配网保护参数管理及智能整定计算系统开发

李燕平 敖健永 黎带珍 叶建东

摘 要：在配网继电保护工作中，无论是在初始阶段对保护装置进行选型，还是在后续阶段对设备进行定值的设置，都离不开所需保护设备的基础参数以及相应的开关数据。而在配网继电保护整定计算的范围内，需要保护的设备众多，设备型号繁杂，这就导致了基础的设备参数信息量大，需要进行整定的定值也很多，工作量非常大。鉴于此，开发了配网保护参数管理及智能整定计算系统，将配网保护设备的相关参数进行统一的审批及保存，之后在系统中将参数对应到相关配网线路上具体的某一个被保护的设备，从而根据参数以及供电局定义的规则进行定值的计算，从根本上解决了基础参数数据庞大、不易管理等问题。

关键词：配网保护;参数管理;保护定值

0    引言

配电网是整体电网系统中的重要一环，如何正确地进行保护配置，有效地隔离故障，是配网工作人员必须考虑的问题。随着电网建设的发展，配网规模不断扩大，其所拥有的基础数据也越来越庞大，而目前基本上都是以人工纸质的方式来上报和保存配網设备基础参数，这样极易造成新旧参数混淆及基础参数丢失、不完整等情况。一旦基础参数丢失或不完整，就会影响定值计算的准确性，最终导致电力系统的可靠性降低。

鉴于此，开发了配网保护参数管理及智能整定计算系统，该系统可直接进行参数的报送与审批，与之前的人工纸质上报以及审批相比，从源头上解决了基础参数数据庞大、不易管理等问题。该系统还可通过GIS系统获取相应的SVG单线图文件，生成对应配网相关的变电站以及站外的所有线路，然后将已通过审批的基础参数自动关联到相关的设备，在定值计算时直接调用数据库中的参数，从而确保定值计算的准确性，提高电力系统的可靠性。

1    开关参数的报送及审批

1.1    开关参数的报送

如图1所示，通过手工填写或导入文件两种方式进行开关参数的报送。

方式一：手工填写表中的参数，定义开关的位置以及开关型号和类型，填入开关的CT和PT。

方式二：直接导入相关的Word文档，系统自动识别Word里面的内容，读取相关的信息到系统，再发送到审批流程。

1.2    开关参数的审批

在填报完相应的开关基础参数后，启动流程后会将其发送到开关参数的审批流程，整定计算人员在确认开关参数无误的情况下，对填报的开关参数信息表进行审批，审批完成后进行归档，归档后开关参数表里的数据会保存到系统的数据库永久存放。之后每当有新的开关参数报送上来，在审批完成后都会自动覆盖旧的开关参数，从而解决了新旧参数易混淆的问题。

1.3    利用SVG文件自动关联基础参数

在配网继电保护整定计算过程中，需要整定的线路开关数量极多。在以往的整定计算中，并不能快速有效地对要投运的新设备进行定值整定，只能通过人工上报到地调，然后地调的整定人员再进行定值的计算、审核。

在该系统中，利用从GIS系统中获取的SVG单线图文件，从中识别出配网相关的变电站以及变电站下属的所有线路与开关，以树状图的形式展示在系统页面。同时，根据参数报送流程保存在系统数据库的基本参数自动与线路上的开关参数相对应。

2    定值的自动整定计算

2.1    关联基础参数计算相关定值

在以往的配网整定计算中，都是由相关的整定计算人员人工计算需要整定的定值。而在该系统中，可通过识别SVG文件解析出的对应的线路，将线路上的开关设备自动关联到填报审批后的参数，再根据相关规则对线路上的开关进行整定，从而得出相应的整定定值。在整定过程中，该系统能够同时整定一条线路上所有开关的定值，并根据上下级关系、整定原则等对定值进行校验。这种使用系统整定的原理级定值，不仅解决了存在人工误差的问题，而且使得继保整定计算工作更加方便快捷。

2.2    整定值的修改与保存

在进行整定计算时，难免会遇到配网配合级差不够的情况，这时就需要人工来给定其他的整定值，而在系统中可以直接双击某一定值，后面线路的开关就会根据前面修改的定值重新进行上下级配合，这样就避免了需要修改所有开关定值的情况，如图2所示。

2.3    整定值根据规则整定

在进行整定计算时，不同的保护方式对应着不同的计算规则。在系统中可以双击某一类定值对其规则进行重新定义，系统会根据重新定义的规则，获取数据库中已审批通过的相应基础参数，按照重新定义的规则对此定值进行计算，且后面设备的定值亦会按照上下级配合重新进行整定。同时，重新计算后的定值会根据上下级的配合关系进行校验，若不满足校验情况，系统会作出提示，让整定计算人员重新进行整定。

2.4    生成定值计算书并上传至装置级计算

当完成原理级计算后，整定的定值保存在系统中，可以直接在系统中查看定值计算书、具体某一个定值的计算方法以及计算过程等。

在系统中点击“生成计算书”，即可查看定值的计算过程与计算方法。整定计算人员可以核对定值计算方法的准确性和整定规则的正确性，通过这样的方式，整定的定值又多了一层校验，提升了整定值的可靠性。

在完成原理级定值的整定后，便可将原理级定值以流程节点的方式上传至定值计算的最后一步——装置级计算。在装置级计算中能够自动将计算好的原理级定值覆盖到装置级中的核心定值，能将装置级定值对应匹配配网中厂家模板的定值，完成配网整定计算的最后一步。

3    结语

本文从配网工作人员的角度出发，提出了一种配网继电保护参数管理及智能整定计算的系统，先将配网开关设备的基础参数在系统中进行填报审批，归档后保存在数据库中，再通过GIS系统中的SVG文件解析出配网对应的线路，将线路上的开关设备自动关联到填报审批后的参数，再根据相关规则对线路上的开关进行整定，从而得出相应的整定定值，简化了整定计算人员的整定工作，将配网整定计算工作从最初的人工手动整定发展到系统智能整定，为未来配网智能化管理工作打下了坚实的基础。

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收稿日期：2020-12-03

作者简介：李燕平（1987—），女，湖南常德人，硕士，高级工程师，主要从事电力系统继电保护研究工作。