配網保護參數管理及智能整定計算系統開發

李燕平 敖健永 黎帶珍 葉建東

摘 要：在配網繼電保護工作中，無論是在初始階段對保護裝置進行選型，還是在后續階段對設備進行定值的設置，都離不開所需保護設備的基礎參數以及相應的開關數據。而在配網繼電保護整定計算的范圍內，需要保護的設備眾多，設備型號繁雜，這就導致了基礎的設備參數信息量大，需要進行整定的定值也很多，工作量非常大。鑒于此，開發了配網保護參數管理及智能整定計算系統，將配網保護設備的相關參數進行統一的審批及保存，之后在系統中將參數對應到相關配網線路上具體的某一個被保護的設備，從而根據參數以及供電局定義的規則進行定值的計算，從根本上解決了基礎參數數據龐大、不易管理等問題。

關鍵詞：配網保護;參數管理;保護定值

0 ? ?引言

配電網是整體電網系統中的重要一環，如何正確地進行保護配置，有效地隔離故障，是配網工作人員必須考慮的問題。隨著電網建設的發展，配網規模不斷擴大，其所擁有的基礎數據也越來越龐大，而目前基本上都是以人工紙質的方式來上報和保存配網設備基礎參數，這樣極易造成新舊參數混淆及基礎參數丟失、不完整等情況。一旦基礎參數丟失或不完整，就會影響定值計算的準確性，最終導致電力系統的可靠性降低。

鑒于此，開發了配網保護參數管理及智能整定計算系統，該系統可直接進行參數的報送與審批，與之前的人工紙質上報以及審批相比，從源頭上解決了基礎參數數據龐大、不易管理等問題。該系統還可通過GIS系統獲取相應的SVG單線圖文件，生成對應配網相關的變電站以及站外的所有線路，然后將已通過審批的基礎參數自動關聯到相關的設備，在定值計算時直接調用數據庫中的參數，從而確保定值計算的準確性，提高電力系統的可靠性。

1 ? ?開關參數的報送及審批

1.1 ? ?開關參數的報送

如圖1所示，通過手工填寫或導入文件兩種方式進行開關參數的報送。

方式一：手工填寫表中的參數，定義開關的位置以及開關型號和類型，填入開關的CT和PT。

方式二：直接導入相關的Word文檔，系統自動識別Word里面的內容，讀取相關的信息到系統，再發送到審批流程。

1.2 ? ?開關參數的審批

在填報完相應的開關基礎參數后，啟動流程后會將其發送到開關參數的審批流程，整定計算人員在確認開關參數無誤的情況下，對填報的開關參數信息表進行審批，審批完成后進行歸檔，歸檔后開關參數表里的數據會保存到系統的數據庫永久存放。之后每當有新的開關參數報送上來，在審批完成后都會自動覆蓋舊的開關參數，從而解決了新舊參數易混淆的問題。

1.3 ? ?利用SVG文件自動關聯基礎參數

在配網繼電保護整定計算過程中，需要整定的線路開關數量極多。在以往的整定計算中，并不能快速有效地對要投運的新設備進行定值整定，只能通過人工上報到地調，然后地調的整定人員再進行定值的計算、審核。

在該系統中，利用從GIS系統中獲取的SVG單線圖文件，從中識別出配網相關的變電站以及變電站下屬的所有線路與開關，以樹狀圖的形式展示在系統頁面。同時，根據參數報送流程保存在系統數據庫的基本參數自動與線路上的開關參數相對應。

2 ? ?定值的自動整定計算

2.1 ? ?關聯基礎參數計算相關定值

在以往的配網整定計算中，都是由相關的整定計算人員人工計算需要整定的定值。而在該系統中，可通過識別SVG文件解析出的對應的線路，將線路上的開關設備自動關聯到填報審批后的參數，再根據相關規則對線路上的開關進行整定，從而得出相應的整定定值。在整定過程中，該系統能夠同時整定一條線路上所有開關的定值，并根據上下級關系、整定原則等對定值進行校驗。這種使用系統整定的原理級定值，不僅解決了存在人工誤差的問題，而且使得繼保整定計算工作更加方便快捷。

2.2 ? ?整定值的修改與保存

在進行整定計算時，難免會遇到配網配合級差不夠的情況，這時就需要人工來給定其他的整定值，而在系統中可以直接雙擊某一定值，后面線路的開關就會根據前面修改的定值重新進行上下級配合，這樣就避免了需要修改所有開關定值的情況，如圖2所示。

2.3 ? ?整定值根據規則整定

在進行整定計算時，不同的保護方式對應著不同的計算規則。在系統中可以雙擊某一類定值對其規則進行重新定義，系統會根據重新定義的規則，獲取數據庫中已審批通過的相應基礎參數，按照重新定義的規則對此定值進行計算，且后面設備的定值亦會按照上下級配合重新進行整定。同時，重新計算后的定值會根據上下級的配合關系進行校驗，若不滿足校驗情況，系統會作出提示，讓整定計算人員重新進行整定。

2.4 ? ?生成定值計算書并上傳至裝置級計算

當完成原理級計算后，整定的定值保存在系統中，可以直接在系統中查看定值計算書、具體某一個定值的計算方法以及計算過程等。

在系統中點擊“生成計算書”，即可查看定值的計算過程與計算方法。整定計算人員可以核對定值計算方法的準確性和整定規則的正確性，通過這樣的方式，整定的定值又多了一層校驗，提升了整定值的可靠性。

在完成原理級定值的整定后，便可將原理級定值以流程節點的方式上傳至定值計算的最后一步——裝置級計算。在裝置級計算中能夠自動將計算好的原理級定值覆蓋到裝置級中的核心定值，能將裝置級定值對應匹配配網中廠家模板的定值，完成配網整定計算的最后一步。

3 ? ?結語

本文從配網工作人員的角度出發，提出了一種配網繼電保護參數管理及智能整定計算的系統，先將配網開關設備的基礎參數在系統中進行填報審批，歸檔后保存在數據庫中，再通過GIS系統中的SVG文件解析出配網對應的線路，將線路上的開關設備自動關聯到填報審批后的參數，再根據相關規則對線路上的開關進行整定，從而得出相應的整定定值，簡化了整定計算人員的整定工作，將配網整定計算工作從最初的人工手動整定發展到系統智能整定，為未來配網智能化管理工作打下了堅實的基礎。

[參考文獻]

[1] 陶文彬.配網線路繼電保護整定計算問題及措施[J].低碳世界，2017（34）：51-52.

[2] 蘇艷飛.配網保護定值整定計算管理系統的研究[D].濟南：山東大學，2018.

[3] 徐婷婷.基于GIS的圖形化配網繼電保護整定的研究和實現[D].南京：東南大學，2005.

[4] 趙桂梅.繼電保護整定計算平臺的研究與設計[D].北京：北京交通大學，2012.

[5] 劉茗杰.智能電網繼電保護在線整定計算系統設計與實現[D].成都：電子科技大學，2015.

收稿日期：2020-12-03

作者簡介：李燕平（1987—），女，湖南常德人，碩士，高級工程師，主要從事電力系統繼電保護研究工作。