發(fā)電廠繼電保護整定計算系統(tǒng)的智能化研究

摘要：社會發(fā)展推動了發(fā)電廠進步，繼電保護整定計算技術(shù)也逐漸完善豐富起來。繼電保護整定計算是整個系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行的關(guān)鍵，但在實際的使用過程中，設(shè)備需要種類多、計算人員多、計算量大，對設(shè)備和計算人員都提出了很高的要求，因此在繼電保護整定計算的時候需要進行人工計算。文章研究了發(fā)電廠繼電保護整定計算系統(tǒng)的智能化。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；繼電保護；整定計算系統(tǒng)；智能化；智能設(shè)計 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM771 文章編號：1009-2374（2015）23-0016-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.009

發(fā)電廠想要穩(wěn)定安全地運行，繼電保護的整定計算是基本保障，研究整定計算的智能化具有重大意義。現(xiàn)階段已經(jīng)開發(fā)出很多繼電保護整定計算軟件，依據(jù)模塊的不同可以分為以下種類，如故障計算、圖形建模、數(shù)據(jù)管理以及整定計算等，從而保證可以很好地進行整定計算。目前，已經(jīng)研究的成果逐漸得到了廣泛應(yīng)用，但是還會使用一些人為的操作方式，從而很大程度限制了軟件的發(fā)展和推廣，分析和研究繼電保護整定計算的智能化，保證具有最小的人員操作，兼?zhèn)湔ㄓ嬎愕膶嵱眯裕龠M發(fā)電廠的長遠發(fā)展。

1 整定計算應(yīng)用現(xiàn)狀

雖然繼電保護整定計算已經(jīng)使用了很多年，但是在實際使用的時候還是會存在一些問題：（1）沒有很高的智能化程度；（2）具有很大的系統(tǒng)維護工作；（3）整定計算系統(tǒng)沒有很高的通用性；（4）沒有十分實用的定值管理系統(tǒng)。例如，某電廠的整定計算，需要所有人員簽字以后進行一定的圖形掃描，然后合理地掃描到庫中，這種定值計算不僅比之前的計算方式多了一個掃描入庫的環(huán)節(jié)，還不能直接搜索定值，需要一定的數(shù)據(jù)檢索信息，不但沒有提高效率，還增加了工作負擔(dān)。

2 面向操作的智能設(shè)計

現(xiàn)階段，對于智能是什么，智能化系統(tǒng)是什么，還沒有相應(yīng)的具體定義，但是可以依據(jù)大量的數(shù)據(jù)表明，得到一種認可的理念就是智能化水平量化形式，實際上就是把人們獨立構(gòu)建的不確定系統(tǒng)，當(dāng)作智能化度量的標(biāo)準(zhǔn)，在機器、人為以及環(huán)境等交互中具有一定的靈活性，從而可以很好地體現(xiàn)外部環(huán)境的智能化，在研發(fā)整定計算智能化系統(tǒng)的時候，應(yīng)該充分分析外部環(huán)境，重視智能系統(tǒng)研發(fā)的問題。

面向操作設(shè)計的基本原則就是應(yīng)該符合整定流程，不應(yīng)該建立在功能模塊、設(shè)計整定計算、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼麄€過程，獨立操作每一個部分，以便于直接控制流程，建立一定的人工修改空間，方便調(diào)整，從而保證系統(tǒng)的通用性。這樣可以保證能夠很好地分離操作與模塊，能夠直接進行整定計算，最大程度降低修改配置工作，從而達到實際設(shè)計需求。

3 繼電保護系統(tǒng)整定計算的智能化系統(tǒng)

為了可以更好地降低在進行整定計算的時候所需要的人員操作，需要設(shè)計出更加合理的和完善的整定計算設(shè)置方案、定制單輸出、建模方式，不斷研究和分析發(fā)電廠繼電保護整定計算系統(tǒng)智能化。

