基于MATLAB的距离保护仿真
车辆速度与安全距离的MATLAB模拟
车辆速度与安全距离的MATLAB模拟目录摘要 (1)英文摘要 (2)引言 (3)正文 (4)1 实验平台概述 (4)1.1MATLAB概述 (4)1.1.1特点 (4)1.1.2常用基本数学函数 (4)1.1.3常用运算符号 (4)1.2刹车距离 (4)1.2.1国家刹车距离标准 (5)1.2.2刹车距离的影响因素 (5)1.3几种测距方法对比 (5)1.3.1激光测量距离（laser distance measuring） (5)1.3.2超声波测量距离（Ultrasonic measurement distance） (5)1.3.3毫米波雷达测量距离（Millimeter wave radar ranging） (5)1.3.4视觉测量距离（Vision measurement） (6)1.3.5红外线测量距离（Infrared ray range） (6)2 实验设计 (7)2.1激光测距图 (7)2.2生活中处处存在的超载现象 (8)2.2.1货车超载标准及相关处罚 (8)2.3MATLAB模拟 (9)3 实验结果与分析 (14)结论 (16)参考文献 (17)综述 (18)致谢............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
摘要因为公路上行驶的车辆的在不断增多，交通拥挤等问题随之也出现，交通事故也在增加，其中由于天气等周围环境影响，驾驶员由于刹车不及时造成的汽车追尾，侧面擦碰等事情在交通事故中所占比率增加，汽车防撞技术成为了全国性的热点研究话题。
可以看出保持距离，及时报警来进行刹车很重要，而两车间的距离和刹车距离在发展防撞技术中是不容忽视的考虑因素，所以本实验对两者进行了研究。
MATLAB距离保护仿真
在Matlab/Simulink中建立仿真模型，如图2所示。保护模 块已经封装成子系统，其输入数据为断路器处的电压电流测量 值，其输出信号送至断路器的控制端，以控制断路器的开合状 态（信号0表示跳闸，信号1表示合闸，断路器初始状态为合 闸）。用故障模块设置短路类型以及故障发生的时间 （t=0.03s）。通过改变故障点两侧线路的长度来改变故障点的 位置，但两侧线路的长度之和始终保持200km不变。仿真起止时 间为0~0.2s，采用变步长、ode23t算法进行仿真。所有模块的 频率均为50Hz。
电压测量值
相间保护
或
门
电流测量值
接地保护
Page 13
接地距离保护和相间距离保护只是所选取的测量电压和 测量电流不同，其基本结构类似，结构框图如图5所示。
测量 电压
测量 电流
基波 傅里 叶变
换
保护 程序 S函
数
躲开 暂态 时间
继电 器动 作保 持
动作 出口
图5 保护结构框图
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如图6所示，用三相电流相加得到零序电流，再将三相电 压和三相电流以及所得到的零序电流分别经过基波傅里叶变 换模块后输入到S函数中，经过接地保护程序的处理后输出动 作信号，再将信号躲过暂态时间以及经过继电器保持后输出。
Page 2
距离保护的时限特性
Z3
Z2
A
B
t
tII3 = tI2＋Δt
tI3
tI2
保护3的Ⅰ段 保护3的Ⅱ段
保护3的Ⅲ段
Z1
C
tIII3 = tIII2＋Δt tIII2
tII2 tI1 l
距离保护的动作时间 t 与保护安装处到故障点 的距离 l 之间的关系称为距离保护的时限特性。
基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文
