繼電保護(hù)構(gòu)建下整定計算的分析研究

王 夢

（國網(wǎng)四川省電力公司樂山供電公司，四川 樂山 614000）

隨著計算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展以及在電網(wǎng)建設(shè)中的推廣應(yīng)用，電網(wǎng)系統(tǒng)工作運(yùn)行中的繼電保護(hù)工作效率以及管理水平都得到了相應(yīng)程度的提升，并且在一定程度上也推進(jìn)了電網(wǎng)繼電保護(hù)的發(fā)展提升，促進(jìn)了電網(wǎng)系統(tǒng)的自動化、智能化發(fā)展，對于電力事業(yè)的建設(shè)發(fā)展都有著積極的作用和意義。但是，隨著電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展不斷提升進(jìn)步的同時，由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜化，導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行安全保護(hù)與設(shè)置中的整定計算工作也越來越復(fù)雜，整定計算問題和困難也日益突出，成為電網(wǎng)建設(shè)與安全保護(hù)設(shè)置中研究和關(guān)注的重點。

一、某電網(wǎng)工作運(yùn)行結(jié)構(gòu)環(huán)境與整定計算問題分析

正確的整定計算是進(jìn)行電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置與設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。隨著電力系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展的不斷進(jìn)步，電網(wǎng)工作運(yùn)行規(guī)模在不斷擴(kuò)大的同時，導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性也日益突出，因此，進(jìn)行電網(wǎng)工作運(yùn)行安全保護(hù)實現(xiàn)的整定計算工作難度也日益提升。某電網(wǎng)系統(tǒng)就是一個包含有多個電壓等級的、具有較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式的電網(wǎng)系統(tǒng)，而在進(jìn)行這種電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式的安全保護(hù)整定計算中，現(xiàn)有的整定計算主要是將整定計算的原則固定在系統(tǒng)的程序代碼中，計算過程中不能夠進(jìn)行整定計算原則的更改，與實際電力系統(tǒng)中不同電壓等級的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化差異以及進(jìn)行整定計算的標(biāo)準(zhǔn)方案之間存在著突出的矛盾性，不能夠?qū)τ诙嗟燃夒妷弘娋W(wǎng)工作運(yùn)行的整定計算需求進(jìn)行滿足和實現(xiàn)，導(dǎo)致整定計算過程中需要進(jìn)行頻繁的改動和增加、刪除，計算操作十分不方便。針對這種情況，本文通過對于電網(wǎng)保護(hù)整定計算平臺以及整定計算原則定義分離技術(shù)的應(yīng)用，提出一種用戶自定義的整定計算原則方法，并對其在電網(wǎng)繼電保護(hù)中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析研究，以促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定工作運(yùn)行。

二、用戶自定義整定原則的計算方法分析

1 用戶自定義的整定原則分析

根據(jù)上文所述可知，通過用戶自定義的整定計算原則，在電網(wǎng)保護(hù)整定計算中應(yīng)用實現(xiàn)，主要結(jié)合當(dāng)前電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及整定計算原則的固化性矛盾，而提出的一種電網(wǎng)保護(hù)整定計算方法。

用戶自定義整定原則的整定計算方法，在實際計算應(yīng)用中，為了對于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中不同電壓等級的不同整定原則需求進(jìn)行滿足實現(xiàn)，首先需要借助電網(wǎng)保護(hù)的整定計算平臺，對于整定計算原則的定義進(jìn)行分離。通常情況下，在電網(wǎng)保護(hù)設(shè)計構(gòu)建中，整定計算平臺主要具有電網(wǎng)工作運(yùn)行基本參數(shù)以及整定計算過程信息管理、整定原則計算調(diào)用等功能作用，用戶自定義整定原則的整定計算方法，在通過整定計算平臺進(jìn)行計算分析中，整定計算原則部分可以通過整定計算平臺所提供工具通過對于整定原則的用戶自定義，以用于整定計算中。在電網(wǎng)保護(hù)整定計算中，整定原則是整定計算過程中，為實現(xiàn)保護(hù)定值可靠性以及靈敏性、選擇性、速動性滿足而進(jìn)行定義實現(xiàn)的定值約束規(guī)則。在實際的保護(hù)計算中，對于不同保護(hù)類型的每一段整定計算，其整定原則主要有約束原則和取值規(guī)則兩部分組成。其中，約束規(guī)則是進(jìn)行保護(hù)定值所受到的約束范圍的定義實現(xiàn)，而取值規(guī)則則是實現(xiàn)保護(hù)定值在約束條件下的取值定義。

