繼電保護(hù)整定計(jì)算及定值仿真系統(tǒng)

王鑫

【摘 ?要】定值整定計(jì)算系統(tǒng)及定值管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用使定值整定計(jì)算及定值單的管理實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。實(shí)現(xiàn)了整定計(jì)算資料、整定計(jì)算過(guò)程及定值單的網(wǎng)絡(luò)化管理，極大地提高了整定計(jì)算及定值管理水平，從而進(jìn)一步提高了繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)管理水平。本文就當(dāng)前繼電保護(hù)整定計(jì)算及定值管理進(jìn)行深入探究，以供參考。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù);整定計(jì)算;定值管理

1繼電保護(hù)整定計(jì)算現(xiàn)狀

繼電保護(hù)關(guān)乎到能否在最短時(shí)間內(nèi)將故障帶來(lái)的損失降到最低，從而達(dá)到維護(hù)供電設(shè)備運(yùn)行狀況與供電區(qū)域用電安全的目的。繼電保護(hù)與其定值整定有極大關(guān)系，但目前大多數(shù)的發(fā)電廠仍然采用人工或半人工方式進(jìn)行整定，且存在套用歷史整定值或同行單位整定值的情況，所以加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)整定計(jì)算的軟件開(kāi)發(fā)進(jìn)而完善定值管理體系是我們務(wù)必討論的課題。

2繼電保護(hù)整定計(jì)算功能

2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入就是所謂的建模。目前推薦的方式是使用圖形化建模方式。對(duì)于設(shè)備來(lái)說(shuō)，除了錄入一次、二次參數(shù)外，對(duì)應(yīng)于每種保護(hù)類(lèi)型，還應(yīng)該選擇相應(yīng)的整定原則，并按照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行人為排序。這種排序?qū)τ陔娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)不太規(guī)范的地區(qū)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)是非常重要的。另一個(gè)需要重視的問(wèn)題就是繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件與其他已經(jīng)推廣使用的相關(guān)軟件的接口問(wèn)題。如果能順利接口，不僅實(shí)現(xiàn)了資源共享，也大大減少了重復(fù)勞動(dòng)，同時(shí)操作時(shí)只要切換界面，不必另外啟動(dòng)程序，將極大方便使用者。

2.2故障計(jì)算功能

故障計(jì)算功能應(yīng)該包括兩大內(nèi)容，一是為整定計(jì)算而進(jìn)行的故障計(jì)算，二是為校驗(yàn)定值或驗(yàn)證保護(hù)動(dòng)作行為而進(jìn)行的特定條件下的定點(diǎn)計(jì)算。對(duì)后一種計(jì)算功能而言，是比較容易實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于前一種計(jì)算而言，顯得相對(duì)復(fù)雜，筆者想重點(diǎn)闡述。為定值整定而進(jìn)行的故障計(jì)算，目的是為了求得極限值即最大、最小值，以實(shí)現(xiàn)定值整定時(shí)躲開(kāi)外部故障及保證靈敏度等要求。這種計(jì)算是一個(gè)比較的過(guò)程。理論上來(lái)說(shuō)，應(yīng)該將可能的方式全部計(jì)算一次，從中比較出極限值。大量的運(yùn)算對(duì)計(jì)算機(jī)而言應(yīng)該都不是問(wèn)題，問(wèn)題在于如何確定“可能的運(yùn)行方式”。地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展到今天，結(jié)構(gòu)已經(jīng)比較復(fù)雜，再加上合環(huán)布線、開(kāi)環(huán)運(yùn)行的發(fā)展趨勢(shì)，使整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行方式非常靈活多變。對(duì)于每一個(gè)110KV變電站而言，一般都至少存在兩個(gè)供電電源互為備用，那么，排列組合下來(lái)，一個(gè)擁有10個(gè)以上110KV變電站規(guī)模的地區(qū)電網(wǎng)（這非常常見(jiàn)）的“可能的運(yùn)行方式”的數(shù)量就非?？捎^了。在程序處理上應(yīng)將計(jì)算方式首先分支為大小兩種方式，將地區(qū)內(nèi)部運(yùn)行方式的變化作為這兩種方式的二級(jí)方式處理?？梢栽诰W(wǎng)絡(luò)建模時(shí)，對(duì)每一個(gè)變電站的110KV及220KV出線進(jìn)行設(shè)置，哪些是終端線哪些是聯(lián)絡(luò)線進(jìn)行標(biāo)記。終端線不參與特殊方式的組合，只需考慮檢修與否即可;聯(lián)絡(luò)線開(kāi)關(guān)需進(jìn)一步標(biāo)明與哪些開(kāi)關(guān)配伍為主備用關(guān)系，參與到特殊方式的排列組合中，實(shí)現(xiàn)各種特殊方式的自動(dòng)計(jì)算。在計(jì)算結(jié)果的提供上，至少要按照大小順序提供4個(gè)極限值供選擇，每一個(gè)極限值所對(duì)應(yīng)的運(yùn)行方式應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)描述。此外，故障計(jì)算還應(yīng)當(dāng)包括各種等值計(jì)算、分支系數(shù)計(jì)算等功能。

