.有选择性的退出运行 D.退出运行 8．在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电压时，一定要注意不要接错极性，如果接错极性，会发生方向阻抗继电器()的后果。 A.拒动 B.误动 C.正向故障拒动或反向故障误动 D.损坏 9．方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB() A.原边匝数 B.副边匝数 C.原边线圈中的电阻大小 D.副边线圈中的电阻大小 10．距离II段的动作值应按分支系数Kfz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的()。 A.速动性 B.选择性 C.灵敏性 D.可靠性 11．相间短路的阻抗继电器采用00接线。例如I J =I B -I A 时，U J =()。 A.U B B.U B -U A C.U A -U B D.U A 12．差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对()。 A.选择性 B.速动性 C.灵敏性 D.可靠性 13．对于间接比较的高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏的影响，应该选择的间接比较信号是()。 A.允许信号 B.跳闸信号 C.闭锁信号 D.任意信号 14．相高频保护用I1+KI2为操作电流，K=6?8，主要是考虑()相位不受两侧电源相位的影响，有利于正确比相。 A.正序电流 B.零序电流 C.负序电流 D.相电流 15．高频保护基本原理是：将线路两端的电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号；以()为载波传送通道实现高频信号的传送，完成对两端电气量的比较。