基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文目录一、内容概括 (2)1. 研究背景和意义 (3)2. 国内外研究现状 (4)3. 研究目的和内容 (5)二、MATLAB控制系统仿真基础 (7)三、控制系统建模 (8)1. 控制系统模型概述 (10)2. MATLAB建模方法 (11)3. 系统模型的验证与校正 (12)四、控制系统性能分析 (14)1. 稳定性分析 (14)2. 响应性能分析 (16)3. 误差性能分析 (17)五、基于MATLAB控制系统的设计与应用实例分析 (19)1. 控制系统设计要求与方案选择 (20)2. 基于MATLAB的控制系统设计流程 (22)3. 实例一 (23)4. 实例二 (25)六、优化算法在控制系统中的应用及MATLAB实现 (26)1. 优化算法概述及其在控制系统中的应用价值 (28)2. 优化算法介绍及MATLAB实现方法 (29)3. 基于MATLAB的优化算法在控制系统中的实践应用案例及分析对比研究31一、内容概括本论文旨在探讨基于MATLAB控制系统的仿真与应用，通过对控制系统进行深入的理论分析和实际应用研究，提出一种有效的控制系统设计方案，并通过实验验证其正确性和有效性。
本文对控制系统的基本理论进行了详细的阐述，包括控制系统的定义、分类、性能指标以及设计方法。
我们以一个具体的控制系统为例，对其进行分析和设计。
在这个过程中，我们运用MATLAB软件作为主要的仿真工具，对控制系统的稳定性、动态响应、鲁棒性等方面进行了全面的仿真分析。
在完成理论分析和实际设计之后，我们进一步研究了基于MATLAB 的控制系统仿真方法。
通过对仿真模型的建立、仿真参数的选择以及仿真结果的分析，我们提出了一种高效的仿真策略。
我们将所设计的控制系统应用于实际场景中，通过实验数据验证了所提出方案的有效性和可行性。
本论文通过理论与实践相结合的方法，深入探讨了基于MATLAB 控制系统的仿真与应用。
MATLAB_SIMULINK在继电保护设计中的应用_杨兰
ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ｗｅ ｗｉｌｌ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｒｅｌａｙ ｂｙ ｔｈｉｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎａｌｙｚｅ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ
ｒｅｌａｙ ｗｉｌｌ ｂｅ ｍｏｒｅ ａｄｖａｎｃｅｄ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅ ｉｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ．
（长沙理工大学 电气与信息工程学院，湖南 长沙 ４１００７６）
摘要：在输电线路距离保护设计中，需分析阻抗继电器的动作特性。本文介绍 Ｍａｔｌａｂ ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 相位仿真方
法在比相式继电器动作特性分析中的应用。仿真结果表明，在继电保护设计中应用 Ｍａｔｌａｂ 软件分析可以充
分理解继电器的各项性能指标，使继电保护的设计在原理上严格、精确，实现高指标。
Ｕ － １／ｉ０Ｚｂｒ ｉ０Ｚｂｒ 构成 Ｕ Ｉ Ｕｏｐ Ｕｏｐ 构成
型；继电器模块为已封装的子系统，内含各种极化
图 ３ 继电器模块
Ｕｏｐ０ Ｕｏｐ ａｎｇ ３ Ｕｏｐ０ 比相 Ｕｏｐ０
ｕａ１－ ｕａ ａｎｇ ４
Ｕｏｐ
ｕａ０－ ｕａ
ｕａ０－ ｕａ 比相
ｉ０Ｚｂｒ Ｕｏｐ ａｎｇ ４ ｉ０Ｚｂｒ 比相 ｉ０Ｚｂｒ
１／Ｕａ１
２
Ｕ
Ｕａ１
×
３
ａｎｇ
Ｕｏｐ Ｕｏｐａ ／Ｕａ１ 相位输出
２ ａｎｇ
图 ６ 比相模块
