110kV电网计算机整定计算新方案—准专家系统模式 分析

      110kV电网继电保护整定计算是一项十分复杂之技术工作。阳光电子学校维修专家分析认为：它要求按照一定之整定计算原则，以电网之短路电流计算为基础，进行大量反复之定值计算、比较和筛选，工作量很大。阳光电子学校维修专家分析认为：因此，怎样把整定计算人员从繁杂之计算中解放出来，成为许多专家学者和技术人员追求之目标。阳光电子学校维修专家分析认为：计算机技术之迅速发展使实现这个目标有了技术支持。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　从70年代后期，计算机整定计算之开发工作就开始了。阳光电子学校维修专家分析认为：由于短路电流计算之理论基础雄厚，数学模型成熟，因此在80年代用计算机进行短路电流计算得到了普及。阳光电子学校维修专家分析认为：之后在短路电流计算之基础上，沿用网络节点法之基本模式，开发了一些整定计算软件，这些软件在一部分220kV电网中之应用有了一些成功之经验，而对于110kV电网，到目前为止，还没有比较成熟之软件。阳光电子学校维修专家分析认为：这主要是由于220kV及以上电压等级之电网结构规范，相应之继电保护整定计算能够用规范之数学方法描述；而110kV电网之结构不规范，如有短线群、T接线、小电源等，这样在110kV电网之整定计算中既有用数学方法描述之确定性问题，也有大量需要用人之经验才能处理之问题。阳光电子学校维修专家分析认为：要解决这些问题，就要用到专家系统之一些基本方法，建立可修改之规则库，整定人根据整定时之具体情况使用这些规则，建立一定之逻辑关系，逻辑关系一旦建立，无论系统之其他参数如何变化，整定计算都湖南阳光电子学校维修专家认为：也许自动完成。阳光电子学校维修专家分析认为：由于其逻辑关系之建立需要一定之人工干预，因此我们称这种方法为准专家系统模式之计算机整定计算。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　1、整定计算之条件

　　以往之整定计算软件在开发之时候，我国之大多数110kV电网还是环网运行，这些软件充分考虑了220kV电网同110kV环网之间电磁环之存在对保护整定之影响，并因此增加了软件之复杂程度，降低了其灵活性。阳光电子学校维修专家分析认为：这些软件对于110kV电网保护之整定不规范、失配点多、非常规整定多之问题没有重视，大大降低了计算出之结果之实用价值。阳光电子学校维修专家分析认为：另外受软件开发平台之限制，开发者在人机界面之方便程度考虑较少，使得人工干预非常烦琐，费时费力，不得不弃而不用。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　准专家系统模式之计算机整定计算能够解决以往之软件应用到110kV电网时所遇到之问题，其主要依据有两点：110kV电网结构之变化和计算机技术之发展。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　1.1、110kV电网形成单电源之辐射结构，简化了整定计算

　　随着220kV之主输电网络之形成，原来之110kV环网得以解环运行，从而形成了以220kV变电站为中心电源之辐射型结构之分区网络，使得110kV之电网结构大大地简化。阳光电子学校维修专家分析认为：由于不再考虑电磁环，也使得110kV电网之整定计算软件之开发思路发生了重大改变。阳光电子学校维修专家分析认为：解环运行之后，分区网络之规模较以前减少了许多，各电力元件之间之保护配合关系变得非常简单，如果仍沿用节点方程之方法进行整定计算，一方面将简单问题复杂化，另一方面仍不能解决短线群、T接线、小电源之问题。阳光电子学校维修专家分析认为：准专家模式是将电力元件之所有之整定配合关系归纳为相应之用计算公式表示之规则（由于不存在电磁环，这些规则之数目及复杂程度都大大降低），然后由整定人选择所整定之电力元件之整定规则。阳光电子学校维修专家分析认为：这种模式简单、直观，对整定计算全过程可进行有效之控制。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　1.2、计算机技术之发展为新模式提供强大之技术支持

