自动化开关定值自动生成装置的开发与应用

钟建业

（广东电网有限责任公司清远供电局，广东清远，511500）

1 自动化开关定值自动生成装置开发概述与研发基础

1.1 自动化开关定值自动生成装置研发背景

随着我国电力行业的不断发展进步，配电自动化程度不断加深并有所发展，在配网的运行过程中，自动化开关也开始广泛应用自动化开关的应用，有利于配网的效率提升。在现阶段配网自动化建设的推广过程中，定值计算是自动化功能的核心功能之一，定值计算的准确度对实施现场的执行到位程度其重要影响。但是不同的供电设备厂家在定值单列表方面存在着一定的不一致性，部分非关键定值也存在差异由此可能会使得开关动作准确性下降，因此在进行开关投运或者线路负荷调整的过程中，需要对定值进行重新调节，这使得自动化定值的计算工作量较大，相关工作人员的工作负担较重。由此可知，在自动化开关的运行过程中，该设置必须对所管控的实际用电对象进行详细分析，对其属性和参数进行管控，从而对定值进行计算，这一过程具有较高的复杂性。

通过相关调查研究可知，在现阶段的自动化开关定制计算应用过程中，部分供电所的基层员工会定期接受相关的技能培训，但是由于不同区域或不同供电所的基层工作人员存在较为显著的差异性，无论是学历水平还是工作技能水平都有所不同，因此在培训过程中对于相对较为传统的调度类计算软件学习结果具有较大差距，部分工作人员对学习效果较好，可以良好掌握并应用此类软件，但部分工作人员的学习效果较差，即使有所了解也无法有效应用。除此之外，在调度类计算软件的学习过程中，子类培训过程具有较为明显的抽象性，这使得学习难度大大提高，因此工作人员所能良好掌握的相关知识相对较少，由此会导致部分问题或故障发生时，基层工作人员无法有效解决问题，需要申报上级工作人员进行处理与维护，从而使得问题或故障的处理效率大大提高，不利于自动化开关运营效率的进一步提升。

本文以此为基础，对现阶段的自动化开关进行优化与改进，通过创新研发一种自动化开关定值自动生成装置，简化计算流程，降低基层工作人员的任务量，以此可以有利于基层员工更好的完成工作任务。除此之外，利用所研发的新型自动化开关定制自动生成装置，还可以为基层员工提供一定的培训基础，有利于基层员工知识技能水平与业务能力的双提高。

1.2 自动化开关定值自动生成装置研发基础

在研发过程中，为了进一步提高研发效率，本次研发工作所选取的开发语言为C#、使用的开发工具为VisualStudio Code，应用的数据库为SQLite，三者结合使用有利于进一步提高研发效率。

其中，开发工具C#作为一种新型编程语言具有较为显著的应用优势，不仅安全性与稳定性相对较高，并且还具有简单且优雅的特征，该编程语言是以C语言、C++语言为基础优化改进而成的，体现出较强的对象性，不仅拥有上述两种编程语言的强大应用功能，同时还将二者的复杂特性予以删除，例如在应用过程中没有宏且不允许多重继承，体现出更为显著的应用优点。除此之外，C#还集结VB的简单可视化操作与C++的运行效率特征，在应用过程中体现出较为强大的操作应用水平、优雅简单的语法风格以及具有创新性特点的语言特征。现阶段该编程语言的应用率不断提高，现阶段已成为部分群体在编程时的首选语言。

所选取的开发工具Visual Studio Code属于较为现代化的代码编辑器，该开发工具具有免费开源的特征并且属于轻量级代码编辑器，因此在实际应用方面可适用范围相对较广。除此之外，该开发工具还具有插件拓展支持的独特性能，对于网页开发以及云端应用开发也进行了改进与优化，体现出更为优良的性能。在实际应用过程中，该开发工具软件可通过跨平台支持应用Win、Mac、Linux。

在众多类型的数据库中，SQLite属于较为新颖的轻型数据库，被包含于较小的C库中。在实际应用中，该轻型数据库具有嵌入式的设计目标，并且在现阶段多个嵌入式产品的开发中应用率较高。在应用时，SQLite所占用的资源比例相对较低，在嵌入式设备的实际占用内存最低仅为几百K，具有无可比拟的应用优势。

2 自动化开关定值自动生成装置技术思路

本文中所研究的自动化开关定值自动生成装置具体结构如下图1所示，其中包括:面板9，在面板上工作人员配备印刷配网结构模拟图；在该装置自动化开关图标旁边设置参数选择开关，具体包含开关量转换装置10，微处理器11，触摸显示屏12。

图1 自动化开关定时自动生成装置结构示意图

结构图图例符号对应意义：

1-10kV线路分段自动化开关；1-1选择开关（线路分段电流速断保护参数选择开关），1-2选择开关（线路分段定时限过流保护参数选择开关），1-3选择开关（线路分段零序过流保护参数选择开关）；