２００６ 年 第 １ 期
杨 兰，杨廷芳，陈 众等 ＭＡＴＬＡＢ ／ ＳＩＭＵＬＩＮＫ 在继电保护设计中的应用
·５５·
表 １ 仿真结果
从仿真结果可以看
正方向出口故障
保护范围末端 ２３０ ｋｍ 处故障
Ｒｇ
基于MATLAB微机距离保护算法的输电线路仿真模型研究
基于MATLAB微机距离保护算法的输电线路仿真模型研究史军;何占宾;苑娇阳【摘要】运用MATLAB 6.5的Simulink仿真工具,建立了电力系统输电线路V、W两相接地短路故障的模型,结合2种微机保护算法编程计算短路阻抗,绘制出仿真波形,比较算法的计算精度和计算速度,认为该模型可以分析微机保护算法的误差来源、滤波性能及各种因素对微机距离保护算法的影响,为距离保护的设计和动作行为的分析提供了一种新的手段.【期刊名称】《河北电力技术》【年(卷),期】2010(029)004【总页数】3页(P29-30,33)【关键词】输电线路;微机保护算法;MATLAB/Simulink;建模仿真【作者】史军;何占宾;苑娇阳【作者单位】保定供电公司,河北,保定,071000;保定电力职业技术学院,河北,保定,071051;保定供电公司,河北,保定,071000【正文语种】中文【中图分类】TM7730 引言微机保护算法是实现微机保护故障测量、分析和判断的基础,而算法运算的基础则是若干个离散数化的数字序列,因此,微机保护的一个基本问题是寻找适当的离散运算方法,使运算结果的精度既能满足工程要求,又要尽可能缩短计算耗时[1]。
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。
加强继电微机保护算法的仿真研究，对于进一步提高微机保护选择性、速动性、灵敏性和可靠性，满足电网安全稳定运行的要求具有现实指导意义[2-3]。
1 仿真模型的建立为了研究电力系统在发生短路故障时电气量的特点，利用MATLAB的电力系统工具箱(PSB)，在Simulink环境中针对一条超高压线路搭建了仿真模型，并给出了1个具体算例。
图1所示为一条两端电源的高压线路，将高压线路两端系统简化为无穷大容量的三相电压源，线路采用分布参数。
线路电压等级为500 kV，线路长度为300 km。
图1 仿真用500 kV输电线路图2为利用MATLAB6.5建立的对应于图1所示线路的故障仿真模型，模型中用到了三相等值系统模块、三相分布参数线路模块、三相故障模块、三相电压电流故障模块等。
基于MATLAB状态流的距离保护仿真建模与分析_原宗辉
障发生后波动较小，而序分量比相选相元件故障后 波动很大，要经过一个半工频周期才能正确选相。 振荡闭锁元件在故障后能迅速开放保护，使保护能 正确做出判断，保护Ⅰ段迅速正确动作，保护Ⅱ 段、Ⅲ段可靠不动作。
（2） 线路发生相间故障的动态仿真 在图 4 所示双端电力系统负荷电流为零的情况 下，在 0.1 s 线路 900 km 处发生 AB 相接地短路， AB 两相电流突变到 700 A，而 C 相电流保持不变， 电流不平衡。 由图 6 可知，启动元件在故障发生后能快速正 确动作，模分量选相元件和序分量比相选相元件均 能正确动作；但是模分量选相元件比较稳定，故障 发生后波动较小，而序分量比相选相元件故障后波 动很大，要经过一个半工频周期才能正确选相。振 荡闭锁元件在故障后能迅速开放保护，使保护能正 确做出判断，保护Ⅱ段经过 0.5 s 延时后正确动作， 保护Ⅰ段、Ⅲ段可靠不动作。 （3） 系统发生震荡时仿真 利用图 4 所示的双端电力系统很难模拟系统振 荡，设计如图 7 所示的模型模拟系统振荡得到测量 阻抗。 由图 8 可知，系统振荡时，振荡闭锁元件输出 为 0，将保护的Ⅰ段Ⅱ段闭锁，防止保护的误动作。
0.5
参考文献：
输出
0.0
0.5
0
1
2
t/s
图 系统振荡时振荡闭锁元件的动作状态
3 结论
