采用先進軟件進行保護整定計算管理的必要性

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)庫技術(shù)，基于保護裝置整定值的繼電保護計算、管理及仿真系統(tǒng)的軟件。此軟件具有通用行和實用性，提高了電力系統(tǒng)繼電保護運行管理水平。

關(guān)鍵詞：繼電保護；整定值；功能

筆者在雞西電業(yè)局從事繼電保護整定計算工作，十余年來經(jīng)歷了整定值采用手動、常規(guī)軟件及目前先進的智能建模軟件三個階段。其中智能建模軟件相對來說具有無法比擬的優(yōu)點，建議復雜電網(wǎng)、供電區(qū)較大的部門使用此軟件，以減少工作量、提高準確率、提高工作效率。

1、繼電保護整定值手動計算及以往常規(guī)整定計算軟件缺點

1.1繼電保護整定值手動計算缺點

工作量大、準確率低、工作效率低：繼電保護整定計算工作，與系統(tǒng)運行方式、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，都需要重新計算保護定值并校驗靈敏度。由于采用手工繪圖、計算，在工作當中難免出現(xiàn)參數(shù)計算錯誤、誤整定現(xiàn)象，需要另一人的嚴格審核后才能下發(fā)執(zhí)行。即便這樣，有些時候也難免出線錯誤，降低了工作的可靠性。

1.2常規(guī)整定計算軟件缺點

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

“手工建?！毕嚓P(guān)元件（如母線、刀閘、開關(guān)、變壓器、配電線路）都要一一手工建立并連接，建模復雜、工作效率低。圖形當中經(jīng)常存在懸空、孤立、重疊元件，但由于沒有糾錯應用部分，查找這些錯誤非常困難。經(jīng)常會出現(xiàn)查找某個錯誤，浪費了大量的工作時間。

1.2.2參數(shù)計算時間長容易死機

由于當今電網(wǎng)規(guī)模龐大，模塊圖形面積大，在對新增設(shè)備進行整定計算前需要先重新計算整定參數(shù)，在此計算參數(shù)過程中耗費時間長，而且不允許對電腦進行其它操作，在等待計算參數(shù)過程中也會經(jīng)常死機。

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關(guān)拒動。不具備模擬變壓器保護、帶方向的保護拒動或誤動。

1.2.4整定計算原則配置不全

缺少對新型、新原理的保護整定計算的選項原則。

1.2.5功能單一

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

2、現(xiàn)代先進整定計算軟件功能及優(yōu)點

具有分層建模、自動建模、建模校驗、自動跟隨、圖形漫游、圖形駕馭倉、自動綁定、參數(shù)標識、批量配置、歷史圖形記憶、歷史數(shù)據(jù)記憶等強大功能。

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，對規(guī)模龐大的電網(wǎng)來說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)保存在一個界面內(nèi)，系統(tǒng)真正實現(xiàn)了電腦一體化管理，一體化維護。

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，同時也保留手工建模功能。

添加典型變電站時，只要填寫幾個特征數(shù)字，站內(nèi)圖形自動繪制，元件類型、元件大小、元件位置、元件電壓等自動生成，不必逐個元件手工添加，不必人工定義各元件連接關(guān)系，系統(tǒng)自動進行電網(wǎng)拓撲分析，實現(xiàn)分層建模的“圖模庫一體化”技術(shù)，建模效率提高幾十倍。

2.3建模校驗功能

采用科學合理的判據(jù)自動校驗全網(wǎng)的錯誤模型，并能指出它的具體位置，具有錯誤定位功能，糾錯改錯即時完成。

2.4自動跟隨功能

為圖形建模帶來極大安全和便利。

2.5圖形漫游功能

圖形導航、圖形定點拉伸、放大、定點收縮功能，圖形定點移動功能。

2.6圖形駕駛倉功能

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，避免人工挑選海量數(shù)據(jù)，減輕維護系統(tǒng)的工作壓力。主要有1）基于圖形駕駛倉的方式定義功能2）基于圖形駕駛倉的短路支路選擇功能3）基于圖形駕駛倉的電流、電壓顯示功能4）基于圖形駕駛倉的保護批量配置功能等

2.7自動綁定功能

減少人工誤操作機會、避免圖形存儲混亂。

2.8方式繼承功能

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

2.9故障計算功能

任意設(shè)置故障點位置、運行方式、故障類型、可計算出全網(wǎng)的各種電氣量的有名值或標幺值—電壓、電流、序分量。

2.10整定計算功能

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

提供自動、手動兩種整定方法?？烧?0KV低壓饋線、變壓器、線路、電容器、母線等所有保護整定計算，并自動生成計算書。

采用專家系統(tǒng)技術(shù)，實現(xiàn)裝置級整定，適應各類裝置型號的整定計算；整定結(jié)果準確、整定原則嚴格遵守國網(wǎng)標準及南網(wǎng)標準，原則庫豐富嚴謹，且結(jié)合眾多專家、眾多的確多年的寶貴現(xiàn)場經(jīng)驗。

2.11定值仿真校核功能

仿真功能是一個專家系統(tǒng)，整定人員選擇相應的擬檢驗功能后，系統(tǒng)自動進行全面仿真，可逐條按照時間順序以動畫形式演示動作過程，并形成保護啟動和動作結(jié)果列表。根據(jù)保護定值信息和一次系統(tǒng)仿真出來的結(jié)果，具有較好的逼真度，可以用于保護整定結(jié)果和已有保護定值的校核。

運用整定計算系統(tǒng)來模擬電力系統(tǒng)故障，根據(jù)保護的動作行為，對保護定值的正確性進行驗證，檢驗了保護定值上下級配合是否合理，從而減少定值配合失誤帶來的各種事故，充分發(fā)揮繼電保護裝置性能，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

2..12定值單模板功能

可根據(jù)不同的保護類型、型號制定出多種模板，在整定計算時定值單可根據(jù)模板自動生成、自動從數(shù)據(jù)庫讀取整定結(jié)果填入相應定值單。

2..13計算書自動生成功能

每段保護整定計算都能自動生成書寫規(guī)范、獨立完整的計算書，方便查看瀏覽，為整定人員進行人工干預整定過程、分析整定結(jié)果、提升保護性能進而有效防止誤整定提供強有力的書面依據(jù)。

2..14歷史工程管理功能

電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化時，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算書時沒有對應的一系列歷史數(shù)據(jù)，無法檢查歷史的整定計算、整定方案是否準確可靠。

結(jié)論：現(xiàn)代的、先進的整定計算軟件系統(tǒng)基于Windows操作系統(tǒng)、VBA技術(shù)應用、C/S結(jié)構(gòu)平臺，采用了當今先進成熟計算方法和軟件技術(shù)，為繼電保護專業(yè)提供了一個強大的計算管理工作平臺，可極大地提高繼電保護整定工作的自動化水平和管理水平。滿足了現(xiàn)代日趨復雜電網(wǎng)、大電網(wǎng)整定計算的需求，達到了減少工作量、提高準確度、科學系統(tǒng)管理的目的。

作者簡介：

谷春香（1975年），女，黑龍江雞西本科，高級工程師，研究方向為繼電保護整定計算。