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摘要：在我国经济的发展过程中，继电保护装置的作用越来越大，能够为电力系统提供安全保障，维护了电力系统的正常运行。在继电保护的作用下，可以有效降低电力系统的故障发生率，提高电力系统运行的经济效益，确保电力系统运行的安全性与可靠性。在结合面向对象技术的基础上，本文主要分析了电力系统继电保护仿真的图形平台、功能分析与设计原则，并具体分析了仿真的原理与步骤，希望能够起到一种参考和借鉴作用。
关键词：面向对象技术；电力系统继电保护；仿真
我国的电力系统也在不断发展，继电保护的技术水平在不断提高，继电保护技术的专业性越来越强，会涉及到很多复杂的设计程序。笔者主要从电网仿真图形平台和电力系统分析计算两大方面入手，详细分析了电力系统继电保护的软件设计方法，并提出了继电保护仿真中应当注意的几点问题，系统分析了电力系统的图形编辑环境和编程思想，希望能够为电力系统提供一个更为完善的仿真环境，促进继电保护水平的不断提高。
一、电网仿真图形平台
在电力系统的发展过程中，电力系统的应用软件不断增多，很多图形系统得到了有效的运用，可以满足特定的要求，实现良好的仿真效果。但是，目前各类软件的应用环境还不够统一，需要做大量重复开发的工作。为此，必须要大力发展面向对象的电力系统继电保护技术，做好继电保护的仿真研究。
面向对象技术早在上世纪60年代就已产生，至80年代被应用到计算机领域内，并在人工智能、系统工程和软件设计方面都发挥了很大的作用。到了90年代，面向对象技术得到了突飞猛进的发展，对象、类、框架、方法和实例等多种理论概念也得到了详尽的分析，并建立了面向对象技术发展的良好机制，能够通过模拟世界帮助人们更深刻地认识世界，并为一些大型的复杂工程项目提供了重要的参考依据。面向对象可以通过一系列的程序设计语言，明确各个对象之间存在的联系与区别，并能够通过模拟来展现复杂的工程领域。
目前，图形化用户界面已经得到了大范围的推广，这种界面简称为GUI，能够在电力系统分析中起到图形编辑的作用，并为用户提供便捷和实用的界面操作系统，能够更加直观地对电力系统的继电保护技术进行分析和研究。从这一层面来看，图形化用户界面拓展了它的服务对象，而且具有较强的通用性，可以为应用软件的发展提供数据支持，如下图所示，电力系统继电保护技术不仅可以实现故障计算、故障分析和故障设置等功能，而且还可以准确分析电力系统中的电压和电流数据，模拟出更加真实的继电保护仿真环境。
图一 电力系统应用软件结构图
二、图形平台的功能分析与设计原则
根据面向对象技术的相关理论得知，电力系统的仿真图形平台必须要包括以下两个因素：第一，图形支持。这一平台应当具备较强的图形编辑功能，能够编辑出各种电气接线图，并能够对接线图进行增删和修改等操作，确保能够绘制出准确的电力设备结构图，这样才能更好地对电力系统进行分析和研究，掌握系统的运行状态和参数指标。第二，数据支持。对于电力系统中的各种元件设备，操作系统可以对相关的参数进行设定和修改，并将图形与数据库联系在一起，利用文本数据的方法来实现参数指标设计的准确性，并能够在后续的分析模块环节中发挥重要作用。
图形平台是人机交互的重要通道，为了提供更加友好和便捷的交互环境，必须要遵循以下几项设计原则：第一，统一性。利用面向对象技术的过程中，必须要遵循约定俗成的程序应用规定，对一些已成文的规定更要严格遵守。在统一的程序界面下，操作人员可以更加便捷、快速地掌握程序编辑和软件操作的要领，能够更加轻松地应用面向对象技术。因此，统一性是面向对象技术图形平台的前提与基础；第二，容错性。在操作界面中，应当允许用户犯错，但要及时找出错误可能产生的后果，并要对系统操作提供相应的提示信息，这样可以防止用户再次发生类似的错误。例如，如果用户在选择故障类型时，在选中单向线路的前提下没有选出故障相，那么在故障计算之前系统就会给出相应的提示，要求用户再次输入故障相；第三，面向用户的特征。在面向对象技术的应用过程中，要始终从用户的角度出发，以用户为中心，推动继电保护工作的有效展开。为此，要做好继电保护装置的外观设计，还要制作出真实的面板信号和控制界面，使操作人员有一种如临其境的感觉，为提高操作人员的水平和能力打下良好的基础。
