繼電保護整定計算及定值管理軟件實用化探究

摘 要：文章主要結合自身工作經驗，對繼電保護整定計算及定值管理軟件實用化進行一定的探究。

關鍵詞：繼電保護；整定計算；定值管理；實用功能

科學技術的發展與創新，使得越來越多的新理論、新技術在電力系統中得到了廣泛應用，使得電力系統中的大部分項目實現了自動化與智能化。但在繼電保護整定計算及定值管理軟件方面由于沒有充分實現自動化，導致其于現有的電力系統以及高速發展的科學信息技術不相適宜。

1 繼電保護整定計算

以某變電站為例，對繼電保護的整定計算進行分析。已知110kV線路的正序等值電抗XL=0.014，主變壓器的正序等值電抗XT=0.166。在AB、BC和BD線路上均設有三段式電流保護，在變壓器中設置了差動保護，需要對AB段進行整定計算。如圖：

已知三段的可靠系數分別為1.25、1.15、1.15，自起動系數為1.5，返回系數0.85，系統的等值阻抗為18Ω。最小值為13Ω。則

由于D母線短路電流較C母線更大，則保護應該與BD線路配合，BD段的動作電流為可靠系數乘以D母線的最大短路電流，即

1.25×1254=1568A

由此，AB段動作電流為可靠系數與BD段動作電流的乘積，即

1.15×1568=1803A

通過與被保護線路末端的最小短路電流對比，可以得出其反應的靈敏度，若小于1，則不滿足要求，若大于1，則可以滿足繼電保護裝置的動作要求。

2 繼電保護整定計算功能及定值管理實用化分析

2.1 模型建立

模型建立就是對基礎數據進行輸入，它是實現整定計算系統功能的重要基礎和首要前提，目前我國主要廣泛應用的是圖形化建模方式。由于每種繼電保護類型均有各自相適應的整定原則，因此在進行基礎數據錄入時，不僅要對繼電保護一次、二次設備的參數進行錄入，同時還需根據不同設備特定的整定原則初步進行人為排序，排序時應按優先級進行。在建模時，與其他已經得到廣泛應用的軟件之間實現完美接口，不僅可以有效促進資源共享，還能大大降低重復勞動的力度，且在進行界面切換操作時，不需要啟動其他程序，簡便、易學，將極大提高使用者的工作效率。

2.2 故障計算

在繼電保護整定計算軟件中，故障計算的功能主要包括兩部分：一是針對整定計算而專門進行的故障計算，二是為了校驗定值而專門進行的故障計算，或是在特定條件下進行的為了驗證某種保護行為而進行定點計算。在根本上來說，故障計算功能就是整定計算以及校驗定值的基礎。在整個繼電保護整定計算軟件中，實現第一種故障計算功能是比較復雜的，而實現后者則相對較為簡單。在針對前者而進行故障計算時，主要是計算出最大值、最小值兩個極限值，以便在進行整定計算時，更好的避開外部存在的故障，并保持性能良好的靈敏度，其實質上是一個特定的比較過程。從理論相關方面來說，在進行故障計算時，應對其中存在的每一種可能方式進行全面計算，并對其中的極限值進行比較和確定。對于計算機操作系統來說，進行大量計算并非難事，但問題的關鍵在于電力系統繼電保護中可能存在的運行方式有哪些，并如何進行確定。

2.3 保護定值整定

該功能是整個繼電保護整定計算系統中最關鍵的一部分。對實際應用中產生的定值進行核算是一項非常繁瑣的事情，由于其保護定值整定具有非常明顯的不確定性，對其實現完全自動化不現實，因此應最大限度的降低重復勞動。一般來說，設備整定原則在初次計算中一旦確定，該系統結構便不會發生較大的變動，在后續核算中也就無需進行改變。在進行整定計算時，第一步便是確定故障量，在確定故障量時可以選擇手動或自動兩種形式。故障量確定之后，便可進行程序自動整定，讓使用者充分了解整定原則，便于進行取舍。在進行自動計算時，對選定的整定原則進行一定的計算，并按優先級排序并取值。結果輸出時，應將所有的計算結果進行羅列，以便使用者對系統過程以及結果的可用性進行審核，對于不能使用的應進行手工整定，在自動整定基礎之上，進行修正和取舍，并最終形成計算書，如果可以使用便無需進行手工整定便可以直接生成計算書。

對于設備中沒有存在配合出結構變化或是系統電源點發生變化而產生的定值核算，我們可以直接對進行自動核算，現針對不同情況進行自動核算的情況具體分析如下：第一，對于地區電網內部結構發生變化的，應將變動后的設備作為初次整定，對其進行流程處理，然后再對整個電網進行自動核算；第二，如果只是對外部系統發生的變化進行核算，則應采取全網保護定值自動核算對其進行核算；第三，如果只是核算一個或多個設備定值，則可對需進行核算的設備進行人為選擇，并按照確定的整定原則進行整定。在核算時應保持原有定值不變，從而有效避免核算過程中定值調整過于頻繁。

2.4 繼電保護定值管理功能

定值單的形成離不開系統的可記憶功能、可維護功能。在核算結果進行表述時，不僅需要將每個設備的新、舊定值以列表的形式羅列出來，同時還應將變更后的定值項進行羅列，最后使其自動生成定值單。除了繪制一定的列表之外，還應根據相關定值繪制出相應的定值配合圖等。

3 結束語

繼電保護整定計算是一種專業性、技術性非常強的工作。在實際應用過程中，應通過對其進行反復試用、反復改進，才能真正實現該軟件的實用化。

參考文獻：

[1]王政，楊學軍.繼電保護整定計算及定值管理軟件實用化分析.[J].價值工程，201129（34）：236-238.

[2]石俊文.電力系統繼電保護信息管理軟件設計[J].華中科技大學，2005，26（12）：23-25.

作者簡介：張河炎（1980—），男，福建尤溪人，助理工程師，研究方向：繼電保護整定計算。