探討繼電保護裝置選配功能的設計與實現

宋家鵬

摘 要：本文針對繼電保護裝置的選配功能提出了一種新的設計思路與實現模式，該系統可使得軟硬件的功能在設備未出廠時結束初始的選配，再按照實際工程的需求對各項功能展開定制選配。

關鍵詞：繼電保護；選配功能；設計；實現

根據國家電網關于繼電保護及其輔助裝置明確進行了標準化設計的規范，提出一種選配系統可以經過硬件基礎、必選軟件、可選軟件等功能的科學選用與配置，無需驗證代碼與重復修改，即可完成繼電保護裝置的定制化選配。以下進行具體論述。

一、總體方案設計

（一）選配整體流程

繼電保護選配功能的設計思路與實現方式如下：第一，收集具有相近需求的繼電保護裝置的用戶，按照國家電網相關的設計標準的要求，最大程度地研發一份繼電保護資源配置的文件。主要包括全套的硬件基礎功能、必選及可選的軟件功能。第二，按照相關設計標準，為硬件基礎、可選軟件等功能配置選配碼。第三，經過定制化的選配系統，結合客戶的個性化需求，分別對硬件基礎、必選軟件、可選軟件等功能加以選擇與配置，達到無需反復修改與代碼驗證過程，即可實現繼電保護裝置定制化選配的目的。

（二）功能劃分

第一，硬件基礎功能。指的是在研發與配置繼電保護裝置時期需要的某種類型或用途的硬件，把相關信息持久化，并在繼電保護資源配置的文件中體現出來。其中的選配碼依據國網設計規范，為某種硬件基礎的功能進行一個功能選配碼的分配，此功能選配碼作為一種重要標識以及硬件的基本功能。例如：2 M雙光纖通道的選配碼是A，光纖、載波通道的選配碼是F，接線形式的選配碼是Z。繼電保護裝置的硬件基礎功能一般在出廠以前，原始配置在繼電保護資源配置的文件中體現，然后結合現場與客戶的實際需求，采用本文的選配系統選配與定制功能的選配碼，以完成對相關功能的選配與定制。第二，必選軟件功能。指的是繼電保護裝置中必備的軟件功能，具體受到裝置的型號、功能用途、所選硬件的基礎功能的影響，例如：縱聯零序、縱聯距離、零序過流等保護。必選軟件功能通常會在裝置未廠時即結束了原始配置。且該部分信息會將在繼電保護資源配置的文件中。若用戶需求給硬件基礎功能的選配帶來了變化，也會改變必選軟件的功能選配情況，該部分可通過系統按照硬件基礎功能的選配進行自動識別與處理，省去了人工操作環節。第三，可選軟件功能。指的是按照客戶的個性化需求，對繼電保護裝置的軟件功能進行選配與定制，主要由裝置的型號、功能用途、所選硬件的基礎功能等決定，例如：三相不一致保護、遠方跳閘保護、3/2斷路器的接線等。其功能選配碼是結合國網規范為某種軟件功能分配的，用于識別可選軟件功能。一般情況下，在出廠以前原始配置在繼電保護資源配置的文件中完成，再結合工程現場與用戶需求，選擇本文的選配系統選配與定制功能選配碼，以實現對可選軟件功能的選配與定制。

二、硬件基礎功能的選配

第一，按照最大化繼電保護資源配置的相關文件，利用可視化的選配系統，對現階段裝置支持的全部硬件基礎功能進行展示與解析。第二，結合國家電網相關設計標準，為硬件基礎功能的配置分配相應的選配碼。第三，充分考慮現場與用戶需求，合理地選配功能選配碼，以實現硬件基礎功能的選配。對于全部選配的硬件基礎功能有關的硬件資源進行“正常顯示”的設置，可利用PC工具、HMI界面進行操作。對于全部沒有選配的硬件基礎功能相關的硬件資源進行“隱藏”的設置，將難以通過PC具體與HMI界面正常操作與顯示。

三、軟件功能的選配

（一）必選軟件功能

第一，按照最大化硬件基礎功能，研發一系列有關的必選軟件功能。第二，利用本文提出的選配系統，結合現場或用戶需要，對現階段全部支持的硬件基礎功能加以選配。第三，軟件功能依托于硬件功能的有效運行，所以，當選配硬件基礎功能結束后，選配系統會為必選軟件功能，包括軟件資源與保護邏輯圖進行自動選配。第四，選配的全部必選軟件功能相對的軟件資源進行正常顯示的設置，具體可借助PC工具或HMI界面進行有效操作、顯示出來；同時，選配的全部保護邏輯圖皆需依據相關的邏輯執行。關于未選配的所有必選軟件功能相對的軟件資源進行隱藏的設置，將不會在PC工具或HMI界面上正常操作與顯示；未選配的所有保護邏輯圖將不會再執行。必選軟件功能有關的軟件資源，如定值清單、保護控制字、參數定值、保護功能的軟壓板等。

（二）可選軟件功能

第一，按照調研的用戶需求、研發經驗及最大化硬件基礎功能，研發一系列的可選軟件功能。第二，通過本文提出的選配系統，按照現場或用戶需求，選配目前所有支持的硬件基礎功能。第三，因為所有軟件功能皆以硬件功能正常運行為前提，所以，當結束硬件基礎功能的選配工作以后，系統會為可選軟件功能，如軟件資源、保護邏輯圖等進行自動選配。第四，如果繼電保護裝置運輸到施工現場以后，由于受到地理條件等因素的影響，客戶的定制需求可能會發生變化，所以，需要對可選軟件功能進行直接選配與操作。

四、結束語

總之，本文提出的繼電保護裝置的硬軟件功能的選配系統，無需經過重復修改、驗證代碼過程，即可實現裝置的定制化研發。提升了繼電保護的生產效率、配置效率、定制水平，增強了裝置邏輯圖人機界面的交互性，讓繼電保護裝置整體性能更加穩定、可靠，既縮小了裝置的研發期限，又迅速地對用戶需求予以回應。

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