谷春香+鄒曉杰+韋勇

摘 要：本文介紹一種采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，基于保護(hù)裝置整定值的繼電保護(hù)計(jì)算、管理及仿真系統(tǒng)的軟件。此軟件具有通用行和實(shí)用性，提高了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行管理水平。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；整定值；功能

筆者在雞西電業(yè)局從事繼電保護(hù)整定計(jì)算工作，十余年來(lái)經(jīng)歷了整定值采用手動(dòng)、常規(guī)軟件及目前先進(jìn)的智能建模軟件三個(gè)階段。其中智能建模軟件相對(duì)來(lái)說(shuō)具有無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，建議復(fù)雜電網(wǎng)、供電區(qū)較大的部門(mén)使用此軟件，以減少工作量、提高準(zhǔn)確率、提高工作效率。

1、繼電保護(hù)整定值手動(dòng)計(jì)算及以往常規(guī)整定計(jì)算軟件缺點(diǎn)

1.1繼電保護(hù)整定值手動(dòng)計(jì)算缺點(diǎn)

工作量大、準(zhǔn)確率低、工作效率低：繼電保護(hù)整定計(jì)算工作，與系統(tǒng)運(yùn)行方式、設(shè)備參數(shù)、電網(wǎng)接線方式、有著密切關(guān)系，其中某一部分發(fā)生改變，都需要重新計(jì)算保護(hù)定值并校驗(yàn)靈敏度。由于采用手工繪圖、計(jì)算，在工作當(dāng)中難免出現(xiàn)參數(shù)計(jì)算錯(cuò)誤、誤整定現(xiàn)象，需要另一人的嚴(yán)格審核后才能下發(fā)執(zhí)行。即便這樣，有些時(shí)候也難免出線錯(cuò)誤，降低了工作的可靠性。

1.2常規(guī)整定計(jì)算軟件缺點(diǎn)

1.2.1建模方法落后整定計(jì)算系統(tǒng)的建模模塊采用“手工建?！?，建模時(shí)間長(zhǎng)，容易出錯(cuò)。

“手工建模”相關(guān)元件（如母線、刀閘、開(kāi)關(guān)、變壓器、配電線路）都要一一手工建立并連接，建模復(fù)雜、工作效率低。圖形當(dāng)中經(jīng)常存在懸空、孤立、重疊元件，但由于沒(méi)有糾錯(cuò)應(yīng)用部分，查找這些錯(cuò)誤非常困難。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)查找某個(gè)錯(cuò)誤，浪費(fèi)了大量的工作時(shí)間。

1.2.2參數(shù)計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)容易死機(jī)

由于當(dāng)今電網(wǎng)規(guī)模龐大，模塊圖形面積大，在對(duì)新增設(shè)備進(jìn)行整定計(jì)算前需要先重新計(jì)算整定參數(shù)，在此計(jì)算參數(shù)過(guò)程中耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，而且不允許對(duì)電腦進(jìn)行其它操作，在等待計(jì)算參數(shù)過(guò)程中也會(huì)經(jīng)常死機(jī)。

1.2.3系統(tǒng)仿真功能不健全

只能單一模擬線路故障或線路開(kāi)關(guān)拒動(dòng)。不具備模擬變壓器保護(hù)、帶方向的保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)。

1.2.4整定計(jì)算原則配置不全

缺少對(duì)新型、新原理的保護(hù)整定計(jì)算的選項(xiàng)原則。

1.2.5功能單一

只能進(jìn)行故障計(jì)算和整定計(jì)算，結(jié)果以表格形式輸出，不能自動(dòng)生成定值單。

2、現(xiàn)代先進(jìn)整定計(jì)算軟件功能及優(yōu)點(diǎn)

具有分層建模、自動(dòng)建模、建模校驗(yàn)、自動(dòng)跟隨、圖形漫游、圖形駕馭倉(cāng)、自動(dòng)綁定、參數(shù)標(biāo)識(shí)、批量配置、歷史圖形記憶、歷史數(shù)據(jù)記憶等強(qiáng)大功能。

2.1圖形分層功能

圖形分層功能，第一層只顯示變電站和線路，地二層顯示站內(nèi)展示圖，對(duì)規(guī)模龐大的電網(wǎng)來(lái)說(shuō)圖形面積有效減少幾十倍，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)一目了然，電網(wǎng)數(shù)據(jù)保存在一個(gè)界面內(nèi)，系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了電腦一體化管理，一體化維護(hù)。

2.2智能繪圖功能

根據(jù)人工智能理論，形成了“智能繪圖”功能生成典型變電站，能完成絕大部分系統(tǒng)圖形，非典型變電站提供模板功能，同時(shí)也保留手工建模功能。

添加典型變電站時(shí)，只要填寫(xiě)幾個(gè)特征數(shù)字，站內(nèi)圖形自動(dòng)繪制，元件類(lèi)型、元件大小、元件位置、元件電壓等自動(dòng)生成，不必逐個(gè)元件手工添加，不必人工定義各元件連接關(guān)系，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行電網(wǎng)拓?fù)浞治觯瑢?shí)現(xiàn)分層建模的“圖模庫(kù)一體化”技術(shù)，建模效率提高幾十倍。

2.3建模校驗(yàn)功能

采用科學(xué)合理的判據(jù)自動(dòng)校驗(yàn)全網(wǎng)的錯(cuò)誤模型，并能指出它的具體位置，具有錯(cuò)誤定位功能，糾錯(cuò)改錯(cuò)即時(shí)完成。