此外，在電網(wǎng)保護(hù)的整定計算中，另一個重要因素為整定參數(shù)，也就是參與整定計算的各項參數(shù)，它也是實現(xiàn)整定計算的最為基本的元素，其中整定原則就是通過各類型整定參數(shù)以數(shù)學(xué)公式的邏輯組合實現(xiàn)的。在較為復(fù)雜的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，由于整定原則的多樣性導(dǎo)致整定參數(shù)也相對比較復(fù)雜，通常情況下，結(jié)合整定計算的整定原則，可以將整定參數(shù)分為基本參數(shù)、常數(shù)參數(shù)、計算參數(shù)和保護(hù)參數(shù)四種類型，也可以通過下列公式（1）進(jìn)行表示。

在上示整定參數(shù)表達(dá)公式中，K表示的是常數(shù)參數(shù)，A表示的是基本參數(shù)，B表示的是保護(hù)參數(shù)，而C則表示的是計算參數(shù)。其中，常數(shù)參數(shù)是為滿足整定計算中的速動性以及可靠性、靈敏性、選擇性等特性所設(shè)置的系數(shù)；而基本參數(shù)則是對于電力系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)的一次和二次設(shè)備屬性進(jìn)行描述的參數(shù)；保護(hù)參數(shù)是當(dāng)前計算保護(hù)以及需要配合的保護(hù)定值和時間定值；最后，計算參數(shù)實際上是指需要通過故障計算得到的參數(shù)，它也是一種整定計算預(yù)備量參數(shù)。

最后，根據(jù)上文所述可知，整定計算中的整定原則主要包含約束原則和取值規(guī)則兩個部分，它是實現(xiàn)整定計算的核心，通常情況下，整定原則的合理性直接影響著整定計算的準(zhǔn)確性，從而對于電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行也有著直接的作用和影響。因此，進(jìn)行用戶自定義的整定原則確立，需要從整定原則中的約束規(guī)則和取值原則兩個方面入手。首先，在進(jìn)行約束規(guī)則的建模確立中，對于約束規(guī)則可以分解成為計算函數(shù)和整定參數(shù)兩個部分，而計算函數(shù)是對于整定參數(shù)的計算組合規(guī)則表現(xiàn)，同時與相鄰線路以及保護(hù)之間也有著一定的關(guān)系，在進(jìn)行約束規(guī)則確定中，需要按照整定規(guī)程和地區(qū)電網(wǎng)整定計算的相關(guān)要求進(jìn)行確立設(shè)置。如下公式（2）所示，為整定計算的約束規(guī)則表達(dá)式。在下列公式中，dz表示的是保護(hù)動作的動作值，dt則表示保護(hù)動作的動作時間。

在進(jìn)行整定原則中的取值規(guī)則確定中，根據(jù)上述對于取值規(guī)則的定義描述，它實際上是指電網(wǎng)保護(hù)整定計算中對于每一段的計算方案，因此可以通過下列公式（3）進(jìn)行描述表達(dá)，其中P表示所考慮的約束規(guī)則，G則表示的是取值規(guī)則。

2 進(jìn)行用戶自定義整定原則支持的整定計算平臺

結(jié)合電網(wǎng)保護(hù)中整定計算的實際情況，為滿足多等級電壓電網(wǎng)保護(hù)的整定計算需求，在建立用戶自定義的整定原則基礎(chǔ)上，還需要構(gòu)建能夠支持用戶自定義整定原則支持的整定計算平臺的設(shè)計構(gòu)建。

