配網(wǎng)保護(hù)參數(shù)管理及智能整定計(jì)算系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

李燕平 敖健永 黎帶珍 葉建東

摘 要：在配網(wǎng)繼電保護(hù)工作中，無(wú)論是在初始階段對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行選型，還是在后續(xù)階段對(duì)設(shè)備進(jìn)行定值的設(shè)置，都離不開(kāi)所需保護(hù)設(shè)備的基礎(chǔ)參數(shù)以及相應(yīng)的開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)。而在配網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算的范圍內(nèi)，需要保護(hù)的設(shè)備眾多，設(shè)備型號(hào)繁雜，這就導(dǎo)致了基礎(chǔ)的設(shè)備參數(shù)信息量大，需要進(jìn)行整定的定值也很多，工作量非常大。鑒于此，開(kāi)發(fā)了配網(wǎng)保護(hù)參數(shù)管理及智能整定計(jì)算系統(tǒng)，將配網(wǎng)保護(hù)設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一的審批及保存，之后在系統(tǒng)中將參數(shù)對(duì)應(yīng)到相關(guān)配網(wǎng)線路上具體的某一個(gè)被保護(hù)的設(shè)備，從而根據(jù)參數(shù)以及供電局定義的規(guī)則進(jìn)行定值的計(jì)算，從根本上解決了基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)龐大、不易管理等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)保護(hù);參數(shù)管理;保護(hù)定值

0 ? ?引言

配電網(wǎng)是整體電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要一環(huán)，如何正確地進(jìn)行保護(hù)配置，有效地隔離故障，是配網(wǎng)工作人員必須考慮的問(wèn)題。隨著電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，配網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，其所擁有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)也越來(lái)越龐大，而目前基本上都是以人工紙質(zhì)的方式來(lái)上報(bào)和保存配網(wǎng)設(shè)備基礎(chǔ)參數(shù)，這樣極易造成新舊參數(shù)混淆及基礎(chǔ)參數(shù)丟失、不完整等情況。一旦基礎(chǔ)參數(shù)丟失或不完整，就會(huì)影響定值計(jì)算的準(zhǔn)確性，最終導(dǎo)致電力系統(tǒng)的可靠性降低。

鑒于此，開(kāi)發(fā)了配網(wǎng)保護(hù)參數(shù)管理及智能整定計(jì)算系統(tǒng)，該系統(tǒng)可直接進(jìn)行參數(shù)的報(bào)送與審批，與之前的人工紙質(zhì)上報(bào)以及審批相比，從源頭上解決了基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)龐大、不易管理等問(wèn)題。該系統(tǒng)還可通過(guò)GIS系統(tǒng)獲取相應(yīng)的SVG單線圖文件，生成對(duì)應(yīng)配網(wǎng)相關(guān)的變電站以及站外的所有線路，然后將已通過(guò)審批的基礎(chǔ)參數(shù)自動(dòng)關(guān)聯(lián)到相關(guān)的設(shè)備，在定值計(jì)算時(shí)直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的參數(shù)，從而確保定值計(jì)算的準(zhǔn)確性，提高電力系統(tǒng)的可靠性。

1 ? ?開(kāi)關(guān)參數(shù)的報(bào)送及審批

1.1 ? ?開(kāi)關(guān)參數(shù)的報(bào)送

如圖1所示，通過(guò)手工填寫(xiě)或?qū)胛募煞N方式進(jìn)行開(kāi)關(guān)參數(shù)的報(bào)送。

方式一：手工填寫(xiě)表中的參數(shù)，定義開(kāi)關(guān)的位置以及開(kāi)關(guān)型號(hào)和類(lèi)型，填入開(kāi)關(guān)的CT和PT。

方式二：直接導(dǎo)入相關(guān)的Word文檔，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別Word里面的內(nèi)容，讀取相關(guān)的信息到系統(tǒng)，再發(fā)送到審批流程。

