郭繼超

（南京南瑞繼保電氣有限公司，江蘇 南京 211100）

0 引 言

近年來，社會水平的提高使得我國電力企業(yè)管理逐漸呈現(xiàn)信息化趨勢，其信息化程度的高低不僅與電力的運(yùn)行穩(wěn)定性息息相關(guān)，而且逐漸成為衡量我國電力行業(yè)實(shí)力及競爭力的重要參考依據(jù)。繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)運(yùn)作的重要環(huán)節(jié)，其在實(shí)際工作中需要涉及大量項目而對技術(shù)水平要求較高，信息技術(shù)及現(xiàn)代科技的發(fā)展使得模塊化形式管理理念應(yīng)運(yùn)而生。這一理念的應(yīng)用不僅可以有效解決傳統(tǒng)的圖紙信息在管理方面存在的問題，而且有助于實(shí)現(xiàn)圖形與數(shù)據(jù)的有效結(jié)合來發(fā)揮繼電保護(hù)模塊化管理功能。從這一層面講，我國電力行業(yè)在發(fā)展過程中要基于新的技術(shù)手段來開展繼電保護(hù)模塊化管理，以最大程度提高整個繼電保護(hù)設(shè)計的合理性及有效性[1]。

1 關(guān)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)模塊化的相關(guān)概述

電力行業(yè)的發(fā)展使得繼電保護(hù)裝置呈現(xiàn)出模塊化趨勢，越來越多電力企業(yè)開始將傳統(tǒng)的繼電保護(hù)元件融入模塊化系統(tǒng)中。從原理方面來看，繼電保護(hù)的目的在于減少主設(shè)備故障并保護(hù)其工作過程及圖紙信息；從接線技術(shù)方面來看，繼電保護(hù)接線圖具有模塊化特征，因此技術(shù)人員可以按照模塊線索來運(yùn)用繼電保護(hù)圖紙。此外，具體的模塊在實(shí)施過程中可以利用數(shù)據(jù)整定值及定值變更等內(nèi)容，其同時可以按照模塊單位來劃分并存儲相關(guān)數(shù)據(jù)信息，這在一定程度上可以為后期的查詢及修改工作提供便利。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)模塊化還可以落實(shí)整套繼電保護(hù)的試驗及記錄，即將其加載到相應(yīng)模塊上并借助圖紙來展現(xiàn)。

2 模塊原理

在開展模塊設(shè)計時需要將電子變壓器及抗干擾電路等組裝進(jìn)殼體中，在此基礎(chǔ)上使用環(huán)氧樹脂來固定并封裝，以提高中低壓繼電保護(hù)模擬量的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)化程度及統(tǒng)一化程度。

2.1 硬件原理

在電力系統(tǒng)中，電流信號在經(jīng)過電流互感器的一系列變化之后，將會進(jìn)入到相應(yīng)的抗干擾的回路中，在回路中再對信號進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后將這些信號輸送到相應(yīng)的繼電保護(hù)中。

從電壓互感器中傳出的信號可以通過特殊途徑被送入可抗干擾的回路中，然后將已經(jīng)處理完成的電壓信號通過電壓設(shè)備，再次進(jìn)行改變，這樣就可以把最后得到的信號輸送到繼電保護(hù)中[2]。

2.2 回路抗干擾

從電力系統(tǒng)中得到的電流信號在經(jīng)過改變后，在可以輸出信號的兩個端口段將瞬態(tài)二極管進(jìn)行相應(yīng)的并聯(lián)操作，從而達(dá)到抗干擾的目的。電壓信號在進(jìn)行變換時，則將達(dá)到大電壓等級的電容進(jìn)行并聯(lián)操作，最后同樣達(dá)到抗干擾的目的。

2.3 結(jié)構(gòu)原理

為了可以盡量的對信號進(jìn)行抗干擾處理，可以通過模塊把輸入以及輸出兩個端子分開，進(jìn)行一二次分離操作。在每個間隔里分別放入電流、電壓兩種變換器，減小相互之間所造成的干擾。將小型線路板進(jìn)行固定，然后在線路板上安裝一個抗干擾的電路。利用模塊兩側(cè)的固定孔將模塊埋起來，需要將模塊安裝得十分堅固并且不能有太多的部分露在外面。最后對模塊進(jìn)行外邊細(xì)節(jié)處理，盡量使外觀更加好看。

3 加工圖紙

3.1 設(shè)計模塊的屬性

和繼電保護(hù)圖紙、瀏覽信息等有直接關(guān)系的所有元件都要進(jìn)行加工操作，如電流及電壓互感器、微機(jī)保護(hù)裝置等。運(yùn)用VBA 技術(shù)，把需要進(jìn)行加工的元件進(jìn)行分類，然后再設(shè)計他們的屬性和圖塊。因為每個元件都是有著不同的屬性，所以在對元件的屬性進(jìn)行設(shè)計時，必須要將元件分成不同的三個方面進(jìn)行設(shè)計。首先進(jìn)行第一個方面的設(shè)計，第一個方面設(shè)計的是元件所具有的公共屬性，通過公共屬性可以達(dá)到對元件進(jìn)行定位的目的；在第二個方面進(jìn)行設(shè)計的則是這些元件的主要屬性，最大作用就是用來加載元件的信息；第三個屬性設(shè)計的是元件更深層次的信息，如繼電器線圈的電壓參數(shù)等。對元件進(jìn)行設(shè)計的每一個方面的屬性都要達(dá)到可以進(jìn)行瀏覽圖紙等操作的要求[3]。