模型中设计了两种不同原理的选相元件。由仿 真结果可知：模分量选相元件受影响较小，可以迅 速做出判断。序分量比相选相元件受暂态过程影响 很大，因为序分量比相选相元件需要比较短路稳定 状态时正序分量和负序分量的相位，当处于暂态过
摘要：为了分析距离保护在线路正常情况下和各种故障情况下的动作行为，以及观察距离保护动态的变化 过程，并分析各种因素对距离保护的影响，对距离保护进行了仿真，设计了基于 MATLAB 状态流的距离 保护动态仿真系统。 关键词：距离保护；MATLAB 状态流；建模；仿真；动作状态 中图分类号：TM732 文献标识码：A
基于Simulink的三段比相式距离保护仿真研究
基于Simulink的三段比相式距离保护仿真研究吴成明;鲁月娥;王婷乐【摘要】距离保护因其不受系统运行方式的影响,在输电线路保护中得到广泛的应用,对此了解其工作原理并借助计算机做仿真研究显得很有意义.通过查阅相关文献资料并以Matlab软件为仿真平台,对三段比相式距离保护的原理进行了仿真研究.在Matlab环境下建立了阻抗继电器、时间继电器、中间继电器的数学仿真模型,在此基础上搭建了一个110kV输电线路的三段比相式距离保护模型,并结合某一110kV输电线参数完成了输电线距离保护整定值计算,通过Simulink模拟短路来验证模型动作的正确性.通过仿真研究验证了三段比相式距离保护原理的正确性,并得出接地短路和相间短路时的整定方式具有差异性,在仿真模块连接时需要信号类型匹配等结论.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2016(054)002【总页数】6页(P63-68)【关键词】距离保护;Matlab软件;短路故障;仿真分析【作者】吴成明;鲁月娥;王婷乐【作者单位】三峡大学电气与新能源学院,湖北宜昌443002;三峡大学电气与新能源学院,湖北宜昌443002;安徽送变电工程公司,安徽合肥230022【正文语种】中文【中图分类】TM773在输配电系统中，因距离保护整定计算不受系统运行方式的影响，在线路保护设计中得到了广泛的应用[1]。
距离保护按整定原理的不同可分为三段比相式和三段比幅式，其整定值是否正确对电力系统安全起着至关重要的作用，因此在保护装置投入使用前要做严格的实验测试[2]。
以往是通过真实物理模型来构建模拟仿真实验室，模拟实验中一般包括发电机、变压器、线路、断路器等，存在占地面积大、投资大、更改实验接线困难、试验系统不完整等缺点。
随着计算机技术的快速发展和电力系统专用数字仿真系统的成功研发，借助计算机可方便地观察分析电力系统在各种运行工况及故障情况下的动态行为[3]。
文献[4-6]以PSCAD4.2软件为仿真平台，对三段比幅式距离保护原理进行了仿真研究，并分析了影响测量阻抗大小的因素，提出了采用自适应的方法来消除线路串联电容和接地过度电阻的影响，但没有指出具体的模块搭建和参数设置过程。
基于MATLAB微机距离保护算法的输电线路仿真模型研究
关 键 词 ： 电 线 路 ； 机 保 护 算 法 ；ＭＡ ＡＢ ｓ ｍｕｉｋ 建 输 微 ＴＬ ／ ｉ ｌ ； ｎ
模 仿 真
Ａｂｓｒ ｃｔ Ｂａ ｅ ｏｎ ｈｅ ｉ ｕ ａ ｉ ｔ ｏｌ ｆ ｔａ ： ｓ ｄ ｔ ｓｍ ｌ ｔｏｎ ｏ ｏ Ｍ Ａ ＴＩＡ Ｂ ｍ ｕ— Ｓｉ
摘 要 ： 用 ＭＡＴＬ ． 运 ＡＢ ６ ５的 Ｓｍｕ ｉｋ仿 真 工 具 ， 立 了 电 ｉ ｌ ｎ 建 力 系统 输 电 线路 Ｖ、 两相 接 地 短 路 故 障 的模 型 ， 合 ２种 ｗ 结
为深 入 研 究 继 电 保 护算 法 ， 真 软 件及 仿 真 系 仿 统 得到 广泛 应用 。加强 继 电微 机保 护算 法 的仿 真 研 究 ， 于进 一步 提 高 微 机保 护选 择 性 、 动性 、 敏 对 速 灵 性 和可 靠性 ， 足 电 网安 全 稳 定 运 行 的要 求 具 有 现 满