3.1 在圖形文件識別基礎(chǔ)上的全自動建模方式

目前，大部分的發(fā)電廠都是利用AUTOCAD軟件來繪制OWG格式的電子版電氣接線圖，在所繪制的圖形文件中，不僅涉及到很多的電路關(guān)系，還存在著一定的設(shè)備運行參數(shù)。只要能夠很好地讀取這部分圖形文件，就會得到一定的計算模型，合理地完成計算任務(wù)，還可以在一定程度上保證整定計算系統(tǒng)全自動穩(wěn)定運行。進行圖形文件識別的時候，一般來說都需要一定的通用數(shù)據(jù)接口來合理讀取文件信息，還可以對相應(yīng)的圖形數(shù)據(jù)、文字數(shù)據(jù)進行解析，利用一定的圖形認知，從而確保電氣設(shè)備可以呈現(xiàn)出相應(yīng)的鏈接精確性，合理地使用參數(shù)模板來更好地完成一定數(shù)據(jù)的讀取，其中主要有七個方面：第一，在讀取電廠所需要的系統(tǒng)圖形、電氣主接線圖的時候，基本上都是使用AUTOCAGD軟件來合理繪制圖形文件OWG格式，并且對于一些不同格式的文件，需要進行一定的處理和轉(zhuǎn)換之后，利用OWG格式合理進行使用。除此之外，為了可以有效地人工識別修改，保證使用的精確度，應(yīng)該合理地把發(fā)電廠主要的文件圖形的設(shè)計工作交給相對比較專業(yè)的設(shè)計院進行圖形設(shè)計、施工等，從而更好地保證圖形文件可以完整地呈現(xiàn)出相關(guān)數(shù)據(jù)；第二，預(yù)處理一些相關(guān)數(shù)據(jù)，從而可以更好地分離圖形數(shù)據(jù)、打成文字的效果，在設(shè)計的時候，還應(yīng)該注意圖形和圖形之間、文字和圖形之間的相對和諧位置，構(gòu)件矩陣形式；第三，在認知一些基礎(chǔ)圖形的時候，基本構(gòu)成圖形的就是內(nèi)圓、直線、多段線、圓弧等部分，利用上述基本圖元屬性來合理確定自身的位置；第四，合理地使用位置和圖元以及電氣設(shè)備符號之間的關(guān)系來匹配和構(gòu)建電氣接線圖；第五，合理地配置符合規(guī)則以及參數(shù)設(shè)備的模板下的電氣設(shè)備參數(shù)；第六，逐漸形成網(wǎng)絡(luò)拓撲模型；第七，合理地使用人工修正的方式來計算模型和電氣接線圖，保護電氣設(shè)備的配置，為了便于進行人工修改，需要建立相應(yīng)的基本圖元模型，合理利用基本圖元來構(gòu)件發(fā)電廠系統(tǒng)接線以及電氣系統(tǒng)接線，從而可以很好地實現(xiàn)設(shè)定話框電氣設(shè)備參數(shù)。

3.2 采用“數(shù)據(jù)—公式—保護裝置模板—實例”多層知識結(jié)構(gòu)的整定計算模塊

構(gòu)成系統(tǒng)整定計算的最基礎(chǔ)元件就是電氣變量，可以有效地操作最小的元素，例如電壓、電流以及電抗百分比等，電氣變量的基礎(chǔ)表征就是公式，與此同時也是合理保護整定計算的基本單位和方式，可以使用相同的裝置來合理保護不同的設(shè)備以及整定公式，例如，合理計算電流I=KIN。保護裝置模板實際上，可以依據(jù)具體需求來進行確定，是集合用電設(shè)備保護配置的主要類型。整定實例實際上就是某電廠的基本整定設(shè)置樣本，以便于可以更好向用戶提供所需要的實際案例。建立這種“數(shù)據(jù)—公式—保護裝置模板—實例”多層知識結(jié)構(gòu)，可以在一定程度上保證系統(tǒng)可以自下而上地進行構(gòu)建，合理利用公式庫、數(shù)據(jù)庫、實例庫以及模板庫為設(shè)計提供一定的數(shù)據(jù)和參數(shù)的選擇依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，不僅可以在一定程度上保證整定計算的簡單化，也可以很好地保證整定方案的修改和生成，為智能化系統(tǒng)發(fā)展提供依據(jù)。

4 結(jié)語

總而言之，為了促進發(fā)電廠的發(fā)展和整定計算的實用性，不斷研究整定計算的智能化已成為了發(fā)展趨勢，希望使用最少的人工達到最大的效益。由于科學(xué)技術(shù)的不斷進步以及互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展，整定計算越來越智能化，很大程度降低了系統(tǒng)的維護，從而促進了發(fā)電廠的進步和發(fā)展。

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作者簡介：宋華（1980-），男，浙江紹興人，浙江天馬熱電有限公司助理工程師，研究方向：電氣。

（責(zé)任編輯：周 瓊）