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                110kV电网计算机整定计算新方案—准专家系统模式
                更新时间:2020-08-24 发布:www.1024sj.com

                作者:广州电力局调▓剂所苏忠阳 关绍

                  110kV电网继电庇护整定计较是一项十分复杂↙的技术工作。它要求依照一定的整定计较原则,以电网的短路电流计较为根蒂根基,进行年夜量频频的定值计较、比力和挑选,工作量¤很年夜。是以,怎样把整定计较人员从复杂的计较中∑解放出来,成为许多专家学者和技术】人员追求的方针。计较机技术的迅速成长使实现这个方针有了技术支持。

                  从70年月后期,计较机整定计较的开发工作就起头了。由于短路电流计较的理论根蒂根基雄厚,数学模子成熟,是以在80年月用计较机进行短路电√流计较获得了普及。以后在短路电々流计较的根蒂根基上,沿用㊣网络节点法的基本模式,开发了一些整定计较软件,这些软件在一㊣ 部门220kV电网中的运用有了一些成功的经验,而对于110kV电网,到今朝为止,还没有比力成熟的软件。这主要是由于220kV及◥以上电压品级的电网结构规范,响应的继电庇护整定计较能够用规范的数学方式↓描写;而110kV电网♀的结构不规范,若有短线群、T接线、小电源等,这样在110kV电网的整定计较中既有用数学方式描写简直定性问题,也有年夜量需要用人的经验才能处置的问题。要解决这些问题,就要用到专家々系统的一些基本方式,建□立可修改的划定规矩库,整定人凭据整按时的具体↑情况使用这些划定规矩,建立一定的逻辑关系,逻辑关系一旦建立,不管系统的其他参数若何变化,整定计较都可能自动完成。由于其逻辑关系的建立ㄨ需要一定的人工干∩涉干与,是以我们称这类方式为准专家系统模☉式的计较机整定计较。

                1 整定计较的∮条件

                  以往的整定计较软件在开发的时辰,我国的年夜大都110kV电网仍是环网运行,这些软件充实斟酌了220kV电网同110kV环网之间电磁环的存在对庇护整定的影响,并是以增加了软件的复杂水◥平,下降了其灵№活性。这些软件对于110kV电※网庇护的整定不规范、失配点多、很是规整定多的问题没有重视,年夜年夜下降了计较出的成效的实用价值。另外受软件开发平台的限制,开发者在人机界面的利便水平斟酌较少,使得人工↓干涉干与很是烦琐,费时艰苦,不能不弃而不用◣。

                  准专家系统模式的计较机整定计较能够解决以往的软▓件运用到110kV电网时所▲遇到的问题,其主要依据有两点:110kV电网结构的变化和计较机技术的成长。

                1.1 110kV电网形成单电源的辐射结构,简化了整定计较

                  随着220kV的主输电网络的形成,原来的110kV环网得以解∩环运行,从而形成了以⌒』220kV变电站为中心电源的辐射型结构的分区网络,使得110kV的电网结构年夜年∑ 夜地简化。由于不再斟酌电磁环,也使得110kV电网的整定计较软件的开发思绪发生了重年夜改变。解环运行以后,分区网络的规模较之前削减了⌒ 许多,各电力元件之间的庇√护配合关系变得很是简单,若是仍沿用节点方程的方式进行▓整定计较,一方面将简单问题复杂化,另外一方面仍不能解决短线群、T接线、小电源的问题。准专家模式是将电力元件的所有的整定配合关系回纳为响应的用计较公式暗示的划定规矩(由于不存在电磁ζ环,这些划定规矩的数目▽及复杂水平都年夜年夜下降),然后由整〖定人选择所整定的电力元件的整定例则。这类模式简单、直观,对整定计较全进程可进行有用的控制。

                1.2 计较机技术的成长为新模式提供壮大的技≡术支持

                  最早进行整定计较软件的开发年夜约是在七八十年月,现在计较机软硬件的〓技术水平同那时相比不成同日而语。那时编制软件最早要斟酌的是软件的运行速度和数据的存储容量,其次才是用户界面,而以今朝的计较机技术水平,对于编制这类规模的软件,其运算速度及数据Ψ存储容量可以不予斟酌,是以其重◥点应当是优秀的用户界面。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的○输进、计较进程的控制、计较成效的输出,年夜年夜下降了使用者掌握软件的难度,不经培训就能够利便地使用。

