繼電保護整定計算系統(tǒng)研究

沈倩 李曉琦 董新

摘 要：文章先分析了繼電保護整定計算系統(tǒng)功能，包括系統(tǒng)管理、故障計算、整定計算和通知單管理，隨后介紹了關鍵技術和實施方案，包括運行方式處理、環(huán)網(wǎng)運行處理、結果提交模式，希望能給相關人士提供有效參考。

關鍵詞：繼電保護;整定計算;系統(tǒng)管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.156

0 引言

利用繼電保護整定計算系統(tǒng)融合了多數(shù)整定人士的相關經(jīng)驗，對于加快實現(xiàn)整定的程序自動化和直觀圖形界面的多元信息交互有極大作用，并對工程用圖、保護定值、設備參數(shù)等信息進行實時管理，提升繼電保護整定效果，降低整定人員負擔。

1 繼電保護整定計算系統(tǒng)功能

1.1 系統(tǒng)管理

繼電保護整定系統(tǒng)中的管理功能可以對電網(wǎng)內的二次設備和一次設備固有信息實施維護管理，具體包括以下幾種信息內容：（1）管理參數(shù)類型。具體包含電抗器、電動機、母線、發(fā)電機、變壓器、線路等一次設備相關參數(shù)和名稱、元件運行狀態(tài)、拓撲結構信息等。（2）參數(shù)查詢?？梢园凑针妷旱燃墶⑸a(chǎn)廠家、型號、名稱、元件種類、廠站、地理區(qū)域等因素，來選擇具體實施模糊還是精確的查詢。（3）參數(shù)的編輯與修改。能夠通過對話框修改任意一個單獨元件參數(shù)，同時還能利用參數(shù)表格同時修改或編輯多種元件。（4）參數(shù)計算功能?？梢越Y合線路類型、公里數(shù)和型號計算阻抗參數(shù)。（5）參數(shù)的檢驗?？梢宰詣幼R別孤立區(qū)域、孤立母線和零序孤島等部分特別的接線，而且可以檢核線路的參數(shù)是否正常。

1.2 故障計算

故障計算模塊是整個系統(tǒng)中的核心內容，可以服務于整定計算模塊，而且對于故障計算可以獨立的進行。這一個模塊是把節(jié)點導納矩陣作為基本的數(shù)學模型，并且通過調整導納矩陣的方法來處理不同類型的故障，結合動態(tài)節(jié)點編碼技術實現(xiàn)可視化故障計算，其具體功能如下：（1）能夠計算電力系統(tǒng)中各種簡單的故障，比如跨線短路、單相斷線、兩相斷線、三相斷線、三相短路接地、單相短路等故障，且可以隨意設置不同短路故障中的非全相擺角和過渡電阻。（2）能夠處理特殊形式的電網(wǎng)結構，比如無限大的阻抗支路、零阻抗支路等。用戶不需要專門給自己建立，這種程序的優(yōu)點就在于具備自動連通性檢查的特點，并且還可以處理網(wǎng)絡中的孤立不接地網(wǎng)絡。（3）能夠分區(qū)管理大范圍電網(wǎng)中的網(wǎng)絡參數(shù)，而且它還可以專門對不同的分區(qū)電網(wǎng)計算網(wǎng)絡等值，隨后進行故障計算，縮減計算時間。

1.3 整定計算

該模塊主要發(fā)揮各種定制計算保護功能：（1）一站式整定計算，在運用整定計算時，必須整體考慮規(guī)程部分的要求，而且還需要整定原則構建完善，通過半自動式整定方式提高整定工作的靈活性，通過多元化的定制方式進行調整，確保用戶可以參與到整個整定過程當中，促進定值適應性和正確性的全面提升。（2）可以在網(wǎng)絡接線圖中順利進行各項工作，比如手動調整、查看定值、指定整定范圍，設置運行方式等。（3）提供各種結果輸出功能，將各種整定細節(jié)詳細展示出來，生成一種定值保護配置圖和定值算稿等，為人工干預提供可靠參考。（4）提供新定值自動生成功能。

