基于電網繼電保護省地一體化整定計算系統的研究及應用

郭凡，李融

（內蒙古電力（集團）有限責任公司巴彥淖爾電業局，內蒙古 巴彥淖爾 015000）

基于電網繼電保護省地一體化整定計算系統的研究及應用

郭凡，李融

（內蒙古電力（集團）有限責任公司巴彥淖爾電業局，內蒙古 巴彥淖爾 015000）

隨著近年來電網規模的不斷擴大，電力系統繼電保護裝置的數量也明顯上升，質量得到了大幅度的提高。但在這樣的背景下也給我國的繼電保護管理工作提出了更高的需要。當前階段積極的開發和研究可視化為基礎的一體化整定計算系統，將對提升工作效率和電網安全性具有重要的意義。本文介紹基于電網繼電保護省地一體化整定計算系統的研究和應用。

電網繼電保護；省地一體化；整定計算；應用

近年來我國的繼電保護定值的整定計算已經逐漸的從傳統手工計算方式發展成為了計算機軟件技術計算方式。使用計算機軟件模式可有效的提升工作效率和工作的質量，為工作人員提供可靠的整定計算保障。下面將對電網繼電保護省地一體化整定計算系統的研究及應用進行詳細分析。

1 系統框架設計

1.1 系統部署框架

在省地一體化的整定計算系統構建過程中，主要以圖形為基礎，使用圖模一體化技術來進行主動生成設備模型和拓撲結構，促使圖形和數據庫的模型之間能形成一一對應，從而實現數據的可視化維護。系統當中由于建立起了統一的圖形平臺，那么對于消除信息孤島，實現省地一體化整定計算工作來說將產生重要的意義。系統部署構架如圖1所示。

圖1

該框架設計中主要由省調服務器上進行數據部署，用來存儲省地兩級之間的數據。省地兩端的客戶端通過電力廣域網來進行服務器的連接，從而實現對設計的維護和管理，這種方式在一定程度上將更好的滿足一體化的要求。

1.2 系統邏輯框架

系統從邏輯上可以分為數據層、應用層和管理層。數據層主要負責的是服務器部分，應用層則和管理層則是客戶端。數據層主要應用在系統的數據庫上，用來進行整定計算過程中的數據存儲，當中包含了大量的中間數據和原始數據等內容。應用層則是該系統當中的主要部分，是保證系統能夠實現分析故障和整定計算的關鍵所在。管理層具有數據的管理功能和查詢等功能。

2 系統功能研究

2.1 建模

在圖形的建模過程中，系統電網模型使用一體化設計方式，并且設備描述應當遵循相應的規定和標準，以便于為系統的適用性和數據共享提供保障。在圖形展示方面，應當使用分層次的方式進行，按照設備的類型和電壓等級等進行分區管理，實現各部分系統之間的關系明確性。此外，在系統圖形展示上可以從宏觀的角度到微觀視角來進行逐漸的展示，真正的實現系統一體化的管理方式。

2.2 短路計算

在一體化的整定計算系統當中能夠為計算分析提供十分強大的平臺，從而為繼電保護的整定計算和故障分析等方面提供有效的保障措施。具體的故障計算功能體系如圖2。

在故障計算當中包含了分區和多線程技術兩項主要技術。分區建模能實現輸電模型階數的降低，促使故障的分析和計算過程得到有效的提升，從而有效解決電網的應用實際問題。而在多線程技術的應用中，能直接的進行全網計算，將不同的區域計算同時進行，充分的利用計算機的雙核CPU功效，從而實現計算的速度提升。在該模塊的支持下不同的運行方式中的各種故障都能實現短路計算，同時還能解決各種計算復雜故障問題，減少短路現象的發生。

2.3 故障仿真及管理

故障仿真模塊的設計能夠在母線或者其他線路的任意位置設置各種類型的故障，根據用戶的設置可以實現全網搜索，并且可以設置出相應的保護動作。該系統的應用主要根據用戶的時間步長設計來應用，反復的調用故障計算模塊，利用保護裝置來計算保護的動作，看其是否得當。如果動作的條件能夠滿足規定，那么就會實現斷路，如果沒能滿足條件，還需要進行重新計算，進行搜索，直到完成。

在管理模塊中，可以實現查詢全網的相關信息，例如場站信息等內容，同時管理模塊當中還包含了記錄系統操作信息的功能，可以及時的對系統的操作進行查詢，便于進行系統維護和升級。

2.4 整定配合計算

整定配合計算中主要包含了以下幾個方面的內容。首先，要根據原理保護來進行整定計算工作。其次要根據保護裝置進行定制的計算。最后就是進行工程的整定。這當中工程的整定工作是最為關鍵的。當前的市場上整定計算系統主要采取手動和自動方式進行。手動的方式能實現設備的逐個進行，但效率十分的低，而自動方式中則整定的范圍較大，但整定不夠詳細，結果也缺少直觀性。因此，在當前還需要將手動和自動之間進行良好的結合，促使保護定值能更加直觀并準確的展現在配置圖上。

圖2

3 省地一體化整定計算中的關鍵技術分析

3.1 配合原則庫

在電網繼電保護當中的整定原則是整定計算系統中的關鍵所在。整定原則的制定合理性將直接的影響到整個系統的科學性和適應性。每個不同的地區在電網的實際應用情況上也會出現一定的不同之處，因此在整定原則上也需要及時的進行調整，促使其能真正的發揮出實際作用。整定原則的建模是整定計算當中的難點所在，因此在整定原則上需要對以下幾點慎重考慮：首先，在原理級整定計算中，需要將每一個層級之間的配合都全面的考慮到，以單一的設備金屬性故障作為整定計算的主要依據，從而進行進一步的計算。其次，要對當中所存在的特殊問題進行進一步的了解。例如可能遇到的特殊結構和整定配合等內容。

3.2 保護裝置模板

在一體化整定計算系統中設計了獨立保護裝置的模板，由于其獨立性，因此可以進行任意的保護裝置模板更改。保護裝置模板可以隨時的進行省地之間的調動使用，這是實現省地一體化整定的重要內容所在。在整個過程中如果想進行相應的限制，可以參與參數設定的方式來男性，用來限定用戶的修改范圍。

3.3 省地一體化數據交互方式

省地一體化的整定計算系統能夠實現省地之間的數據傳輸和共享性，促使整體的計算更加的精準化，從而有效的解決信息孤島現象。同時，這種方式下還能實現信息的良好溝通，避免多次進行同一數據的計算，對工作效率的提升具有積極的意義。此外，省地之前的用戶能夠同上報和下發的方式來實現一體化數據交互。

4 結語

省地一體化整定計算系統的應用在未來發展中將是十分必要的。一直以來我國大多數的地區采取的都是一年一度的等值交互形式，使用郵件或者文檔等形式進行接收和發布，這種方式效率較低，并且也容易發生一些常規性的錯誤。因此，在當前一定要積極的對省地一體化整定計算系統進行研究，促使我國的電網繼電保護能實現系統的先進性和科學性，為電力產業的發展提供可靠的保障。

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