                2 整定计较的实施方▂案

                2.1 方案整体设计

                  该方案由以下【几个模块组成:电网↑拓扑绘图模块、参数数据输进∞模块、短路电流◎计较模块、整定︾计较划定规矩模块、整定计较模块卐、ODBC接口模块。整体设计原理如图1所示。

                  由图1可以看出,整定计「较的全进程都是在系统一次图形的界面下完∩成,不需要使用者对▓底层进行操作。在专用的电网拓扑◆绘图模块下,一次※图一旦绘好,网络数据的拓扑结构就建成,结构中各单元同系统各元件逐一对应,这类对应是由软件完成,毋需人工干涉干与;参数数@ 据库、短路电流数据库、划定规▆矩库都是整定计较的数据源,其中参数数据☆库、短路电流数据库与系统一次结构慎密相关,当系统一次结构变化后,这两个数据库的内容响应修改。整定←例则库则完全自力,其修改、弥补等操作零丁进行。

                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的电网绘图工具,能够支持全屏幕动态①缩放、屏幕漫游,以基本图元(如线路、断路器、变压器等)为绘图单元,进行系统一次网络图的绘制,各图元经由过程界说形成网络拓扑结构,性能︻优良且操作利便。除具有图形编纂软件的一般功能外,它的最年夜特点在于可以ω 无隙地嵌进数据∑库和庇护整定计较模块。是以,该模块现实上充任了本系统的用户交互界面,用户在图上即可进行数据库操作并可启动线路或变压器的庇护整定计较。

                2.2.2 参数数据输进模块

                  在系统一次图上,在界说好的图元上输进参数数据,经过√计较机处置后形成参数数「据库,并同网络拓扑结构逐ω 一对应。参数数据能够在系统一次图上打印出来。

                2.2.3 短路电流计较模块

                  哄骗已形成的网络拓扑成效及参数数据库,以各母线为故障点,计较年夜小运行方式下三相短路、两相短路、单相接地、两相短路接地的故●障电流,形成短路』电流数据库,并能够以一定花式输出打印。

                2.2.4 整定计较划定规矩模块

                  以单电源辐射型网络为主要●整定对象,充实斟酌短线群、T接线、小电源对整定计较的影响,将各类庇护的整定方式总结、回纳,形成※尺度化、公式化的划定规矩库。

                2.2.5 整定计较模块

                  模块分为整定々设置、线路庇护整定及元件庇护整定三部门。整定々计较所需的有关系数要求,例如活络系数、靠得住系数、配合系数、整定原则等,整定前在整定设置菜单下填进。

                  线路庇护整定计较分三种方式:

                  1)全∏自动方式:所有整定步骤由计较机完成,没有人工干涉◤干与;

                  2)半自☉动方式:由人工指定失配点及失配参数,计较机完成后面的工作;

                  3)全人工方式:全数整定步骤采用㊣ 问答式,由整定人慢慢完成,每步的计较成效均△在屏幕显示。

                  庇◥护整定均在系统网络界面上进行,凭据用户在系统一次图上选定的电力元件,直接启动响应庇护的整定计较模块,经由过程挪用参数数据库、短路电流数据库、划定规矩库的内容进行计较,计较进程可人工干涉干与。

                  所有的计较成效均以整定计较书↘的形式输出。

                2.2.6 ODBC接口模块

                  整定计较是在一次图形△界面上完成的,要经由过程ODBC(OpenDataBaseConnectivity,开放数←据库互联▓)将参数数据、短路电流数据和网络拓扑结构参数连系起来,完成响应的计较。

                2.3 方案的特点

                  该方案〓具有以下特点:

                  1)数学模子简单

                  由于以单电源辐射型网络作为整【定计较的对》象,年夜年夜简化了整定计较的数学模子,从而使整定计较的复杂水平年夜年夜下降。

                  2)人机界面友好

                  数学模子简单使开发者在开发平台的选择上有很年夜的余地,不用对平台的数学计较能力有太高要求,是以可以充实哄骗◢近年来推出的优秀商业软件,从用户角度开发出具有直观、简单、灵活的人机界面的软件。