在進(jìn)行用戶自定義整定原則支持的整定計算平臺構(gòu)建中，首先，該平臺需要滿足整定原則的自定義和分類管理等，因此，需要構(gòu)建整定原則管理結(jié)構(gòu)；其次，還需要對于整定計算過程的信息進(jìn)行管理，以便于計算應(yīng)用和查看，所以需要進(jìn)行整定計算目錄管理結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)建；再次，還需要對于整定計算中用戶對于整定計算流程干預(yù)進(jìn)行滿足，就需要進(jìn)行整定計算定值調(diào)整結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計構(gòu)建，因此，對于用戶自定義整定原則支持的整定計算平臺的設(shè)計構(gòu)建，其平臺結(jié)構(gòu)如圖1所示。在下圖所示的整定計算平臺中，整定計算目錄管理以及定值調(diào)整結(jié)構(gòu)都屬于對于整定計算的管理結(jié)構(gòu)內(nèi)容。

圖1 用戶自定義整定原則支持的整定計算平臺結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 整定原則組織結(jié)構(gòu)示意圖

三、電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計算的關(guān)鍵技術(shù)分析

結(jié)合上文提出的對于電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定計算方法，在實際保護(hù)計算應(yīng)用中，要想實現(xiàn)正確的整定計算，還需要借助以下技術(shù)方法。首先，在進(jìn)行整定計算中的整定原則用戶自定義實現(xiàn)過程中，要想保證整定原則的可編輯性以及進(jìn)行整定計算應(yīng)用中的動態(tài)加載執(zhí)行，需要通過一種能夠?qū)崟r編譯的計算機(jī)語言，對于用戶自定義整定原則進(jìn)行編譯設(shè)計，某電網(wǎng)在進(jìn)行繼電保護(hù)整定計算中選擇使用的是VBScript腳本語言，該語言具有語法簡單、可讀性好，便于進(jìn)行自定義整定原則設(shè)計應(yīng)用等特征優(yōu)勢。其次，進(jìn)行電網(wǎng)保護(hù)整定計算，還需要進(jìn)行整定原則組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計構(gòu)建。通常情況下，計算機(jī)系統(tǒng)在實現(xiàn)整定計算中整定原則的自定義設(shè)置后，會直接存儲在數(shù)據(jù)庫中，以便于計算調(diào)用。但是，為了保證整定原則和整定計算調(diào)用的便利性，對于編譯設(shè)置后的整定原則在存儲過程中，還需要通過建立一定的組織結(jié)構(gòu)形式，以進(jìn)行存儲管理和應(yīng)用。如圖2所示，為電網(wǎng)零序電流保護(hù)整定計算中的整定原則組織結(jié)構(gòu)示意圖。

此外，完成電網(wǎng)保護(hù)的整定計算，還需要進(jìn)行整定參數(shù)組織結(jié)構(gòu)和整定計算中間信息組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計構(gòu)建。其中，進(jìn)行整定參數(shù)組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計構(gòu)建，是為了便于整定計算過程中，對于整定原則中各類整定參數(shù)的提取應(yīng)用，從而實現(xiàn)整定計算效率與準(zhǔn)確性、便利性的保障。因此，在整定參數(shù)組織結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)建中，應(yīng)從方便有效地為整定計算進(jìn)行整定參數(shù)提取值支持角度進(jìn)行考慮。進(jìn)行整定計算中信息組織結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，是為了給用戶提供靈活的方法手段，以實現(xiàn)整定計算定值結(jié)果的調(diào)整應(yīng)用。

結(jié)語

總之，整定計算作為電網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)置構(gòu)建的重要環(huán)節(jié)，正確的整定計算有利于實現(xiàn)電網(wǎng)工作運(yùn)行安全可靠以及穩(wěn)定性的保障，具有積極作用和價值意義，因此，進(jìn)行電網(wǎng)繼電保護(hù)構(gòu)建下整定計算的研究分析，具有積極的價值作用和意義。

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