1.1 选题的背景和意义

继电保护科学和技术是随电力系统的发展而发展起来的。电力系统发生短路是不可避免的，继电保护即是对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测，从而发出报警信号，或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。在电力系统中，合理的电网结构是保证系统安全稳定运行的物质基础，而性能良好的、配置合理的继电保护和安全自动装置，则是保证系统安全稳定运行最为重要的技术措施。在现代化的超高压、大容量的电力系统中，对继电保护装置提出了更高的要求。由于国家的快速发展和人民的生活水平提高，对电力需求越来越大，对电力系统的要求也越来越高。电力系统继电保护装置的可靠运行涉及到继电保护装置的配置设计、制造安装、整定计算等诸多方面。其中选择的保护方式和正确地进行整定计算对保证电力系统继电保护装置的可靠运行十分重要。整定继电保护装置定值时，特别要注意相邻上下级保护间的配合关系，不但要考虑正常方式下的配合关系，还要考虑运行方式变化时的配合关系，特别是临时性的改变方式更应慎重，避免造成保护误动作。因此，要提供更加安全、经济、可靠高质量的电能，对继电保护的要求就能加苛刻，一般的电流、电压保护已经不能保证电力系统的稳定。

电流、电压保护有着简单、经济、可靠等大量优点，从而在35kV以下电压等级的电网中得到了广泛的应用。然而，它们的保护范围与灵敏度受系统运行方式的影响较大，有一定的局限性，难以满足更高的电压等级复杂网络的要求，所以必须采取性能更加完善的继电保护装置，距离保护就是其中的一种。输电线路距离保护是利用短路发生时电压、电流同时发生变法的特征，测量电压与电流的比值反应故障点至保护安装地点之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。因为电流、电压保护的整定值的选择性、保护范围以及灵敏度系数等方面在35kV及以上的电压的复杂网络中很难满足要求，所以在一些高压输电线路保护就必须采用更加完善的保护装置，而距离保护就是适应这种要求的一种保护。

而距离保护有以下重要特点：

（1）由于同时利用了短路时的电压、电流的变化特性，通过测量故障阻抗来确定故障处的范围，保护区稳定，灵敏度高，动作情况受电网运行方式变化影响小，能够在多侧电源的高压及超高压复杂电力系统中应用。

（2）由于只利用线路一侧短路时电压、电流的变化特征，距离保护I段的整定范围为线路全长的80%~85%，这样在双侧电源线路中，有30%~40%的区域故障时，只有一侧的保护能无延时地动作，另一侧保护需经0.5s的延时后跳闸；在220kV及以上电压等级网络中，有时候不能满足电力系统稳定性对对短路切除快速性的要求，因而，还应配备能够全线快速切除故障的纵连保护。

（3）距离保护的阻抗测量原理，除可以应用于输电线路的保护外，还可以应用于发电机、变压器保护中，作为后备保护。

（4）相对于电流、电压保护来说，距离保护的构成、接线和算法都比较复杂，装置自身的可靠性稍差。

（5）存在一些特殊影响距离保护正确动作的因素，需要专门的技术手段来解决。

我国的继电保护已经进入了微机时代，继电保护技术正在向计算 机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化发展。随着计算机技术在电力系统继电保护领 域的广泛应用，为了能更好地满足继电保护的可靠性、 选择性、速动性和灵敏性这四个基本要求，计算机继电保护采用了一些新的控制原理和方法。为深入研究继电保护算法，仿真软件及仿真系统得到广泛应用。本次毕业设计的主要目的是对现阶段输电线路距离保护主要组成部分及各部分进行调研、仿真与分析，并借助PSCAD搭建相关模型，对距离保护的整体逻辑进行研究。