整体模型如下：

Matlab/Simulink搭建的电力系统电流保护模型采用辐射型单电源供电的运行方式

1. Ⅰ段保护的搭建

Ⅰ段保护为瞬时速断保护，根据Ⅰ段整定原则确定整定值。线路发生短路故障时，短路电流急剧增大；超过设置的整定值时，使能子系统模块改变信号为 1 并保持信号，经过逻辑判断出故障信号后传输给断路器模块，断路器断开切除故障。

1. Ⅱ段保护模型的搭建

作为Ⅰ段保护的后备保护，Ⅱ段保护有0.5 s 的时限，由数据转换类型模块和延时模块实现。与Ⅰ段保护一样，通过傅里叶模块取得电流幅值并与整定值比较。Ⅱ段保护的范围比Ⅰ段保护的范围大，其整定值一般比Ⅰ段整定值小。与Ⅰ段保护不同，Ⅱ段有时限，需要利用逻辑模块构成后备保护功能。短路故障发生且Ⅰ段保护拒动时，Ⅱ段保护才会产生信号动作切除故障。

1. Ⅲ段保护模型的搭建

作为本级线路的近后备保护和下级线路的远后备保护，Ⅲ段保护的整定值比Ⅰ段保护和Ⅱ段保护的整定值小，时限和Ⅱ段的时限呈阶梯递增状（。Ⅲ段保护不仅要判断Ⅰ段和Ⅱ段保护是否故障，还要判断下级线路的断路器是否故障，以此判断保护是否动作。

仿真结果与分析

 正常运行时：

正常运行时，该电力系统输电线路负荷电流有效值大约为300A，保护的输出信号保持为1，使得模型中断路器保持闭合状态。

 三相接地短路故障时

（1）首端：

设置0.5s时在线路首端发生三相接地短路故障，输电线路上ABC三相的电流从300A迅速上升到3000多A，超过保护I段的整定值，保护的I段在0.5s时，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

（2）30%处：

设置0.5s时在线路30%发生三相接地短路故障，输电线路上ABC三相的电流从300A迅速上升到2000多A，超过保护I段的整定值，I段的保护范围在30%以上，保护的I段在0.5s时，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

（3）末端（近后备）：

设置0.5s时在线路末端发生三相接地短路故障，输电线路上ABC三相的电流从300A迅速上升到1500多A，超过保护II段的整定值，保护的II段在延时0.5s后在1s时刻，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

（4）下一线路末端短路（远后备）：

设置0.5s时在线路下一线路末端发生三相接地短路故障，输电线路上ABC三相的电流从300A迅速上升到1000A左右，超过保护III段的整定值，保护的III段在延时1s后在1.5s时刻，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

3.3 两相接地短路时

（1）首端：

设置0.5s时在线路首端发生两相接地短路故障，输电线路上AB两相的电流从300A迅速上升到3000多A，AB相超过保护I段的整定值，保护的I段在0.5s时，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

（2）30%处：

设置0.5s时在线路30%发生两相接地短路故障，输电线路上AB两相的电流从300A迅速上升到3000多A，AB相超过保护I段的整定值，保护的I段在0.5s时，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

（3）末端（近后备）

设置0.5s时在线路末端发生两相接地短路故障，输电线路上AB两相的电流从300A迅速上升到1500多A，AB相超过保护II段的整定值，保护的II段在延时0.5s后1s时刻，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

（4）下一线路末端短路（远后备）

设置0.5s时在下段线路末端发生两相接地短路故障，输电线路上AB两相的电流从300A迅速上升到1000A左右，AB相超过保护III段的整定值，保护的III段在延时1s后1.5s时刻，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

3.4 两相相间短路时

（1）首端：

设置0.5s时在线路末端发生两相相间短路故障，输电线路上AB两相的电流从300A迅速上升到3000A，AB相超过保护I段的整定值，保护的I段在1s时刻，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

（2）30%处：

设置0.5s时在线路30%发生两相相间短路故障，输电线路上AB两相的电流从300A迅速上升到2000多A，AB相超过保护I段的整定值，保护的I段在1s时刻，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

、

（3）末端（近后备）：

设置0.5s时在线路末端发生两相相间短路故障，输电线路上AB两相的电流从300A迅速上升到1000多A，AB相超过保护II段的整定值，保护的II段在延时0.5s后1s时刻，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

（4）下一线路末端短路（远后备）

设置0.5s时在下段线路末端发生两相相间短路故障，输电线路上AB两相的电流从300A迅速上升到1000多A，AB相超过保护III段的整定值，保护的III段在延时1s后1.5s时刻，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

3.5单相接地短路时

（1）首端：

设置0.5s时在线路首端发生单相接地短路故障，输电线路上A相的电流从300A迅速上升到3000多A，A相超过保护I段的整定值，保护的I段在0.5s时刻，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

（2）30%处：

设置0.5s时在线路30%发生单相接地短路故障，输电线路上A相的电流从300A迅速上升到3000多A，A相超过保护I段的整定值，保护的I段在0.5s时刻，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

（3）末端（近后备）：

设置0.5s时在线路末端发生单相接地短路故障，输电线路上A相的电流从300A迅速上升到1500多A，A相超过保护II段的整定值，保护的II段在延时0.5s后1s时刻，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。

（4）下一线路末端短路（远后备）

设置0.5s时在下段线路末端发生单相接地短路故障，输电线路上A相的电流从300A迅速上升到1000多A，A相超过保护III段的整定值，保护的III段在延时1s后1.5s时刻，动作输出信号从1变为0，使断路器跳开。