吳娟　鄭廣領(lǐng)

摘要：電力能源是我國的戰(zhàn)略資源，電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行關(guān)系到企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)和居民的正常生活，所以繼電保護(hù)與整定工作的地位就凸顯出來。文章參考了國際上開發(fā)繼電保護(hù)與整定軟件的教訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)，通過文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)際研究從保護(hù)裝置定值、定值通知單、階段保護(hù)措施三個(gè)方面研究了繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件的適用性問題。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；整定計(jì)算軟件；適用性；電力能源；電網(wǎng)系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM774 文章編號：1009-2374（2015）27-0016-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.009

繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件在通用性上還存在很多問題，地方電網(wǎng)在這一方面有著不同的應(yīng)用方案，計(jì)算軟件設(shè)計(jì)開發(fā)的難度大、周期長、維護(hù)難度大、軟件操作性差。不同的人員工作習(xí)慣、方法、規(guī)則的適用性運(yùn)用方法不同，這就導(dǎo)致了繼電保護(hù)的通用性大大減低，軟件設(shè)計(jì)開發(fā)人員未能充分考慮到不同的使用環(huán)境的差別和程序的傳承性的問題，大量的核心代碼未能得到共享和重復(fù)利用。

1 整定計(jì)算軟件的功能

該領(lǐng)域的軟件一般有四個(gè)功能：首先是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠K，圖形化管理是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞闹饕厔?，采用范圍廣，這種執(zhí)行操作界面通過圖像來指引，減少了用戶的操作難度，能夠通過軟件快速完成編輯、修改和繪圖，有非常便捷的人機(jī)交互系統(tǒng)。其次，故障管理模塊主要包括兩個(gè)功能：（1）可供整定計(jì)算機(jī)使用的整體模塊；（2）可供系統(tǒng)故障分析使用的功能，比如多重故障和接地故障等。但是只有該軟件具備了高速計(jì)算的能力才可以使計(jì)算整定的功能正常發(fā)揮。再次，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)模塊，主要對電網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，方便了用戶的輸入，減少了出錯(cuò)率，所以網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)定應(yīng)具有數(shù)據(jù)一致性和輸入方式多樣化的特點(diǎn)。最后，該軟件的整定計(jì)算模塊，整定計(jì)算模塊就是用來保護(hù)計(jì)算中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和定值，最后形成定值通知，按功能分，又包含定值通知單、保護(hù)定值、保護(hù)配合部分、組合和運(yùn)行方式，其中運(yùn)行和組合保證常規(guī)運(yùn)行正確運(yùn)算，現(xiàn)場操作人員的工作匯總和備份是靠定值通知單來完成。該軟件工作的正常模式為自動模式，只有極端情況下才會有人工配合完成。

2 繼電整定軟件適用性低的原因

2.1 電網(wǎng)機(jī)構(gòu)多樣化，運(yùn)行方式變化大

各個(gè)地區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行方式和特性不同，繼電保護(hù)的規(guī)格和類型不同，方案設(shè)計(jì)不一，從事整定計(jì)算的工程師具有不同的工作經(jīng)歷，采用不同的測量源，這些因素都在一定程度上影響了繼電保護(hù)和整定軟件的適用性，造成了繼電保護(hù)軟件的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、用戶適用度不高的問題。

2.2 參數(shù)不健全，兼容性差

目前繼電保護(hù)和整定軟件不能很好利用其各個(gè)板塊的參數(shù)管理，各個(gè)板塊的功能不能很好地結(jié)合，導(dǎo)致現(xiàn)有模塊不能很好地保持所有功能。另外，沒有發(fā)揮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，沒有注意到電網(wǎng)系統(tǒng)的復(fù)雜性，不同廠家的設(shè)備應(yīng)用不能通用，用戶上手學(xué)習(xí)速度慢，設(shè)計(jì)出實(shí)用性和通用性都很好的電力保護(hù)系統(tǒng)才是現(xiàn)實(shí)中急需解決的問題。

3 整定計(jì)算的適應(yīng)性研究

3.1 整定計(jì)算軟件適應(yīng)性的基礎(chǔ)

繼電保護(hù)計(jì)算的通用性是指管理系統(tǒng)應(yīng)該適應(yīng)不同的電網(wǎng)系統(tǒng)，對不同的電氣設(shè)備都能起到不同的保護(hù)作用。對不同的檢測原理和不同結(jié)構(gòu)的保護(hù)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，對不同的用戶習(xí)慣進(jìn)行保護(hù)，要滿足上述要點(diǎn)，需要針對性地解決以下問題：（1）允許程序按照規(guī)定對電網(wǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算保護(hù)值；（2）可以計(jì)算不同保護(hù)設(shè)備的定值并進(jìn)行計(jì)算這些設(shè)備定值需要的特定數(shù)據(jù)；（3）可以適應(yīng)不同用戶的不同要求，允許用戶對設(shè)備運(yùn)行范圍進(jìn)行改動。