1.2 ? ?開(kāi)關(guān)參數(shù)的審批

在填報(bào)完相應(yīng)的開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)參數(shù)后，啟動(dòng)流程后會(huì)將其發(fā)送到開(kāi)關(guān)參數(shù)的審批流程，整定計(jì)算人員在確認(rèn)開(kāi)關(guān)參數(shù)無(wú)誤的情況下，對(duì)填報(bào)的開(kāi)關(guān)參數(shù)信息表進(jìn)行審批，審批完成后進(jìn)行歸檔，歸檔后開(kāi)關(guān)參數(shù)表里的數(shù)據(jù)會(huì)保存到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)永久存放。之后每當(dāng)有新的開(kāi)關(guān)參數(shù)報(bào)送上來(lái)，在審批完成后都會(huì)自動(dòng)覆蓋舊的開(kāi)關(guān)參數(shù)，從而解決了新舊參數(shù)易混淆的問(wèn)題。

1.3 ? ?利用SVG文件自動(dòng)關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)參數(shù)

在配網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算過(guò)程中，需要整定的線路開(kāi)關(guān)數(shù)量極多。在以往的整定計(jì)算中，并不能快速有效地對(duì)要投運(yùn)的新設(shè)備進(jìn)行定值整定，只能通過(guò)人工上報(bào)到地調(diào)，然后地調(diào)的整定人員再進(jìn)行定值的計(jì)算、審核。

在該系統(tǒng)中，利用從GIS系統(tǒng)中獲取的SVG單線圖文件，從中識(shí)別出配網(wǎng)相關(guān)的變電站以及變電站下屬的所有線路與開(kāi)關(guān)，以樹(shù)狀圖的形式展示在系統(tǒng)頁(yè)面。同時(shí)，根據(jù)參數(shù)報(bào)送流程保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本參數(shù)自動(dòng)與線路上的開(kāi)關(guān)參數(shù)相對(duì)應(yīng)。

2 ? ?定值的自動(dòng)整定計(jì)算

2.1 ? ?關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)參數(shù)計(jì)算相關(guān)定值

在以往的配網(wǎng)整定計(jì)算中，都是由相關(guān)的整定計(jì)算人員人工計(jì)算需要整定的定值。而在該系統(tǒng)中，可通過(guò)識(shí)別SVG文件解析出的對(duì)應(yīng)的線路，將線路上的開(kāi)關(guān)設(shè)備自動(dòng)關(guān)聯(lián)到填報(bào)審批后的參數(shù)，再根據(jù)相關(guān)規(guī)則對(duì)線路上的開(kāi)關(guān)進(jìn)行整定，從而得出相應(yīng)的整定定值。在整定過(guò)程中，該系統(tǒng)能夠同時(shí)整定一條線路上所有開(kāi)關(guān)的定值，并根據(jù)上下級(jí)關(guān)系、整定原則等對(duì)定值進(jìn)行校驗(yàn)。這種使用系統(tǒng)整定的原理級(jí)定值，不僅解決了存在人工誤差的問(wèn)題，而且使得繼保整定計(jì)算工作更加方便快捷。

2.2 ? ?整定值的修改與保存

在進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，難免會(huì)遇到配網(wǎng)配合級(jí)差不夠的情況，這時(shí)就需要人工來(lái)給定其他的整定值，而在系統(tǒng)中可以直接雙擊某一定值，后面線路的開(kāi)關(guān)就會(huì)根據(jù)前面修改的定值重新進(jìn)行上下級(jí)配合，這樣就避免了需要修改所有開(kāi)關(guān)定值的情況，如圖2所示。

