基于电网继电保护省地一体化整定计算系统的研究及应用

郭凡，李融

（内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔电业局，内蒙古 巴彦淖尔 015000）

基于电网继电保护省地一体化整定计算系统的研究及应用

郭凡，李融

（内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔电业局，内蒙古 巴彦淖尔 015000）

随着近年来电网规模的不断扩大，电力系统继电保护装置的数量也明显上升，质量得到了大幅度的提高。但在这样的背景下也给我国的继电保护管理工作提出了更高的需要。当前阶段积极的开发和研究可视化为基础的一体化整定计算系统，将对提升工作效率和电网安全性具有重要的意义。本文介绍基于电网继电保护省地一体化整定计算系统的研究和应用。

电网继电保护；省地一体化；整定计算；应用

近年来我国的继电保护定值的整定计算已经逐渐的从传统手工计算方式发展成为了计算机软件技术计算方式。使用计算机软件模式可有效的提升工作效率和工作的质量，为工作人员提供可靠的整定计算保障。下面将对电网继电保护省地一体化整定计算系统的研究及应用进行详细分析。

1 系统框架设计

1.1 系统部署框架

在省地一体化的整定计算系统构建过程中，主要以图形为基础，使用图模一体化技术来进行主动生成设备模型和拓扑结构，促使图形和数据库的模型之间能形成一一对应，从而实现数据的可视化维护。系统当中由于建立起了统一的图形平台，那么对于消除信息孤岛，实现省地一体化整定计算工作来说将产生重要的意义。系统部署构架如图1所示。

图1

该框架设计中主要由省调服务器上进行数据部署，用来存储省地两级之间的数据。省地两端的客户端通过电力广域网来进行服务器的连接，从而实现对设计的维护和管理，这种方式在一定程度上将更好的满足一体化的要求。

1.2 系统逻辑框架

系统从逻辑上可以分为数据层、应用层和管理层。数据层主要负责的是服务器部分，应用层则和管理层则是客户端。数据层主要应用在系统的数据库上，用来进行整定计算过程中的数据存储，当中包含了大量的中间数据和原始数据等内容。应用层则是该系统当中的主要部分，是保证系统能够实现分析故障和整定计算的关键所在。管理层具有数据的管理功能和查询等功能。

2 系统功能研究

2.1 建模

在图形的建模过程中，系统电网模型使用一体化设计方式，并且设备描述应当遵循相应的规定和标准，以便于为系统的适用性和数据共享提供保障。在图形展示方面，应当使用分层次的方式进行，按照设备的类型和电压等级等进行分区管理，实现各部分系统之间的关系明确性。此外，在系统图形展示上可以从宏观的角度到微观视角来进行逐渐的展示，真正的实现系统一体化的管理方式。

2.2 短路计算

在一体化的整定计算系统当中能够为计算分析提供十分强大的平台，从而为继电保护的整定计算和故障分析等方面提供有效的保障措施。具体的故障计算功能体系如图2。

在故障计算当中包含了分区和多线程技术两项主要技术。分区建模能实现输电模型阶数的降低，促使故障的分析和计算过程得到有效的提升，从而有效解决电网的应用实际问题。而在多线程技术的应用中，能直接的进行全网计算，将不同的区域计算同时进行，充分的利用计算机的双核CPU功效，从而实现计算的速度提升。在该模块的支持下不同的运行方式中的各种故障都能实现短路计算，同时还能解决各种计算复杂故障问题，减少短路现象的发生。

2.3 故障仿真及管理

故障仿真模块的设计能够在母线或者其他线路的任意位置设置各种类型的故障，根据用户的设置可以实现全网搜索，并且可以设置出相应的保护动作。该系统的应用主要根据用户的时间步长设计来应用，反复的调用故障计算模块，利用保护装置来计算保护的动作，看其是否得当。如果动作的条件能够满足规定，那么就会实现断路，如果没能满足条件，还需要进行重新计算，进行搜索，直到完成。

在管理模块中，可以实现查询全网的相关信息，例如场站信息等内容，同时管理模块当中还包含了记录系统操作信息的功能，可以及时的对系统的操作进行查询，便于进行系统维护和升级。

2.4 整定配合计算

整定配合计算中主要包含了以下几个方面的内容。首先，要根据原理保护来进行整定计算工作。其次要根据保护装置进行定制的计算。最后就是进行工程的整定。这当中工程的整定工作是最为关键的。当前的市场上整定计算系统主要采取手动和自动方式进行。手动的方式能实现设备的逐个进行，但效率十分的低，而自动方式中则整定的范围较大，但整定不够详细，结果也缺少直观性。因此，在当前还需要将手动和自动之间进行良好的结合，促使保护定值能更加直观并准确的展现在配置图上。

图2

3 省地一体化整定计算中的关键技术分析

3.1 配合原则库

在电网继电保护当中的整定原则是整定计算系统中的关键所在。整定原则的制定合理性将直接的影响到整个系统的科学性和适应性。每个不同的地区在电网的实际应用情况上也会出现一定的不同之处，因此在整定原则上也需要及时的进行调整，促使其能真正的发挥出实际作用。整定原则的建模是整定计算当中的难点所在，因此在整定原则上需要对以下几点慎重考虑：首先，在原理级整定计算中，需要将每一个层级之间的配合都全面的考虑到，以单一的设备金属性故障作为整定计算的主要依据，从而进行进一步的计算。其次，要对当中所存在的特殊问题进行进一步的了解。例如可能遇到的特殊结构和整定配合等内容。

3.2 保护装置模板

在一体化整定计算系统中设计了独立保护装置的模板，由于其独立性，因此可以进行任意的保护装置模板更改。保护装置模板可以随时的进行省地之间的调动使用，这是实现省地一体化整定的重要内容所在。在整个过程中如果想进行相应的限制，可以参与参数设定的方式来男性，用来限定用户的修改范围。

3.3 省地一体化数据交互方式

省地一体化的整定计算系统能够实现省地之间的数据传输和共享性，促使整体的计算更加的精准化，从而有效的解决信息孤岛现象。同时，这种方式下还能实现信息的良好沟通，避免多次进行同一数据的计算，对工作效率的提升具有积极的意义。此外，省地之前的用户能够同上报和下发的方式来实现一体化数据交互。

4 结语

省地一体化整定计算系统的应用在未来发展中将是十分必要的。一直以来我国大多数的地区采取的都是一年一度的等值交互形式，使用邮件或者文档等形式进行接收和发布，这种方式效率较低，并且也容易发生一些常规性的错误。因此，在当前一定要积极的对省地一体化整定计算系统进行研究，促使我国的电网继电保护能实现系统的先进性和科学性，为电力产业的发展提供可靠的保障。

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