下列數(shù)據(jù)一般會在繼電保護(hù)中涉及較多：（1）關(guān)于電網(wǎng)一次的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)運(yùn)行模式、線路和電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，記憶電壓、電流互感器的變比；（2）關(guān)于配合定值的數(shù)據(jù)，如線路兩端設(shè)備的保護(hù)中間抗阻的時(shí)間及定值，接地抗阻設(shè)備的時(shí)間以及定值，零序電流的時(shí)間及定值；（3）關(guān)于繼電保護(hù)中配置的數(shù)據(jù)問題，繼電保護(hù)中保護(hù)設(shè)備的定值數(shù)據(jù)；（4）關(guān)于各項(xiàng)數(shù)據(jù)的特征描述。保護(hù)訂紙箱的級差、單位名稱等。除了這些特征外，還有與位置相關(guān)的特征，在位置特征中有關(guān)于每個(gè)電力系統(tǒng)的位置和相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行信息，在相同的設(shè)備中數(shù)據(jù)也應(yīng)當(dāng)是相同的，可以按照不同設(shè)備特性及數(shù)據(jù)類型的讓用戶實(shí)現(xiàn)自定義設(shè)定和擴(kuò)展。

3.2 整定計(jì)算軟件適應(yīng)性的途徑

繼電保護(hù)和整定的程序不僅要有合適的程序，還要有能處理繼電保護(hù)全國程序的工作能力，繼電保護(hù)工作過程復(fù)雜、環(huán)節(jié)多、難度大，系統(tǒng)信息的收集和再處理是不同步的，后續(xù)的保護(hù)和配合階段定值，故障分析，特性數(shù)據(jù)的管理，保護(hù)裝置的定值，定值管理和傳送，缺少哪一個(gè)環(huán)節(jié)都會受到很大影響。數(shù)據(jù)保護(hù)要保證一致性。數(shù)據(jù)采用要具有一定的一致性、安全性和繼承性。繼電保護(hù)中很多的數(shù)據(jù)都是動態(tài)變化和繼承的。用戶操作環(huán)境必須具有便捷性，繼電保護(hù)程序模塊可以采用內(nèi)嵌式的，多用圖形增強(qiáng)直觀感受，風(fēng)格一致且穩(wěn)定，更容易為客戶學(xué)習(xí)和掌握。未來繼電保護(hù)和整定軟件的應(yīng)用研發(fā)的重點(diǎn)有三個(gè)：

（1）網(wǎng)絡(luò)化的軟件系統(tǒng)，繼電保護(hù)整定的網(wǎng)絡(luò)化將大大提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，減少運(yùn)行錯(cuò)誤；（2）電力整定的專家化，引入專家系統(tǒng)，讓高級系統(tǒng)知識集成到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中，計(jì)算機(jī)模擬出繼電整定人員的工作過程；（3）繼電保護(hù)整定的仿真化，通過對電網(wǎng)運(yùn)行中錯(cuò)誤和故障模擬進(jìn)行收集信息制定修復(fù)措施，保證了軟件在實(shí)際運(yùn)用中的連續(xù)性和可靠性。

3.3 整定計(jì)算軟件適應(yīng)性的關(guān)鍵

不確定性在繼電保護(hù)中表現(xiàn)為運(yùn)行方式、測量原理和各種保護(hù)設(shè)備的計(jì)算定值不同，所以在計(jì)算程序應(yīng)用之前，關(guān)于計(jì)算的方法是待定的。雖然保護(hù)定值的計(jì)算待定，但是有一定的規(guī)律可以利用，表現(xiàn)在以下方面：遵循繼電保護(hù)整定和配合的基本原則，計(jì)算保護(hù)中的兩類配合：一個(gè)是配合定值；另一個(gè)是保護(hù)裝置定值。過程大致是相似的。從根本上講，要解決保護(hù)定值算法的通用問題，要定義一種用于繼電保護(hù)整定的計(jì)算機(jī)高級語言，把數(shù)據(jù)收集、故障分析、圖形整理和拓?fù)湮恢糜?jì)算做成具有程序一樣的簡單命令，這樣用戶就可以輕松地根據(jù)自己的操作實(shí)際情況來編寫程序和設(shè)定算法、程序中含有可以解釋用戶算法的解釋器，實(shí)現(xiàn)保護(hù)定值的運(yùn)算。專用的計(jì)算機(jī)語言可以和其他語言一樣，能夠進(jìn)行流程控制和判斷。故障程序的分析必須滿足通用性的要求。

4 結(jié)語

繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件是維護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要組成部分，通過一整套運(yùn)行良好的繼電保護(hù)和整定軟件可以實(shí)現(xiàn)降低運(yùn)行成本、提高運(yùn)行效率、保障運(yùn)行安全的效果，對電力行業(yè)中電力保護(hù)整定工作人員是一個(gè)關(guān)鍵性的幫助。文章從運(yùn)行方式、階段保護(hù)等方面做出了研究，提出了解決方案。優(yōu)點(diǎn)有以下四點(diǎn)：（1）該方案可以適用于不同的地區(qū)和不同的組合方法；（2）利用定義原則對整定計(jì)算中難以處理的程序進(jìn)行精準(zhǔn)判斷以適應(yīng)不同地區(qū)的計(jì)算特點(diǎn)，保護(hù)了不同電網(wǎng)下的微機(jī)整定；（3）適應(yīng)能力強(qiáng)，具備自定義功能，在新定義、新原理出現(xiàn)的時(shí)候可以自動適應(yīng)；（4）使用人員依據(jù)自己的喜好設(shè)定定值通知，大大減少程序開發(fā)者的不必要的工作量，提高了電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)和社會

效益。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：吳娟（1981-），女，河南周口人，國網(wǎng)河南省電力公司周口供電公司工程師，研究方向：繼電保護(hù)。

（責(zé)任編輯：周 瓊）