2.3保護(hù)定值的整定

保護(hù)定值的整定過(guò)程可以說(shuō)是整個(gè)軟件的關(guān)鍵部分，前面的建模、故障計(jì)算等都只是鋪墊，為定值整定做前期準(zhǔn)備。在地區(qū)電網(wǎng)的實(shí)際工作中，新投產(chǎn)設(shè)備的定值整定計(jì)算工作量不大，最繁瑣的是由于系統(tǒng)新設(shè)備投產(chǎn)引起的相關(guān)定值核算。由于繼電保護(hù)定值整定是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，因此，這種核算經(jīng)常是范圍廣、頻率高。鑒于保護(hù)定值整定的不確定性，整個(gè)過(guò)程完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化還不太現(xiàn)實(shí)，應(yīng)當(dāng)把目標(biāo)確定為最大限度地減少重復(fù)勞動(dòng)。大部分設(shè)備的整定原則及取舍方式在第一次計(jì)算時(shí)一旦確定，只要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不發(fā)生大的變動(dòng)，基本上在此后的核算中是不需要改變的。整定計(jì)算的第一步就是正確選擇故障量。軟件可以提供自動(dòng)選擇及手動(dòng)選擇兩種方式，自動(dòng)選擇是從所有故障計(jì)算的極限值中自動(dòng)按大小順序取值，手動(dòng)選擇應(yīng)該要記憶住該極限值所對(duì)應(yīng)的方式，以便在下次計(jì)算時(shí)自動(dòng)取值。

3定值管理系統(tǒng)的應(yīng)用分析

3.1定值單的生成

定值單生成模塊主要完成與整定計(jì)算程序的接口，在定義好定值單模板內(nèi)容和樣式、規(guī)定了保護(hù)裝置的定值項(xiàng)計(jì)算方法以后，利用整定計(jì)算程序進(jìn)行原理級(jí)計(jì)算，然后裝置級(jí)計(jì)算模塊根據(jù)具體保護(hù)型號(hào)查找到對(duì)應(yīng)的定值單模板，根據(jù)模板內(nèi)容定義層設(shè)定的定值項(xiàng)計(jì)算原則進(jìn)行計(jì)算，最后定值單生成模塊根據(jù)模板樣式層定義的格式和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)層定義的位置關(guān)系生成相應(yīng)的定值單。此外，定值單生成模塊還提供了手動(dòng)生成功能。為減少用戶工作量，提供從相同型號(hào)保護(hù)裝置拷貝或從同裝置正在執(zhí)行定值單更新整張定值單，再修改個(gè)別信息，以及將同型號(hào)2張定值單對(duì)比，拷貝1行或多行定值的措施，大大方便用戶的手工錄入。

3.2定值單的流轉(zhuǎn)管理

3.2.1定值單流轉(zhuǎn)過(guò)程中的消息處理

在定值單的流轉(zhuǎn)過(guò)程中，每個(gè)用戶都可以看作是一個(gè)獨(dú)立的移動(dòng)對(duì)象，系統(tǒng)為各個(gè)移動(dòng)對(duì)象提供消息通信是一個(gè)很重要的服務(wù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了用戶消息處理模塊，在一張定值單的提交審核、審核通過(guò)或返回修改、申請(qǐng)收回或執(zhí)行等一系列流轉(zhuǎn)過(guò)程中，消息處理模塊將自動(dòng)生成相應(yīng)的消息給對(duì)應(yīng)的用戶，當(dāng)該用戶登錄系統(tǒng)時(shí)，消息處理模塊將自動(dòng)檢索對(duì)應(yīng)消息，彈出提示信息對(duì)話框，直到用戶完成相應(yīng)操作，消息處理模塊才自動(dòng)刪除相應(yīng)消息。從而對(duì)各用戶所要完成的工作給予明確的提示，大大提高工作效率。

3.2.2系統(tǒng)安全和責(zé)任機(jī)制

系統(tǒng)為了嚴(yán)謹(jǐn)、方便地定義用戶的操作權(quán)限，從整體和定值單流轉(zhuǎn)工作的內(nèi)在邏輯出發(fā)，將用戶在定值單流轉(zhuǎn)過(guò)程中的權(quán)限分為瀏覽、錄入、審核、執(zhí)行、作廢監(jiān)護(hù)5種;而為了方便系統(tǒng)管理員管理用戶和電力設(shè)備信息，系統(tǒng)還設(shè)置了用戶管理和系統(tǒng)代碼維護(hù)權(quán)限。此外，系統(tǒng)還采用電子簽名技術(shù)記錄整定和審核人信息，以及采用備忘錄的方式提供定值單的錄入、審核、修改、執(zhí)行的情況記錄查詢，包括何時(shí)由何人修改或?qū)徍藭r(shí)建議修改定值和控制字的詳細(xì)信息。電子簽名和備忘錄由系統(tǒng)自動(dòng)生成，不允許任何用戶修改，從而方便事故責(zé)任的確認(rèn)。

4總結(jié)

繼電保護(hù)裝置是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行、保護(hù)電氣設(shè)備的主要裝置，是組成電力系統(tǒng)不可分割的重要部分。保護(hù)定值計(jì)算不當(dāng)或不正確動(dòng)作，必將引起事故或使事故擴(kuò)大，損壞電氣設(shè)備，甚至造成整個(gè)電力系統(tǒng)崩潰瓦解，因此繼電保護(hù)整定計(jì)算方案十分重要，繼電保護(hù)工作人員應(yīng)盡可能的按照實(shí)際情況及整定規(guī)程，合理安排整定方案，確保保護(hù)正確動(dòng)作。

參考文獻(xiàn)：

[1]李江華.繼電保護(hù)整定計(jì)算云數(shù)據(jù)中心的研究及應(yīng)用[D].華北電力大學(xué)，2013.

[2]王蓉.繼電保護(hù)整定計(jì)算及定值管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].低碳世界，2015（36）：79-80.

[3]孫玉寧.計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在繼電保護(hù)整定計(jì)算和管理中的應(yīng)用[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2013（6）：210.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山西省電力公司呂梁供電公司）