　　 早进行整定计算软件之开发大约是在七八十年代，现在计算机软硬件之技术水平同当时相比不可同日而语。阳光电子学校维修专家分析认为：当时编制软件 先要考虑之是软件之运行速度以及数据之存储容量，其次才是用户界面，而以目前之计算机技术水平，对于编制这种规模之软件，其运算速度及数据存储容量可以不予考虑，因此其重点应该是良好之用户界面。阳光电子学校维修专家分析认为：准专家系统模式完全在系统一次图形界面上完成参数数据之输入、计算过程之控制、计算结果之输出，大大降低了使用者掌握软件之难度，不经培训就可以方便地使用。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　2、整定计算之实施方案

　　2.1、方案总体设计

　　该方案由以下几个模块组成：电网拓扑绘图模块、参数数据输入模块、短路电流计算模块、整定计算规则模块、整定计算模块、ODBC接口模块。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　由图1可以看出，整定计算之全过程都是在系统一次图形之界面下完成，不需要使用者对底层进行操作。阳光电子学校维修专家分析认为：在专用之电网拓扑绘图模块下，一次图一旦绘好，网络数据之拓扑结构就建成，结构中各单元同系统各元件一一对应，这种对应是由软件完成，毋需人工干预；参数数据库、短路电流数据库、规则库都是整定计算之数据源，其中参数数据库、短路电流数据库与系统一次结构紧密相关，当系统一次结构变化后，这两个数据库之内容相应修改。阳光电子学校维修专家分析认为：整定规则库则完全独立，其修改、补充等操作单独进行。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　2.2、功能模块介绍

　　2.2.1、电网拓扑绘图模块

　　电网拓扑绘图模块是一个面向对象之电网绘图工具，能够支持全屏幕动态缩放、屏幕漫游，以基本图元（如线路、断路器、变压器等）为绘图单位，进行系统一次网络图之绘制，各图元通过定义形成网络拓扑结构，性能优良且操作方便。阳光电子学校维修专家分析认为：除了具有图形编辑软件之一般功能外，它之 大特点在于可以无隙地嵌入数据库和保护整定计算模块。阳光电子学校维修专家分析认为：因此，该模块实际上充当了本系统之用户交互界面，用户在图上即可进行数据库操作并可启动线路或变压器之保护整定计算。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　2.2.2、参数数据输入模块

　　在系统一次图上，在定义好之图元上输入参数数据，经过计算机处理后形成参数数据库，并同网络拓扑结构一一对应。阳光电子学校维修专家分析认为：参数数据能够在系统一次图上打印出来。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　2.2.3、短路电流计算模块

　　利用已形成之网络拓扑结果及参数数据库，以各母线为故障点，计算大小运行方式下三相短路、两相短路、单相接地、两相短路接地之故障电流，形成短路电流数据库，并能够以一定格式输出打印。阳光电子学校维修专家分析认为：2.2.4、整定计算规则模块

　　以单电源辐射型网络为主要整定对象，充分考虑短线群、T接线、小电源对整定计算之影响，将各种保护之整定方法总结、归纳，形成标准化、公式化之规则库。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　2.2.5、整定计算模块

　　模块分为整定设置、线路保护整定及元件保护整定三部分。阳光电子学校维修专家分析认为：整定计算所需之有关系数要求，例如灵敏系数、可靠系数、配合系数、整定原则等，整定前在整定设置菜单下填入。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　线路保护整定计算分三种方式：

　　1）全自动方式：所有整定步骤由计算机完成，没有人工干预；

　　2）半自动方式：由人工指定失配点及失配参数，计算机完成后面之工作；

　　3）全人工方式：全部整定步骤采用问答式，由整定人逐步完成，每一步之计算结果均在屏幕显示。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　保护整定均在系统网络界面上进行，根据用户在系统一次图上选定之电力元件，直接启动相应保护之整定计算模块，通过调用参数数据库、短路电流数据库、规则库之内容进行计算，计算过程可人工干预。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　所有之计算结果均以整定计算书

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