繼電保護構建下整定計算的分析研究

王 夢

（國網四川省電力公司樂山供電公司，四川 樂山 614000）

隨著計算機信息技術的發展以及在電網建設中的推廣應用，電網系統工作運行中的繼電保護工作效率以及管理水平都得到了相應程度的提升，并且在一定程度上也推進了電網繼電保護的發展提升，促進了電網系統的自動化、智能化發展，對于電力事業的建設發展都有著積極的作用和意義。但是，隨著電網建設與發展不斷提升進步的同時，由于電網結構的日益復雜化，導致電網運行安全保護與設置中的整定計算工作也越來越復雜，整定計算問題和困難也日益突出，成為電網建設與安全保護設置中研究和關注的重點。

一、某電網工作運行結構環境與整定計算問題分析

正確的整定計算是進行電力系統繼電保護裝置與設備安全穩定運行的重要保障。隨著電力系統建設與發展的不斷進步，電網工作運行規模在不斷擴大的同時，導致電網結構的復雜性也日益突出，因此，進行電網工作運行安全保護實現的整定計算工作難度也日益提升。某電網系統就是一個包含有多個電壓等級的、具有較為復雜的結構形式的電網系統，而在進行這種電網結構形式的安全保護整定計算中，現有的整定計算主要是將整定計算的原則固定在系統的程序代碼中，計算過程中不能夠進行整定計算原則的更改，與實際電力系統中不同電壓等級的電網結構變化差異以及進行整定計算的標準方案之間存在著突出的矛盾性，不能夠對于多等級電壓電網工作運行的整定計算需求進行滿足和實現，導致整定計算過程中需要進行頻繁的改動和增加、刪除，計算操作十分不方便。針對這種情況，本文通過對于電網保護整定計算平臺以及整定計算原則定義分離技術的應用，提出一種用戶自定義的整定計算原則方法，并對其在電網繼電保護中的具體應用進行分析研究，以促進電力系統的安全穩定工作運行。

二、用戶自定義整定原則的計算方法分析

1 用戶自定義的整定原則分析

根據上文所述可知，通過用戶自定義的整定計算原則，在電網保護整定計算中應用實現，主要結合當前電網結構的復雜性以及整定計算原則的固化性矛盾，而提出的一種電網保護整定計算方法。

用戶自定義整定原則的整定計算方法，在實際計算應用中，為了對于電網結構中不同電壓等級的不同整定原則需求進行滿足實現，首先需要借助電網保護的整定計算平臺，對于整定計算原則的定義進行分離。通常情況下，在電網保護設計構建中，整定計算平臺主要具有電網工作運行基本參數以及整定計算過程信息管理、整定原則計算調用等功能作用，用戶自定義整定原則的整定計算方法，在通過整定計算平臺進行計算分析中，整定計算原則部分可以通過整定計算平臺所提供工具通過對于整定原則的用戶自定義，以用于整定計算中。在電網保護整定計算中，整定原則是整定計算過程中，為實現保護定值可靠性以及靈敏性、選擇性、速動性滿足而進行定義實現的定值約束規則。在實際的保護計算中，對于不同保護類型的每一段整定計算，其整定原則主要有約束原則和取值規則兩部分組成。其中，約束規則是進行保護定值所受到的約束范圍的定義實現，而取值規則則是實現保護定值在約束條件下的取值定義。

此外，在電網保護的整定計算中，另一個重要因素為整定參數，也就是參與整定計算的各項參數，它也是實現整定計算的最為基本的元素，其中整定原則就是通過各類型整定參數以數學公式的邏輯組合實現的。在較為復雜的電網結構中，由于整定原則的多樣性導致整定參數也相對比較復雜，通常情況下，結合整定計算的整定原則，可以將整定參數分為基本參數、常數參數、計算參數和保護參數四種類型，也可以通過下列公式（1）進行表示。

在上示整定參數表達公式中，K表示的是常數參數，A表示的是基本參數，B表示的是保護參數，而C則表示的是計算參數。其中，常數參數是為滿足整定計算中的速動性以及可靠性、靈敏性、選擇性等特性所設置的系數；而基本參數則是對于電力系統以及電力系統的一次和二次設備屬性進行描述的參數；保護參數是當前計算保護以及需要配合的保護定值和時間定值；最后，計算參數實際上是指需要通過故障計算得到的參數，它也是一種整定計算預備量參數。

