探討繼電保護裝置選配功能的設(shè)計與實現(xiàn)

宋家鵬

摘 要：本文針對繼電保護裝置的選配功能提出了一種新的設(shè)計思路與實現(xiàn)模式，該系統(tǒng)可使得軟硬件的功能在設(shè)備未出廠時結(jié)束初始的選配，再按照實際工程的需求對各項功能展開定制選配。

關(guān)鍵詞：繼電保護；選配功能；設(shè)計；實現(xiàn)

根據(jù)國家電網(wǎng)關(guān)于繼電保護及其輔助裝置明確進行了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的規(guī)范，提出一種選配系統(tǒng)可以經(jīng)過硬件基礎(chǔ)、必選軟件、可選軟件等功能的科學(xué)選用與配置，無需驗證代碼與重復(fù)修改，即可完成繼電保護裝置的定制化選配。以下進行具體論述。

一、總體方案設(shè)計

（一）選配整體流程

繼電保護選配功能的設(shè)計思路與實現(xiàn)方式如下：第一，收集具有相近需求的繼電保護裝置的用戶，按照國家電網(wǎng)相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求，最大程度地研發(fā)一份繼電保護資源配置的文件。主要包括全套的硬件基礎(chǔ)功能、必選及可選的軟件功能。第二，按照相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，為硬件基礎(chǔ)、可選軟件等功能配置選配碼。第三，經(jīng)過定制化的選配系統(tǒng)，結(jié)合客戶的個性化需求，分別對硬件基礎(chǔ)、必選軟件、可選軟件等功能加以選擇與配置，達到無需反復(fù)修改與代碼驗證過程，即可實現(xiàn)繼電保護裝置定制化選配的目的。

（二）功能劃分

第一，硬件基礎(chǔ)功能。指的是在研發(fā)與配置繼電保護裝置時期需要的某種類型或用途的硬件，把相關(guān)信息持久化，并在繼電保護資源配置的文件中體現(xiàn)出來。其中的選配碼依據(jù)國網(wǎng)設(shè)計規(guī)范，為某種硬件基礎(chǔ)的功能進行一個功能選配碼的分配，此功能選配碼作為一種重要標(biāo)識以及硬件的基本功能。例如：2 M雙光纖通道的選配碼是A，光纖、載波通道的選配碼是F，接線形式的選配碼是Z。繼電保護裝置的硬件基礎(chǔ)功能一般在出廠以前，原始配置在繼電保護資源配置的文件中體現(xiàn)，然后結(jié)合現(xiàn)場與客戶的實際需求，采用本文的選配系統(tǒng)選配與定制功能的選配碼，以完成對相關(guān)功能的選配與定制。第二，必選軟件功能。指的是繼電保護裝置中必備的軟件功能，具體受到裝置的型號、功能用途、所選硬件的基礎(chǔ)功能的影響，例如：縱聯(lián)零序、縱聯(lián)距離、零序過流等保護。必選軟件功能通常會在裝置未廠時即結(jié)束了原始配置。且該部分信息會將在繼電保護資源配置的文件中。若用戶需求給硬件基礎(chǔ)功能的選配帶來了變化，也會改變必選軟件的功能選配情況，該部分可通過系統(tǒng)按照硬件基礎(chǔ)功能的選配進行自動識別與處理，省去了人工操作環(huán)節(jié)。第三，可選軟件功能。指的是按照客戶的個性化需求，對繼電保護裝置的軟件功能進行選配與定制，主要由裝置的型號、功能用途、所選硬件的基礎(chǔ)功能等決定，例如：三相不一致保護、遠方跳閘保護、3/2斷路器的接線等。其功能選配碼是結(jié)合國網(wǎng)規(guī)范為某種軟件功能分配的，用于識別可選軟件功能。一般情況下，在出廠以前原始配置在繼電保護資源配置的文件中完成，再結(jié)合工程現(xiàn)場與用戶需求，選擇本文的選配系統(tǒng)選配與定制功能選配碼，以實現(xiàn)對可選軟件功能的選配與定制。

二、硬件基礎(chǔ)功能的選配

第一，按照最大化繼電保護資源配置的相關(guān)文件，利用可視化的選配系統(tǒng)，對現(xiàn)階段裝置支持的全部硬件基礎(chǔ)功能進行展示與解析。第二，結(jié)合國家電網(wǎng)相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，為硬件基礎(chǔ)功能的配置分配相應(yīng)的選配碼。第三，充分考慮現(xiàn)場與用戶需求，合理地選配功能選配碼，以實現(xiàn)硬件基礎(chǔ)功能的選配。對于全部選配的硬件基礎(chǔ)功能有關(guān)的硬件資源進行“正常顯示”的設(shè)置，可利用PC工具、HMI界面進行操作。對于全部沒有選配的硬件基礎(chǔ)功能相關(guān)的硬件資源進行“隱藏”的設(shè)置，將難以通過PC具體與HMI界面正常操作與顯示。

三、軟件功能的選配

（一）必選軟件功能

第一，按照最大化硬件基礎(chǔ)功能，研發(fā)一系列有關(guān)的必選軟件功能。第二，利用本文提出的選配系統(tǒng)，結(jié)合現(xiàn)場或用戶需要，對現(xiàn)階段全部支持的硬件基礎(chǔ)功能加以選配。第三，軟件功能依托于硬件功能的有效運行，所以，當(dāng)選配硬件基礎(chǔ)功能結(jié)束后，選配系統(tǒng)會為必選軟件功能，包括軟件資源與保護邏輯圖進行自動選配。第四，選配的全部必選軟件功能相對的軟件資源進行正常顯示的設(shè)置，具體可借助PC工具或HMI界面進行有效操作、顯示出來；同時，選配的全部保護邏輯圖皆需依據(jù)相關(guān)的邏輯執(zhí)行。關(guān)于未選配的所有必選軟件功能相對的軟件資源進行隱藏的設(shè)置，將不會在PC工具或HMI界面上正常操作與顯示；未選配的所有保護邏輯圖將不會再執(zhí)行。必選軟件功能有關(guān)的軟件資源，如定值清單、保護控制字、參數(shù)定值、保護功能的軟壓板等。

（二）可選軟件功能

第一，按照調(diào)研的用戶需求、研發(fā)經(jīng)驗及最大化硬件基礎(chǔ)功能，研發(fā)一系列的可選軟件功能。第二，通過本文提出的選配系統(tǒng)，按照現(xiàn)場或用戶需求，選配目前所有支持的硬件基礎(chǔ)功能。第三，因為所有軟件功能皆以硬件功能正常運行為前提，所以，當(dāng)結(jié)束硬件基礎(chǔ)功能的選配工作以后，系統(tǒng)會為可選軟件功能，如軟件資源、保護邏輯圖等進行自動選配。第四，如果繼電保護裝置運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場以后，由于受到地理條件等因素的影響，客戶的定制需求可能會發(fā)生變化，所以，需要對可選軟件功能進行直接選配與操作。

四、結(jié)束語

總之，本文提出的繼電保護裝置的硬軟件功能的選配系統(tǒng)，無需經(jīng)過重復(fù)修改、驗證代碼過程，即可實現(xiàn)裝置的定制化研發(fā)。提升了繼電保護的生產(chǎn)效率、配置效率、定制水平，增強了裝置邏輯圖人機界面的交互性，讓繼電保護裝置整體性能更加穩(wěn)定、可靠，既縮小了裝置的研發(fā)期限，又迅速地對用戶需求予以回應(yīng)。

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