1.4 合理管控通知單

定值通知單管控重點是對不同種類的繼電保護設備數(shù)據(jù)庫進行管理，并負責審核、控制和下發(fā)通知單等工作，具體包括以下幾項內容：（1）通知單內容。包括定值裝置名稱、新定值、電壓等級、所在廠名、保護元件名稱等裝置名稱等。（2）定值單管理。根據(jù)相應的保護裝置分類管理定值通知單，這其中包括歷史、執(zhí)行和現(xiàn)有定值單三種形式。（3）查詢通知單信息。有關用戶可以根據(jù)關鍵字，比如：所屬廠家、電壓等級、被保護元件、保護型號和類型等去查找通知單的相關信息。

2 核心技術與實行計劃

2.1 運行方式處理

系統(tǒng)運行方式就是每個有關聯(lián)元件的運行狀態(tài)的總和，比如元件接地、停運、運行等。實施故障和整定計算的基礎是系統(tǒng)運行方式，這也是系統(tǒng)管理中的最為核心的部分[1]。因為地區(qū)電網(wǎng)之間相對的運行方式各不相同，包括開環(huán)運行和環(huán)網(wǎng)運行兩種方式。

2.2 環(huán)網(wǎng)運行處理

電力系統(tǒng)運行方式也許是單個運行，同時也可能是多個運行，為了方便管理和使用，程序可以管理相關運行方式，即系統(tǒng)運行模式，應用者可以創(chuàng)建多種運行方式，同時各個系統(tǒng)都需要指定元件的運行狀態(tài)和各個廠站的運行模式。新建系統(tǒng)運行模式可以直接繼承原有的運行模式，但是元件的運行狀態(tài)是要與被繼承系統(tǒng)內部的元件運行相統(tǒng)一的。在整定計算的過程當中，建立于系統(tǒng)運行模式的基礎之上，需要調整一部分的廠站和元件狀態(tài)，以便獲取整定大小運行模式，建立在大小運行模式的根本之上，可以根據(jù)切換廠站方式或者是元件輪斷的方式，進而得到整定運行模式。

2.3 提交結果模式

根據(jù)反時限保護與線路階段保護的差異之處來看，兩種不同的保護方式，相關整定結果的提交模也是不同的，這能使得用戶更方便、靈活的實施人工干預[2]。因為階段保護與相鄰保護二者互為補充互相配合，而且整定計算過程較為繁雜，選擇方式等過程需要相關的工作人員指導，因此，不僅需要保證整定結果的全面、詳細，而且還需要保證工作人員干預技巧的靈活、完善。遵循以上的思想原則，分析階段過程中整定提交結果模式如下：（1）定值調整界面能夠提供整定結果的有關保護信息，保證搜索到的各種保護信息，可以從現(xiàn)有的保護切換按鈕順利過渡到相應的保護層面。（2）整定中間結果保護信息包含整定參數(shù)、各元件配合信息和保護最后信息定制。這其中配合元件的相關聯(lián)系信息就是一種數(shù)形的結構，總共把它分成四部分：配合方式、配合狀態(tài)、配合故障與配合元件。在信息表格中，只能將配合元件不同的配合狀態(tài)、配合故障、配合方式展現(xiàn)出來，點擊表格可以查看樹形結構中的其他節(jié)點信息，在下拉菜單中實施切換。

3 結語

綜上所述，通過繼電保護整定系統(tǒng)，能夠應用多種功能實現(xiàn)自動化繼電保護整定計算，擁有多樣的人工干預措施，能夠滿足系統(tǒng)的靈活性和通用性需求，文章就此分析了軟件開發(fā)的相關問題，并提出了有效的解決措施。

參考文獻：

[1]喬妮，田振華.基于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的10kV線路繼電保護整定計算[J].內蒙古電力技術.

[2]陳大華，鄭秋元.基于電網(wǎng)自適應動態(tài)分區(qū)的繼電保護一體化整定計算方法淺析[J].自動化技術與應用，2019，38（02）：174-176+185.