3.2 將圖紙放入AutoCAD 軟件中進(jìn)行加工

為了把屬性和圖紙在繼電保護(hù)圖紙上進(jìn)行融合，達(dá)到圖形數(shù)據(jù)一體化的目的，必須把圖紙打開，然后把一個矩形插入進(jìn)所選擇的圖形位置里，而且這個矩形所代表的圖塊是沒有屬性的，然后把該矩形的屬性修改為所選擇的圖形位置代表的模塊的屬性。將已經(jīng)完成屬性設(shè)計的圖塊進(jìn)行疊加，利用VBA 技術(shù)將這些圖塊的屬性導(dǎo)入到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中，這是圖形數(shù)據(jù)一體化的操作過程。

3.3 在互聯(lián)網(wǎng)或者企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上將圖紙發(fā)布出來

把從AutoCAD 軟件中導(dǎo)出的dwg 格式的圖紙轉(zhuǎn)化為dwf 格式的文件。利用互聯(lián)網(wǎng)或者是企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)將從AutoCAD 軟件中導(dǎo)出的文件進(jìn)行存取操作，然后就能把web 格式圖形文件進(jìn)行發(fā)布操作。在進(jìn)行繪圖時，就可以通過多種方式瀏覽圖紙、查看各種數(shù)據(jù)信息等。

4 通信方面的設(shè)計

現(xiàn)在很多的變電站的主站都是運(yùn)用104 或者是ICE104 與其他主站進(jìn)行通信聯(lián)系，在進(jìn)行聯(lián)系之前，必須要保證雙方通信的內(nèi)容是互相對應(yīng)的，而且還要保證兩邊的通信點(diǎn)表的一致性。應(yīng)用104 條約時，必須要時刻注意，因為這個條約沒有辦法進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的傳輸，所以只能通過通信點(diǎn)表里面的內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)對點(diǎn)通信。主站在運(yùn)行的過程中自動生成的通信點(diǎn)表通信雙方都可以使用，可以防止一些風(fēng)險的產(chǎn)生，給系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了保障。

5 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

5.1 模塊的標(biāo)識和定位

以某變電站的繼電保護(hù)圖紙為例，在進(jìn)行繼電保護(hù)時需要先建立部門，然后部門有相應(yīng)的編號、名稱以及所在的廠名等，并且還需要相應(yīng)的部門領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行管理。然后不同的部門管理不同的圖紙，并且所有的圖紙都有一定的編號、日期、名稱以及設(shè)計的部門等信息。最后所有的圖紙中也有相應(yīng)的模塊編號、名稱以及矩形框的四個頂點(diǎn)坐標(biāo)等信息。圖1 為數(shù)據(jù)庫中部門、圖紙、模塊的關(guān)系圖。

圖1 數(shù)據(jù)庫中部門、圖紙、模塊的關(guān)系圖

如圖1 所示，模塊表包括模塊的標(biāo)識和模塊屬性，所以當(dāng)進(jìn)行模塊信息的研究時可以對模塊表進(jìn)行深入的分析。

5.2 模塊的具體屬性

5.2.1 繼電保護(hù)模塊

繼電保護(hù)的模塊主要包含成套保護(hù)裝置、繼電器線圈、繼電器觸點(diǎn)、電流電壓的互感器等屬性。圖2是根據(jù)這些屬性所建立的圖表。

圖2 數(shù)據(jù)庫中模塊結(jié)構(gòu)圖表

雖然已經(jīng)根據(jù)不同的模塊屬性建立相應(yīng)的圖表，但是這些模塊之間都是互相獨(dú)立且不聯(lián)系的，因此接下來需要為其建立聯(lián)系。

5.2.2 模塊與模塊之間的關(guān)系

想要建立管理查詢，那么就需要建立模塊與模塊之間的聯(lián)系。所以就需要建立如圖3 所示的關(guān)系。

圖3 數(shù)據(jù)庫中模塊與模塊之間的關(guān)系圖

5.3 模塊的進(jìn)一步信息

因為有一些模塊除了包含上述的一些屬性以外還有其他的一些屬性，所以本文會對所有的屬性進(jìn)行有效的分類并建立相應(yīng)的表格，這就是數(shù)據(jù)庫之中的第三層表。以成套保護(hù)裝置為例，如果想要通過圖表來對成套保護(hù)裝置的定值單進(jìn)行功能的查詢，那么首先就需要對成套保護(hù)裝置定值單數(shù)據(jù)庫中的屬性“保護(hù)名稱”與成套保護(hù)裝置數(shù)據(jù)庫中的相同屬性建立一定的聯(lián)系，然后再通過主鍵來建立成套保護(hù)裝置和公共模塊之間的聯(lián)系即可查詢。

6 結(jié) 論

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中至關(guān)重要的內(nèi)容，通過對繼電保護(hù)中的數(shù)據(jù)和圖形進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計，可以有效提高繼電保護(hù)的效果。模塊化處理方法不僅可以對繼電保護(hù)的圖紙信息進(jìn)行及時的檢測與修改，而且可以滿足繼電保護(hù)的多種需求，進(jìn)而提高繼電保護(hù)的效率。所以需要相關(guān)的電力系統(tǒng)工作人員對模塊化處理技術(shù)高度的關(guān)注，然后將繼電保護(hù)原理與之進(jìn)行結(jié)合，以促進(jìn)我國電力行業(yè)未來的可持續(xù)發(fā)展。