2-分段负荷开关；

3-10kV线路保护自动化开关，3-1选择开关（线路参数选择开关）；

4-10kV用户进线分界自动化开关（看门狗）；4-1选择开关（看门狗电流速断保护参数选择开关），4-2选择开关（看门狗定时限过流保护参数选择开关）；

5-800kVA及以上配变保护自动化开关；5-1选择开关（800kVA及以上配变参数选择开关）；

6-630kVA及以下配变保护自动化开关；6-1选择开关（630kVA及以下配变参数选择开关）。

2.1 10kV线路分段自动化开关1定值自动生成

在此研究中，10kV线路自动化开关1的定值根据上级开关装置来配合设定，选择开关1-1可以根据上级开关的电流速断保护定值的85%来设定具体的数值。除此之外，还包含一个可自定义的选择键，工作人员在按下此按钮后可以手动在触摸屏上输入开关1-1上未包含或者体现的数值。

选择开关1-2可以根据上级开关的定时限过流保护的85%来设定具体的数值。除此之外，还包含一个可自定义的选择键，工作人员在按下此按钮后可以手动在触摸屏上输入开关1-2上未包含或者体现的数值。

选择开关1-3可以根据上级开关的零序过流保护与上一级断路器零序过流定值配合整定。除此之外，还包含一个可自定义的选择键，工作人员在按下此按钮后可以手动在触摸屏上输入开关1-3上未包含或者体现的数值。

当本自动化开关相关的所有选择开关（1-1，1-2，1-3）都已选择完成时，按下计算开始按键7，开关信息传输到开关量采集模块10，然后转换为数字信号传送给微处理器11，经过计算后输出计算结果到触摸显示屏12，完成线路分段自动化开关定值自动生成。

2.2 10kV线路保护自动化开关3定值自动生成

10kV线路保护自动化开关3的定值根据线路的截流能力来配合设定，选择开关3-1可以根据线路截面的大小设定具体的数值；

当本自动化开关相关的所有选择开关3-1都已选择完成时，按下计算开始按键7，开关信息传输到开关量采集模块10，然后转换为数字信号传送给微处理器11，经过计算后输出计算结果到触摸显示屏12，完成线路保护自动化开关开关定值自动生成。

2.3 10kV用户进线分界自动化开关（看门狗）4定值自动生成

选择开关4-1配合电流速断保护的定值自动生成，取电房内最大容量配变的速断保护段定值，并与上一级断路器电流速断段定值配合，若电房内最大容量配变为800kVA及以下时，取一次值1000A，并且有一个自定义的选择键，可以在按下此键时，手动在触摸屏上输入选择开关4-1上没包括的数值。

选择开关4-2配合定时限过流保护的定值自动生成，取电房内所有配变过流定值之和，并与上一级断路器定时限过流保护段定值配合，并且有一个自定义的选择键，可以在按下此键时，手动在触摸屏上输入选择开关4-2上没包括的数值。

当本自动化开关相关的所有选择开关（4-1，4-2）都已选择完成时，按下计算开始按键7，开关信息传输到开关量采集模块10，然后转换为数字信号传送给微处理器11，经过计算后输出计算结果到触摸显示屏12，完成用户进线分界自动化开关（看门狗）定值自动生成。

2.4 800kVA及以上配变保护自动化开关5定值自动生成

选择开关5-1可以根据配变的容量大小设定具体的数值。

当本自动化开关相关的所有选择开关5-1都已选择完成时，按下计算开始按键7，开关信息传输到开关量采集模块10，然后转换为数字信号传送给微处理器11，经过计算后输出计算结果到触摸显示屏12，完成800kVA及以上配变保护自动化开关定值自动生成。

2.5 630kVA及以下配变保护自动化开关6定值自动生成

选择开关6-1可以根据配变的容量大小设定具体的数值。

当本自动化开关相关的所有选择开关6-1都已选择完成时，按下计算开始按键7，开关信息传输到开关量采集模块10，然后转换为数字信号传送给微处理器11，经过计算后输出计算结果到触摸显示屏12，完成630kVA及以下配变保护自动化开关定值自动生成。

3 应用效果与总结

通过实际应用观察可知，本文所研发的新型自动化开关定值自动生成装置在应用过程中具有较好的效果，应用该装置可以完成自动计算，极大减轻基层工作人员的任务量，并且有效保证的自动化开关定值数据的准确性，具有计算效率与计算准确度均较高的双优势，因此具有较为广泛的应用前景与较为确切的推广应用价值。

综上所述，本文立足于配网自动化开关定制计算现状，对其进行优化与改进，通过研究开发自动化开关定值，自动生成装置完成配网自动化开关定时的自动计算，从而提高工作效率，有利于降低相关工作人员的工作量，进一步降低由人工工作人员计算自动化定制所带来的人力成本。除此之外，通过实际试验可知该自动化计算生成装置还可进一步降低由人工计算定值所带来的错误率影响，从而提升自动化定制数据的准确性。应用此自动化开关定制自动生成装置后，进行定值计算的过程中定值，计算的时间也大大缩短，从而极大的提升定值，工作效率。除此之外，在应用本装置之后，有利于基层工作人员完成自身工作内容，从而减少由自动化开关运行维护效率过低，所带来的不良影响。