手段 。
１ 仿 真 模 型 的 建 立
为 了研究 电力 系统在 发 生短路 故 障时 电气 量 的
特点 ， 用 ＭＡＴ ＡＢ的 电力 系统 工 具 箱 （ Ｓ ， 利 Ｌ Ｐ Ｂ） 在 Ｓｍｕｉｋ环 境 中针 对 一 条 超 高 压 线 路 出了 １个具 体算 例 。 并
ｆ ｒ ｍ ｉｒ ｏ ｃ ｏｐｒ ｅ ｓ — ｓ ｄ ｏｃ ｓ ｏｒｂａ ｅ ｄｉｔ ｎｃ ｏ ｅ ｔｏｎ ｅ ｉ ａ ｄ ｃ ｓ ａ ｅ ｐｒ ｔ ｃ ｉ ｄ ｓｇｎ ｎ ａ ｔｏｎ ａ ｌ ｓｓ ｉ ｎａ ｙ ｉ．
图 １所 示 为 一 条 两端 电源 的 高压 线 路 ， 高 压 将 线 路两 端 系统 简化 为 无 穷 大 容 量 的三 相 电 压 源 ， 线 路 采用 分 布参数 。线路 电压 等级 为 ５ ０ｋ 线 路 长 ０ Ｖ，
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基于MATLAB的距离保护仿真摘要：本文阐述了如何利用Matlab中的Simulink及SPS工具箱建立线路的距离保护仿真模型，并用S函数编制相间距离保护和接地距离保护算法程序，构建相应的保护模块，实现了三段式距离保护。
仿真结果表明，所建立的三段式距离保护模型能够正确反应在保护区内的不同类型的短路故障并发出动作信号使断路器跳闸实现输电线路的保护功能。
关键词：Matlab；S函数；仿真；距离保护Distance protection simulation based on MatlabABSTRACT:This paper established a distance protection simulation model of transmission line by using Simulink and SimPowerSystem toolbox in Matlab. We programed the distance protection of phase faults and earth faults by using S-Fuction and created relevant protection models to build distance protection. The simulation results show that the three-stage distance protection model we created can response to all kinds of faults within protection zones correctly and send correct signal to the breaker of the line.KEY WORDS：Matlab; S-Function; Simulink; distance protection0 引言Matlab软件中的SimPowerSystem工具箱是基于Simulink发展起来的电力系统仿真工具箱，里面有许多可用于电力系统仿真的元件模块库，这些模块以图形的形式表示电力系统设备的数学模型。
用户可以通过搭积木的方式建立所需仿真模型，可以设计并封装自己所需的模块，也可以用S函数将程序与Simulink解法器进行交互实现用程序控制电力系统模型的功能，最后还可以将仿真结果导入Matlab工作空间以分析仿真结果。
其灵活性、方便性及实时准确性为电力系统的仿真验证提供了平台，极大地方便了电力系统的分析设计。
本文通过Simulink及SPS建立了输电线路的三段式距离保护仿真模型，用S函数编写相间距离保护和接地距离保护程序，设置了三段式距离保护作为本线路全长的主保护以及下级线路的后备保护。
仿真模型能够直观动态地观察故障后保护模块内部的动作情况，从而实现对继电保护动作效果的检验。