2.3 ? ?整定值根據(jù)規(guī)則整定

在進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，不同的保護(hù)方式對(duì)應(yīng)著不同的計(jì)算規(guī)則。在系統(tǒng)中可以雙擊某一類(lèi)定值對(duì)其規(guī)則進(jìn)行重新定義，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)重新定義的規(guī)則，獲取數(shù)據(jù)庫(kù)中已審批通過(guò)的相應(yīng)基礎(chǔ)參數(shù)，按照重新定義的規(guī)則對(duì)此定值進(jìn)行計(jì)算，且后面設(shè)備的定值亦會(huì)按照上下級(jí)配合重新進(jìn)行整定。同時(shí)，重新計(jì)算后的定值會(huì)根據(jù)上下級(jí)的配合關(guān)系進(jìn)行校驗(yàn)，若不滿足校驗(yàn)情況，系統(tǒng)會(huì)作出提示，讓整定計(jì)算人員重新進(jìn)行整定。

2.4 ? ?生成定值計(jì)算書(shū)并上傳至裝置級(jí)計(jì)算

當(dāng)完成原理級(jí)計(jì)算后，整定的定值保存在系統(tǒng)中，可以直接在系統(tǒng)中查看定值計(jì)算書(shū)、具體某一個(gè)定值的計(jì)算方法以及計(jì)算過(guò)程等。

在系統(tǒng)中點(diǎn)擊“生成計(jì)算書(shū)”，即可查看定值的計(jì)算過(guò)程與計(jì)算方法。整定計(jì)算人員可以核對(duì)定值計(jì)算方法的準(zhǔn)確性和整定規(guī)則的正確性，通過(guò)這樣的方式，整定的定值又多了一層校驗(yàn)，提升了整定值的可靠性。

在完成原理級(jí)定值的整定后，便可將原理級(jí)定值以流程節(jié)點(diǎn)的方式上傳至定值計(jì)算的最后一步——裝置級(jí)計(jì)算。在裝置級(jí)計(jì)算中能夠自動(dòng)將計(jì)算好的原理級(jí)定值覆蓋到裝置級(jí)中的核心定值，能將裝置級(jí)定值對(duì)應(yīng)匹配配網(wǎng)中廠家模板的定值，完成配網(wǎng)整定計(jì)算的最后一步。

3 ? ?結(jié)語(yǔ)

本文從配網(wǎng)工作人員的角度出發(fā)，提出了一種配網(wǎng)繼電保護(hù)參數(shù)管理及智能整定計(jì)算的系統(tǒng)，先將配網(wǎng)開(kāi)關(guān)設(shè)備的基礎(chǔ)參數(shù)在系統(tǒng)中進(jìn)行填報(bào)審批，歸檔后保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，再通過(guò)GIS系統(tǒng)中的SVG文件解析出配網(wǎng)對(duì)應(yīng)的線路，將線路上的開(kāi)關(guān)設(shè)備自動(dòng)關(guān)聯(lián)到填報(bào)審批后的參數(shù)，再根據(jù)相關(guān)規(guī)則對(duì)線路上的開(kāi)關(guān)進(jìn)行整定，從而得出相應(yīng)的整定定值，簡(jiǎn)化了整定計(jì)算人員的整定工作，將配網(wǎng)整定計(jì)算工作從最初的人工手動(dòng)整定發(fā)展到系統(tǒng)智能整定，為未來(lái)配網(wǎng)智能化管理工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 陶文彬.配網(wǎng)線路繼電保護(hù)整定計(jì)算問(wèn)題及措施[J].低碳世界，2017（34）：51-52.

[2] 蘇艷飛.配網(wǎng)保護(hù)定值整定計(jì)算管理系統(tǒng)的研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2018.

[3] 徐婷婷.基于GIS的圖形化配網(wǎng)繼電保護(hù)整定的研究和實(shí)現(xiàn)[D].南京：東南大學(xué)，2005.

[4] 趙桂梅.繼電保護(hù)整定計(jì)算平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)[D].北京：北京交通大學(xué)，2012.

[5] 劉茗杰.智能電網(wǎng)繼電保護(hù)在線整定計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2015.

收稿日期：2020-12-03

作者簡(jiǎn)介：李燕平（1987—），女，湖南常德人，碩士，高級(jí)工程師，主要從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)研究工作。