探討繼電保護(hù)整定計算系統(tǒng)的應(yīng)用及其發(fā)展

【摘要】隨著城市電網(wǎng)的不斷擴(kuò)張，電廠電力系統(tǒng)的壓力越發(fā)明顯。繼電保護(hù)是整個電力系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，其整定計算更是維持電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)。當(dāng)前的繼電保護(hù)整定計算系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足電廠電力系統(tǒng)的發(fā)展需求，所以發(fā)展新型的繼電保護(hù)整定計算系統(tǒng)意義重大。本文主要從組成、應(yīng)用及其發(fā)展等幾個方面來介紹繼電保護(hù)整定計算系統(tǒng)的實際應(yīng)用情況和發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；整定計算系統(tǒng)；應(yīng)用；發(fā)展

1、引言

隨著我國城市化的發(fā)展，城市用電量日趨增大。隨之而來的就是城市整體電網(wǎng)的擴(kuò)張，這就對電廠的電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)營提出了更高的要求。繼電保護(hù)是電廠整個電力系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，其整定計算更是直接關(guān)系到電廠運(yùn)營與電力輸送的穩(wěn)定性和安全性。

由于電廠的電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置繁多，這就直接增加了了繼電保護(hù)整定計算的工作量以及繁雜程度。傳統(tǒng)計算一般采用手工計算，需要具有優(yōu)秀的專業(yè)素質(zhì)和良好的計算能力的工作人員進(jìn)行專門的計算。大量的計算工作很容易出現(xiàn)人為誤差，大大的影響著繼電保護(hù)整定計算的可靠性和準(zhǔn)確性，從而影響到電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段為了解決這個問題，國內(nèi)外開發(fā)了大量的繼電保護(hù)整定計算軟件。這類軟件系統(tǒng)的推廣使用在很大程度上提高了計算的自動化和精準(zhǔn)度。近幾年，相關(guān)技術(shù)的發(fā)展為新型繼電保護(hù)整定計算系統(tǒng)的研發(fā)奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

2、常見整定計算系統(tǒng)的組成

當(dāng)前階段，市場上推廣使用的繼電保護(hù)整定計算系統(tǒng)大多包括四個主要部分。

（1）圖形建模部分。主要實現(xiàn)人機(jī)交互模塊，來支持相關(guān)的建模工作。同時，方便操作人員進(jìn)行拓?fù)浞治鲆约皵?shù)據(jù)交換工作。

（2）整定計算部分。整定計算是系統(tǒng)的重中之重，主要是系統(tǒng)調(diào)用自帶的函數(shù)來完成計算工作，并根據(jù)數(shù)據(jù)庫的整定規(guī)則進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的保護(hù)設(shè)置。

（3）故障計算部分。繼電保護(hù)中的故障計算是指電力系統(tǒng)的短路故障，這部分主要用于短路電流的計算。

（4）數(shù)據(jù)管理部分。這部分是對系統(tǒng)計算部分所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲等管理，規(guī)范數(shù)據(jù)形式便于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的調(diào)用和檢索。

另外，帶有網(wǎng)絡(luò)附屬功能的整定計算系統(tǒng)還可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交流、信息傳遞等功能。

3、整定計算系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

雖然現(xiàn)階段大量的整定計算軟件系統(tǒng)被電廠廣泛應(yīng)用，但是隨著電網(wǎng)的擴(kuò)張，電廠對電力系統(tǒng)的要求也越來越高。同時，在實際應(yīng)用中系統(tǒng)的設(shè)計不足以及存在的問題日益明顯。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）系統(tǒng)的智能化程度不足。整定計算系統(tǒng)的設(shè)計目的就是為了將工作人員從繁重的計算工作中解放出來。但是現(xiàn)階段的系統(tǒng)的各個子模塊之間的聯(lián)系智能化不足，這就導(dǎo)致了整個軟件系統(tǒng)的操作繁多。例如，大多數(shù)系統(tǒng)都需要提前進(jìn)行建模操作，建模所需的大量的圖元以及參數(shù)設(shè)置也較為繁重。另外，系統(tǒng)還需要工作人員對計算的數(shù)據(jù)人為的制定設(shè)置規(guī)則。這樣的系統(tǒng)一方面需要對操作人員進(jìn)行嚴(yán)格、專業(yè)的培訓(xùn)。另一方面，過多的操作項目也就意味著人為因素的增加，也會在一定程度上影響繼電保護(hù)整定計算的可靠性。所以，欠缺智能一體化的整定計算系統(tǒng)也制約著電廠電力系統(tǒng)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