                  3)输进输出设计灵活

                  参数的输进完全在系统一次图形界面上完成,完全摈斥了曩昔需要用户做节点编号、做数据文件的方式,年夜年夜下降了工作∴量。计较成效的输出有两种方式,一是在屏〖幕输出,这样可以ζ让整定人监视整定计较的每个步骤,这对于整定计较的审核十分有益;第二种方式是以整定计较书的形式输出,可以文本花式进行编纂,由于今朝微机庇护的许多小定值不是计较的成效,而是运行方式的一些具体要求,是以对整定计较书进行需要的♂编纂,一方面使计较书加倍完整,另外一方面临无纸◥化办公也有一定的意义。

                3 开发软件的选择

                3.1 软件运行平台:中文Windows95

                  中文Windows95是一个32位的操作系统,它是专门为中国年夜陆的用户而设计的,是以它具有内置的双字节汉字内核,无需再外挂中文平※台即可显示汉字,极年夜地利便了国内用户。Windows95与Windows3.X和DOS相比力,有操作容』易、支持争先式◥多使命、运行稳定等优点。

                3.2 数据库接口工具:MicrosoftODBC2.0

                  MicrosoftODBC2.0是一个由微软公司在90年月初提出的开放式数据库互连的尺度,成长到现在在技术上已相当做熟,几近所有主要的数据库开发商都提供了响〓应的ODBC驱动法式。ODBC的优点在于它使法式员无须关心他所要存取的数据源的类型、位置和花式等。他只需挪用不异的API函数来和ODBC接口打交道即可,直接和某个特定的数据库交互则由ODBC来完成。这样,一方面①使法式员的工作量年夜为减轻,另外一方面使得法式加倍灵活,由于当低层数据库发生♂变化(如数据「库由DBASE变为ACCESS)时,庆用法式ㄨ不须做较年夜的改动可顺应新的数据源。

                3.3 数据库开发软件:MicrosoftAccess97中文版

                  MicrosoftAccess97中文版是微软公司在1997年推出的最新的数据库开发及经管软件,它在小型的数据库运用中具有许多优点。它是一个台式的关系型数据库,但同㊣ 时又可被运用到客户/服务器数据库前端机的开发运用中。它生成的数据库仅由一个文件组成,极易经管。而且,它的开发平台是基于Windows95的,能充实哄骗其稳定、多使命的优势,并给开发人员一个优秀的开发界面,操作相当容○易。它具有以下特点:

                  (1)Access支持多种数据形式,可以从FoxPro,Paradox3.X,Lotus1-2-3.X,Dbase,Lotus1-2-3,MicrosoftExcel和Betrieve中△引进数据。

                  (2)提供一整套极富特点的集成↓窗口式菜单开发情况,所有对象的属性采用窗口式表达,年夜年夜削减了编程语言,使得建立、编纂和调试一个运用法式既轻松又快速。

                  (3)Access自己其实不是一个面向对象的数据库系统(OODBMS),但它是一个面向对象的〓开发情况。

                  (4)Access引进了SQL数据库尺〗度查询语言,用户可能直接在法式中嵌进SQL语言,从而使Access成为比@ 力完善的关系数据库系统。

                  (5)在Access中,可以使用WindowsAPI函数,支持OLE和DDE。

                  (6)Access中的数据库平安控制机制也是传统的数据库没法对比的。

                3.4 编程语言:MicrosoftVisualC 5.0

                  MicrosoftVisualC 5.0是微软公司最新推出的运用法式开发工具。较之其他同类产物(如BorlandC 5.0,WatcomC 等),功能加¤倍壮大。它支持Windows平台上几近所有技术尺度的开发,其■编译器支持增量编译,每次编译只将修悔改的部【门重编译一遍,而其他部门不动,年夜年夜加速了编译速度,缩短了开发时间。在VisualC 5.0中,ClassWizard的功能年夜为增强,可觉得开发人员自动生成许多代码,使开发人员能够把精神集中于法式所要实现∴的特定功能上,没必■要为一些细节浪费时间。

                4 竣事语

                  由于110kV电网自己所固有的一些特征,一直以来,计较机这一进步前辈的工︻具没有在110kV电网的整定计较领域获得有用的运用。本文凭据近年来电网结构的变化和计较机技术的成长,提出了110kV电网计较机整定计较的一种新方案,该方案具有数学模子简单ㄨ、人机界面友好、输进输出灵活的特点,具卐有较强的可操作性。在未来,凭据计较机技术的成长,将引进更多的人工智能技术,使软件的自动化水平加倍提高。

                作者:广州电力局调剂所苏忠阳 关绍彬

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