最后，根據上文所述可知，整定計算中的整定原則主要包含約束原則和取值規則兩個部分，它是實現整定計算的核心，通常情況下，整定原則的合理性直接影響著整定計算的準確性，從而對于電網系統的安全穩定運行也有著直接的作用和影響。因此，進行用戶自定義的整定原則確立，需要從整定原則中的約束規則和取值原則兩個方面入手。首先，在進行約束規則的建模確立中，對于約束規則可以分解成為計算函數和整定參數兩個部分，而計算函數是對于整定參數的計算組合規則表現，同時與相鄰線路以及保護之間也有著一定的關系，在進行約束規則確定中，需要按照整定規程和地區電網整定計算的相關要求進行確立設置。如下公式（2）所示，為整定計算的約束規則表達式。在下列公式中，dz表示的是保護動作的動作值，dt則表示保護動作的動作時間。

在進行整定原則中的取值規則確定中，根據上述對于取值規則的定義描述，它實際上是指電網保護整定計算中對于每一段的計算方案，因此可以通過下列公式（3）進行描述表達，其中P表示所考慮的約束規則，G則表示的是取值規則。

2 進行用戶自定義整定原則支持的整定計算平臺

結合電網保護中整定計算的實際情況，為滿足多等級電壓電網保護的整定計算需求，在建立用戶自定義的整定原則基礎上，還需要構建能夠支持用戶自定義整定原則支持的整定計算平臺的設計構建。

在進行用戶自定義整定原則支持的整定計算平臺構建中，首先，該平臺需要滿足整定原則的自定義和分類管理等，因此，需要構建整定原則管理結構；其次，還需要對于整定計算過程的信息進行管理，以便于計算應用和查看，所以需要進行整定計算目錄管理結構設計構建；再次，還需要對于整定計算中用戶對于整定計算流程干預進行滿足，就需要進行整定計算定值調整結構模塊的設計構建，因此，對于用戶自定義整定原則支持的整定計算平臺的設計構建，其平臺結構如圖1所示。在下圖所示的整定計算平臺中，整定計算目錄管理以及定值調整結構都屬于對于整定計算的管理結構內容。

圖1 用戶自定義整定原則支持的整定計算平臺結構示意圖

圖2 整定原則組織結構示意圖

三、電網繼電保護整定計算的關鍵技術分析

結合上文提出的對于電網繼電保護的整定計算方法，在實際保護計算應用中，要想實現正確的整定計算，還需要借助以下技術方法。首先，在進行整定計算中的整定原則用戶自定義實現過程中，要想保證整定原則的可編輯性以及進行整定計算應用中的動態加載執行，需要通過一種能夠實時編譯的計算機語言，對于用戶自定義整定原則進行編譯設計，某電網在進行繼電保護整定計算中選擇使用的是VBScript腳本語言，該語言具有語法簡單、可讀性好，便于進行自定義整定原則設計應用等特征優勢。其次，進行電網保護整定計算，還需要進行整定原則組織結構的設計構建。通常情況下，計算機系統在實現整定計算中整定原則的自定義設置后，會直接存儲在數據庫中，以便于計算調用。但是，為了保證整定原則和整定計算調用的便利性，對于編譯設置后的整定原則在存儲過程中，還需要通過建立一定的組織結構形式，以進行存儲管理和應用。如圖2所示，為電網零序電流保護整定計算中的整定原則組織結構示意圖。

此外，完成電網保護的整定計算，還需要進行整定參數組織結構和整定計算中間信息組織結構的設計構建。其中，進行整定參數組織結構的設計構建，是為了便于整定計算過程中，對于整定原則中各類整定參數的提取應用，從而實現整定計算效率與準確性、便利性的保障。因此，在整定參數組織結構設計構建中，應從方便有效地為整定計算進行整定參數提取值支持角度進行考慮。進行整定計算中信息組織結構的構建，是為了給用戶提供靈活的方法手段，以實現整定計算定值結果的調整應用。

結語

總之，整定計算作為電網繼電保護設置構建的重要環節，正確的整定計算有利于實現電網工作運行安全可靠以及穩定性的保障，具有積極作用和價值意義，因此，進行電網繼電保護構建下整定計算的研究分析，具有積極的價值作用和意義。

[1]李江華，宋瑋，周慶捷，王新花.基于圖模拼接的整定計算數據中心研究[J].電力系統保護與控制，2012（24）.

[2]趙冬梅，張旭，劉燕華，張虹，安永橋.發電廠繼電保護整定計算系統的智能化研究[J].電力系統保護與控制，2012（05）.

[3]陳朝暉，周紅陽，石東源，陳明，李銀紅.大型互聯電網繼電保護整定計算數據一體化管理系統[J].電力系統自動化，2012（03）.