这种方法容易推广到其它保护中，尤其是实现新保护原理的仿真，具有一定的推广价值。
1 仿真模型的建立考虑具有两级线路的单端电源110kV单回线输电线路系统，如图1所示。
距离保护安装在线路AB的断路器处，作为本线路AB的主保护以及下级线路BC的后备保护。
S.10kV110kV10kV负荷T2110/10.5kV10.5kV10.5/121kVT1A B C100km100km图1 单端电源电力系统系统的各个元件参数为：电压源的线电压10.5kV，内阻Zg=0.001+j0.0157Ω；变压器容量31.5MV A，Yg-d11接线，折算到高压侧的阻抗Z T=1.86+j18.6Ω；两级线路长度均为100km，线路的正序阻抗z1=(0.05+j0.3)Ω/km，零序阻抗z0=(0.04+j1.2) Ω/km；负荷容量S LD=1.2+j0.9MV A。
在Matlab/Simulink中建立仿真模型，如图2所示。
保护模块已经封装成子系统，其输入数据为断路器处的电压电流测量值，其输出信号送至断路器的控制端，以控制断路器的开合状态（信号0表示跳闸，信号1表示合闸，断路器初始状态为合闸）。
用故障模块设置短路类型以及故障发生的时间（t=0.03s）。
通过改变故障点两侧线路的长度来改变故障点的位置，但两侧线路的长度之和始终保持200km不变。
仿真起止时间为0~0.2s，采用变步长、ode23t算法进行仿真。
所有模块的频率均为50Hz。
图2 距离保护仿真模型2 保护模块的构建2.1 距离保护原理根据测量阻抗的构成方式不同可以分别构成相间距离保护和接地距离保护。
相间距离保护采用的测量电压是相间电压，测量电流也为相间电流，能够反应相间短路、两相接地短路和三相短路故障，但不能反应单相接地故障。
其测量阻抗为：123A B m A BB C m B C C A m C AU U Z I I U U Z I I U U Z I I -=--=--=- (1) 接地距离保护采用测量电压为保护安装处的相电压，测量电流为带有零序电流补偿的相电流，能够反应单相接地故障、两相接地故障、三相接地故障，但不能反应相间短路故障。
其测量阻抗为：12030333Am A Bm B Cm C U Z I K I U Z I K I U Z I K I =+=+=+ (2) 式中：K 是补偿系数，0113z zK z -=保护动作判据采用全阻抗圆特性，其动作方程为：m set Z Z ≤，相间距离保护和接地距离保护的整定值相同。
将相间距离保护和接地距离保护组合在一起构成总的距离保护模块，能够反应保护范围内各种类型的短路故障。
设定不同的整定值会得到不同的保护范围，因此可以将三个整定值不同的距离保护模块构成三段式距离保护，实现本线路的主保护和下级线路的后备保护。
2.2 距离保护模块构建三段式距离保护子系统的内部构成如图3所示，分别由距离Ⅰ段，距离Ⅱ段，距离Ⅲ段构成，距离Ⅱ段输出信号延时0.05s ，距离Ⅲ段输出信号延时0.1s ，再将各段的动作信号经过点乘模块之后得到最终的断路器动作信号。
图3 三段式距离保护模块内部结构各段距离保护模块的内部结构一致，只是整定值不同而已，以距离Ⅰ段为例，其内部结构如图4所示，是由相间距离保护模块和接地距离保护模块构成，输入的电压电流测量值经过两个保护模块后得到各自的动作信号再经过点乘模块得到最终的距离保护Ⅰ段的动作信号。
图4 各段距离保护模块内部结构接地距离保护和相间距离保护只是所选取的测量电压和测量电流不同，其基本结构类似，结构框图如图5所示。
测量电压测量电流基波傅里叶变换保护程序S 函数躲开暂态时间继电器动作保持动作出口图5 保护结构框图基波傅里叶变换模块的作用是滤除故障时测量电气量中的谐波分量，只保留基波分量。
