采用先进软件进行保护整定计算管理的必要性

谷春香+邹晓杰+韦勇

摘 要：本文介绍一种采用面向对象技术和数据库技术，基于保护装置整定值的继电保护计算、管理及仿真系统的软件。此软件具有通用行和实用性，提高了电力系统继电保护运行管理水平。

关键词：继电保护；整定值；功能

笔者在鸡西电业局从事继电保护整定计算工作，十余年来经历了整定值采用手动、常规软件及目前先进的智能建模软件三个阶段。其中智能建模软件相对来说具有无法比拟的优点，建议复杂电网、供电区较大的部门使用此软件，以减少工作量、提高准确率、提高工作效率。

1、继电保护整定值手动计算及以往常规整定计算软件缺点

1.1继电保护整定值手动计算缺点

工作量大、准确率低、工作效率低：继电保护整定计算工作，与系统运行方式、设备参数、电网接线方式、有着密切关系，其中某一部分发生改变，都需要重新计算保护定值并校验灵敏度。由于采用手工绘图、计算，在工作当中难免出现参数计算错误、误整定现象，需要另一人的严格审核后才能下发执行。即便这样，有些时候也难免出线错误，降低了工作的可靠性。

1.2常规整定计算软件缺点

1.2.1建模方法落后整定計算系统的建模模块采用“手工建模”，建模时间长，容易出错。

“手工建模”相关元件（如母线、刀闸、开关、变压器、配电线路）都要一一手工建立并连接，建模复杂、工作效率低。图形当中经常存在悬空、孤立、重叠元件，但由于没有纠错应用部分，查找这些错误非常困难。经常会出现查找某个错误，浪费了大量的工作时间。

1.2.2参数计算时间长容易死机

由于当今电网规模庞大，模块图形面积大，在对新增设备进行整定计算前需要先重新计算整定参数，在此计算参数过程中耗费时间长，而且不允许对电脑进行其它操作，在等待计算参数过程中也会经常死机。

1.2.3系统仿真功能不健全

只能单一模拟线路故障或线路开关拒动。不具备模拟变压器保护、带方向的保护拒动或误动。

1.2.4整定计算原则配置不全

缺少对新型、新原理的保护整定计算的选项原则。

1.2.5功能单一

只能进行故障计算和整定计算，结果以表格形式输出，不能自动生成定值单。

2、现代先进整定计算软件功能及优点

具有分层建模、自动建模、建模校验、自动跟随、图形漫游、图形驾驭仓、自动绑定、参数标识、批量配置、历史图形记忆、历史数据记忆等强大功能。

2.1图形分层功能

图形分层功能，第一层只显示变电站和线路，地二层显示站内展示图，对规模庞大的电网来说图形面积有效减少几十倍，电网结构一目了然，电网数据保存在一个界面内，系统真正实现了电脑一体化管理，一体化维护。

2.2智能绘图功能

根据人工智能理论，形成了“智能绘图”功能生成典型变电站，能完成绝大部分系统图形，非典型变电站提供模板功能，同时也保留手工建模功能。

添加典型变电站时，只要填写几个特征数字，站内图形自动绘制，元件类型、元件大小、元件位置、元件电压等自动生成，不必逐个元件手工添加，不必人工定义各元件连接关系，系统自动进行电网拓扑分析，实现分层建模的“图模库一体化”技术，建模效率提高几十倍。

2.3建模校验功能

采用科学合理的判据自动校验全网的错误模型，并能指出它的具体位置，具有错误定位功能，纠错改错即时完成。

2.4自动跟随功能

为图形建模带来极大安全和便利。

2.5图形漫游功能

图形导航、图形定点拉伸、放大、定点收缩功能，图形定点移动功能。

2.6图形驾驶仓功能

大量系统操作在图形上即可完成，避免查询海量数据库，避免人工挑选海量数据，减轻维护系统的工作压力。主要有1）基于图形驾驶仓的方式定义功能2）基于图形驾驶仓的短路支路选择功能3）基于图形驾驶仓的电流、电压显示功能4）基于图形驾驶仓的保护批量配置功能等

2.7自动绑定功能

减少人工误操作机会、避免图形存储混乱。

2.8方式继承功能

添加方式时可以继承其它方式，能最大限度地减少工作量，同时图形驾驭仓支持方式定义功能，使得方式定义非常方便快捷灵活。

2.9故障计算功能

任意设置故障点位置、运行方式、故障类型、可计算出全网的各种电气量的有名值或标幺值—电压、电流、序分量。

2.10整定计算功能

自动计算全网保护整定计算所需的整定参数，包括短路电流、分支系数、等值阻抗、并入库保存、含方式描述。

提供自动、手动两种整定方法。可整定10KV低压馈线、变压器、线路、电容器、母线等所有保护整定计算，并自动生成计算书。

采用专家系统技术，实现装置级整定，适应各类装置型号的整定计算；整定结果准确、整定原则严格遵守国网标准及南网标准，原则库丰富严谨，且结合众多专家、众多的确多年的宝贵现场经验。

2.11定值仿真校核功能

仿真功能是一个专家系统，整定人员选择相应的拟检验功能后，系统自动进行全面仿真，可逐条按照时间顺序以动画形式演示动作过程，并形成保护启动和动作结果列表。根据保护定值信息和一次系统仿真出来的结果，具有较好的逼真度，可以用于保护整定结果和已有保护定值的校核。

运用整定计算系统来模拟电力系统故障，根据保护的动作行为，对保护定值的正确性进行验证，检验了保护定值上下级配合是否合理，从而减少定值配合失误带来的各种事故，充分发挥继电保护装置性能，保证电网安全稳定运行。

2..12定值单模板功能

可根据不同的保护类型、型号制定出多种模板，在整定计算时定值单可根据模板自动生成、自动从数据库读取整定结果填入相应定值单。

2..13计算书自动生成功能

每段保护整定计算都能自动生成书写规范、独立完整的计算书，方便查看浏览，为整定人员进行人工干预整定过程、分析整定结果、提升保护性能进而有效防止误整定提供强有力的书面依据。

2..14历史工程管理功能

电网结构变化时，本系统能够完整地保存各历史数据，所有历史质料，为整定管理工作提供方便。避免系统结构变化后再查看历史计算书时没有对应的一系列历史数据，无法检查历史的整定计算、整定方案是否准确可靠。

结论：现代的、先进的整定计算软件系统基于Windows操作系统、VBA技术应用、C/S结构平台，采用了当今先进成熟计算方法和软件技术，为继电保护专业提供了一个强大的计算管理工作平台，可极大地提高继电保护整定工作的自动化水平和管理水平。满足了现代日趋复杂电网、大电网整定计算的需求，达到了减少工作量、提高准确度、科学系统管理的目的。

作者简介：

谷春香（1975年），女，黑龙江鸡西本科，高级工程师，研究方向为继电保护整定计算。