（2）系統(tǒng)的可維護(hù)性不高。電廠的電力系統(tǒng)組成復(fù)雜多樣，對各類設(shè)備的保護(hù)就需要采取不同的裝置。大量、多類別的繼電保護(hù)設(shè)備對現(xiàn)有的整定計算系統(tǒng)提出了巨大的挑戰(zhàn)。隨著電網(wǎng)擴(kuò)張的壓力的增加，電廠需要不斷的配置新的供電設(shè)備，同時配備相應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)備。繼電保護(hù)設(shè)備的增加就需要對整個整定計算系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)、修改?，F(xiàn)有的系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)并不能滿足新型繼電保護(hù)設(shè)備的需求，這樣就會影響致整定計算系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。另外，電廠頻繁的增加繼電保護(hù)設(shè)備不可避免，這就導(dǎo)致了現(xiàn)有繼電保護(hù)整定計算系統(tǒng)維護(hù)的不斷惡化。

（3）系統(tǒng)的適應(yīng)性不強(qiáng)?，F(xiàn)階段的整定計算系統(tǒng)大多是根據(jù)具體電廠進(jìn)行搭建的，僅僅適用于本電廠，這就嚴(yán)重的影響了系統(tǒng)的普遍適用性。當(dāng)前系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、規(guī)則庫以及其中的各類參數(shù)均是根據(jù)本電廠的具體情況和實際經(jīng)驗制定而成。這樣一方面系統(tǒng)對本電廠的設(shè)備更新難以做出相應(yīng)的適應(yīng)更新。另一方面系統(tǒng)對其他電廠的設(shè)備適應(yīng)性不強(qiáng)，阻礙了整定計算系統(tǒng)的推廣與發(fā)展。所以，現(xiàn)階段需要的整定計算系統(tǒng)應(yīng)該具有多規(guī)則、自適應(yīng)等特點，并能夠根據(jù)市場設(shè)備的更新及時對數(shù)據(jù)庫、規(guī)則庫以及相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行自動更新。

4、整定計算系統(tǒng)的發(fā)展前景

目前，繼電保護(hù)整定計算系統(tǒng)的研發(fā)還處于初步階段。隨著系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的實際應(yīng)用，大量的問題急需解決。隨著相關(guān)技術(shù)逐漸成熟，繼電保護(hù)整定計算系統(tǒng)還有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（1）普及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，整定計算系統(tǒng)需要與之相結(jié)合，從本地化向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)交流和信息共享。一方面，可以減少本地工作負(fù)擔(dān)，另一方面，信息的共享和交互有利于規(guī)則判斷的準(zhǔn)確性，提高繼電保護(hù)的穩(wěn)定性。

（2）實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的可視化?，F(xiàn)階段，繼電保護(hù)整定計算的信息數(shù)據(jù)均以單一的形式在系統(tǒng)中呈現(xiàn)，不利于數(shù)據(jù)處理、規(guī)則判斷以及設(shè)置策略的制定。下一階段可以利用可視化技術(shù)將繁多的計算數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化轉(zhuǎn)化。這樣就可以大大的提高人機(jī)互動體驗，提升繼電保護(hù)配置效率。

（3）提高系統(tǒng)的普遍適用性?，F(xiàn)階段的適應(yīng)性差主要是由于單一的數(shù)據(jù)庫、規(guī)則庫引起的。下一階段我們可以在網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和規(guī)則庫。這樣電廠安裝的繼電保護(hù)整定計算系統(tǒng)僅為配置客戶端，利用通信技術(shù)與終端的庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交流。這樣就可以實現(xiàn)計算數(shù)據(jù)的本地化和處理操作的網(wǎng)絡(luò)化，大大提升了系統(tǒng)的適應(yīng)性。

（4）系統(tǒng)調(diào)控的智能化。當(dāng)今世界，越來越多的技術(shù)呈現(xiàn)出智能化的趨勢。各個子模塊的嵌入式連接和自動化匹配等技術(shù)可以大大的縮減系統(tǒng)的操作的步驟。同時，也節(jié)省了時間和人力，減少操作系統(tǒng)期間的人為操作的失誤，提高繼電保護(hù)整定計算的準(zhǔn)確性。

5、小結(jié)

繼電保護(hù)整定計算系統(tǒng)已經(jīng)給電廠的電力系統(tǒng)保護(hù)帶了巨大的便利，提升了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定與效率。隨著計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)整定計算系統(tǒng)還有待提高。同時，新興技術(shù)的融入也可以促進(jìn)新型繼電保護(hù)整定計算系統(tǒng)的產(chǎn)生。所以整定計算系統(tǒng)還有著廣大的發(fā)展前景，電廠的繼電保護(hù)更有待進(jìn)一步的提升。

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