将得到的基波分量再送入S 函数模块，该S 函数模块会调用相应的保护程序，在保护程序中将测量电气量的基波分量进行运算得到测量阻抗，再将测量阻抗与整定值比较，当满足动作方程时，程序就输出信号0，表示跳闸；当不满足动作方程时就输出信号1，表示不动作。
S 函数中的程序在仿真运行过程中是不断循环执行的，因此具有实时性，保护输出信号能随着输入电气量的改变而实时的改变。
保护程序的输出信号输入到躲开暂态时间模块，因为当刚开始发生故障，有很大的暂态分量，暂态分量大约持续0.03s ，而保护的整定都是按照故障后稳态分量计算的，暂态分量会使保护误动，因此设计一个模块使得保护模块能够躲开故障发生后的0.03s 这段时间，只有当躲过这段时间后才开放保护，该模块的设计方法是将保护动作信号延时0.03s 后再与原动作信号相或实现的。
最后动作信号还要经过继电器动作保持模块，因为当保护发出动作信号使得断路器跳闸断开电路后，保护程序会根据所测的电气量的变化又发出合闸信号，使得断路器又重新合上，为了防止断路器因故障断开后又突然合上，就采用动作保持模块，该模块的设计是用一个继电器及其辅助电路实现的。
相间距离保护模块内部结构如图6所示，将三相电压和三相电流经过减法元件得到相间电压和相间电流，再分别经过傅里叶变换模块最后输入到S函数，S函数中调用相间距离保护算法程序，将程序输出的动作信号躲过暂态时间以及经过继电器保持后输出。
图6 相间距离保护模块内部结构接地距离保护的模块内部结构如图7所示，用三相电流相加得到零序电流，再将三相电压和三相电流以及所得到的零序电流分别经过基波傅里叶变换模块后输入到S函数中，经过接地保护程序的处理后输出动作信号，再将信号躲过暂态时间以及经过继电器保持后输出。
图7 接地距离保护模块内部结构3 距离保护算法以及S函数程序编写3.1 整定计算距离Ⅰ段：按躲过本线路末端短路时的测量阻抗整定;10.85 4.2525.5I Iset rel AB ABZ K z L Z j===+Ω(3) 距离Ⅱ段：与下级线路的距离Ⅰ段配合;()0.8(0.85)7.444.4II II Iset rel AB rel BC AB BCZ K Z K Z Z Z j=+=+=+Ω(4) 距离Ⅲ段：按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定;最小负荷阻抗为：2.min7818.55796.4LDL ACLDVZ Z jS=+=-Ω(5)则.min.min347525761.2 1.5 1.25III L Lsetrel ss reZ ZZ jK K K===-Ω⨯⨯(6) 3.2距离保护S函数编程S函数模块能够将程序与Simulink结合在一起，将电路模型的电气量采集输入到S函数模块，在仿真时，S函数不断循环地调用并执行内部程序，对输入的电气采集量进行处理，并将处理结果输出用以控制电路模型。
S函数的编写有固定的格式，它是由初始化函数、动态更新函数以及输出函数构成。
初始化函数用于说明程序输入和输出量的个数、连续或离散状态个数以及采样时间等。
本程序中采用离散状态量，相间距离保护程序的输入量个数是12个，分别为经过傅里叶变换后得到的三相电压和三相电流的幅值和相角，输入量个数为1个动作信号。
接地距离保护程序的输入量个数是14个，比相间距离保护程序多了零序电流的幅值和相角。
动态更新函数用于计算测量阻抗值，在动态更新函数中将由傅里叶变换模块得到的电压电流幅值和相角组合成电压和电流的相量形式，并计算得到各相的测量阻抗值。
在用测量电压除以测量电流得到测量阻抗时会遇到某时刻测量电流恰好过零点或者电流非常小的情况，此时程序会出错，因此先判断该采样点的测量电流值是否非常小，如果很小的话就直接为测量阻抗赋值，如果测量电流比较大的话，就用电压除以电流的方式得到测量阻抗。
输出函数用于保护判断，并输出最终的动作信号。
在输出函数中将动态更新函数得到的各相测量阻抗与整定阻抗值比较，三相中只要有一相测量阻抗值满足动作方程就输出跳闸信号。