2.4自動(dòng)跟隨功能

為圖形建模帶來(lái)極大安全和便利。

2.5圖形漫游功能

圖形導(dǎo)航、圖形定點(diǎn)拉伸、放大、定點(diǎn)收縮功能，圖形定點(diǎn)移動(dòng)功能。

2.6圖形駕駛倉(cāng)功能

大量系統(tǒng)操作在圖形上即可完成，避免查詢海量數(shù)據(jù)庫(kù)，避免人工挑選海量數(shù)據(jù)，減輕維護(hù)系統(tǒng)的工作壓力。主要有1）基于圖形駕駛倉(cāng)的方式定義功能2）基于圖形駕駛倉(cāng)的短路支路選擇功能3）基于圖形駕駛倉(cāng)的電流、電壓顯示功能4）基于圖形駕駛倉(cāng)的保護(hù)批量配置功能等

2.7自動(dòng)綁定功能

減少人工誤操作機(jī)會(huì)、避免圖形存儲(chǔ)混亂。

2.8方式繼承功能

添加方式時(shí)可以繼承其它方式，能最大限度地減少工作量，同時(shí)圖形駕馭倉(cāng)支持方式定義功能，使得方式定義非常方便快捷靈活。

2.9故障計(jì)算功能

任意設(shè)置故障點(diǎn)位置、運(yùn)行方式、故障類(lèi)型、可計(jì)算出全網(wǎng)的各種電氣量的有名值或標(biāo)幺值—電壓、電流、序分量。

2.10整定計(jì)算功能

自動(dòng)計(jì)算全網(wǎng)保護(hù)整定計(jì)算所需的整定參數(shù)，包括短路電流、分支系數(shù)、等值阻抗、并入庫(kù)保存、含方式描述。

提供自動(dòng)、手動(dòng)兩種整定方法。可整定10KV低壓饋線、變壓器、線路、電容器、母線等所有保護(hù)整定計(jì)算，并自動(dòng)生成計(jì)算書(shū)。

采用專家系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)裝置級(jí)整定，適應(yīng)各類(lèi)裝置型號(hào)的整定計(jì)算；整定結(jié)果準(zhǔn)確、整定原則嚴(yán)格遵守國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)及南網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，原則庫(kù)豐富嚴(yán)謹(jǐn)，且結(jié)合眾多專家、眾多的確多年的寶貴現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。

2.11定值仿真校核功能

仿真功能是一個(gè)專家系統(tǒng)，整定人員選擇相應(yīng)的擬檢驗(yàn)功能后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行全面仿真，可逐條按照時(shí)間順序以動(dòng)畫(huà)形式演示動(dòng)作過(guò)程，并形成保護(hù)啟動(dòng)和動(dòng)作結(jié)果列表。根據(jù)保護(hù)定值信息和一次系統(tǒng)仿真出來(lái)的結(jié)果，具有較好的逼真度，可以用于保護(hù)整定結(jié)果和已有保護(hù)定值的校核。

運(yùn)用整定計(jì)算系統(tǒng)來(lái)模擬電力系統(tǒng)故障，根據(jù)保護(hù)的動(dòng)作行為，對(duì)保護(hù)定值的正確性進(jìn)行驗(yàn)證，檢驗(yàn)了保護(hù)定值上下級(jí)配合是否合理，從而減少定值配合失誤帶來(lái)的各種事故，充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置性能，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2..12定值單模板功能

可根據(jù)不同的保護(hù)類(lèi)型、型號(hào)制定出多種模板，在整定計(jì)算時(shí)定值單可根據(jù)模板自動(dòng)生成、自動(dòng)從數(shù)據(jù)庫(kù)讀取整定結(jié)果填入相應(yīng)定值單。

2..13計(jì)算書(shū)自動(dòng)生成功能

每段保護(hù)整定計(jì)算都能自動(dòng)生成書(shū)寫(xiě)規(guī)范、獨(dú)立完整的計(jì)算書(shū)，方便查看瀏覽，為整定人員進(jìn)行人工干預(yù)整定過(guò)程、分析整定結(jié)果、提升保護(hù)性能進(jìn)而有效防止誤整定提供強(qiáng)有力的書(shū)面依據(jù)。

2..14歷史工程管理功能

電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化時(shí)，本系統(tǒng)能夠完整地保存各歷史數(shù)據(jù)，所有歷史質(zhì)料，為整定管理工作提供方便。避免系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化后再查看歷史計(jì)算書(shū)時(shí)沒(méi)有對(duì)應(yīng)的一系列歷史數(shù)據(jù)，無(wú)法檢查歷史的整定計(jì)算、整定方案是否準(zhǔn)確可靠。

結(jié)論：現(xiàn)代的、先進(jìn)的整定計(jì)算軟件系統(tǒng)基于Windows操作系統(tǒng)、VBA技術(shù)應(yīng)用、C/S結(jié)構(gòu)平臺(tái)，采用了當(dāng)今先進(jìn)成熟計(jì)算方法和軟件技術(shù)，為繼電保護(hù)專業(yè)提供了一個(gè)強(qiáng)大的計(jì)算管理工作平臺(tái)，可極大地提高繼電保護(hù)整定工作的自動(dòng)化水平和管理水平。滿足了現(xiàn)代日趨復(fù)雜電網(wǎng)、大電網(wǎng)整定計(jì)算的需求，達(dá)到了減少工作量、提高準(zhǔn)確度、科學(xué)系統(tǒng)管理的目的。

作者簡(jiǎn)介：

谷春香（1975年），女，黑龍江雞西本科，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)槔^電保護(hù)整定計(jì)算。