三、继电保护装置的仿真
（一）微机保护仿真的原理与步骤
在对继电保护装置进行仿真运算是，要分别对系统中的数据进行短路计算和潮流计算，统计好各线路中的电流和电压值，并将这些数据输入到仿真系统中，通过数据信息来分析是否应对实施保护动作。此外，要以保护装置的原理和构造图来分析仿真系统中的组成部分，并依照逻辑动作仿真的原则，从以下几个步骤入手，更加规范地对各种数据进行计算和统计。第一，要设定仿真系统的起动条件，并依照所设的定值对采入数据进行统计和分析，之后再决定是否进行计算。第二，在进入故障计算程序之后，要准确地对保护装置运行的各种算法进行准确计算，并根据跳闸逻辑来分析具体故障，并在事后作出详细的事件报告。在算法计算中，要准确对继电器进行测量和分析，并根据各种数据的变化量和继电器的零序方向来分析计算数据的准确性与可靠性。另外，还要将计算所得数据与定值进行比较和分析，根据分析结果决定是否采取动作，如果采取动作要及时发出跳闸信号，并将该事件的相关信息输入到数据库中，并对事件的具体过程列出翔实的报告。第三，在系统发出跳闸信号之后，要及时将断路器的断开情况反映到电网图形中，根据保护面板上的动作信息来确定故障类型和故障相，并准确分析动作时间和动作元件。另外，还要根据拓扑连接的原理，分析支路关联属性，对启动元件的动作进行准确判断。最后，在动作发生之后，要及时将系统恢复到正常状态，可以通过保护装置的自动设置来恢复，也可以利用手动复归的方法使保护装置恢复到正常运行状态。经过上述逻辑算法的应用，可以准确地对继电保护仿真状态进行分析，并能够消除系统中的故障点，使系统自启动至复归都能够有序展开。
（二）微机保护仿真的实现
在电力系统的仿真系统中，可以通过原理仿真、保护装置和线路装
关键词：面向对象技术；电力系统继电保护；仿真
我国的电力系统也在不断发展，继电保护的技术水平在不断提高，继电保护技术的专业性越来越强，会涉及到很多复杂的设计程序。笔者主要从电网仿真图形平台和电力系统分析计算两大方面入手，详细分析了电力系统继电保护的软件设计方法，并提出了继电保护仿真中应当注意的几点问题，系统分析了电力系统的图形编辑环境和编程思想，希望能够为电力系统提供一个更为完善的仿真环境，促进继电保护水平的不断提高。
一、电网仿真图形平台
在电力系统的发展过程中，电力系统的应用软件不断增多，很多图形系统得到了有效的运用，可以满足特定的要求，实现良好的仿真效果。但是，目前各类软件的应用环境还不够统一，需要做大量重复开发的工作。为此，必须要大力发展面向对象的电力系统继电保护技术，做好继电保护的仿真研究。
面向对象技术早在上世纪60年代就已产生，至80年代被应用到计算机领域内，并在人工智能、系统工程和软件设计方面都发挥了很大的作用。到了90年代，面向对象技术得到了突飞猛进的发展，对象、类、框架、方法和实例等多种理论概念也得到了详尽的分析，并建立了面向对象技术发展的良好机制，能够通过模拟世界帮助人们更深刻地认识世界，并为一些大型的复杂工程项目提供了重要的参考依据。面向对象可以通过一系列的程序设计语言，明确各个对象之间存在的联系与区别，并能够通过模拟来展现复杂的工程领域。
目前，图形化用户界面已经得到了大范围的推广，这种界面简称为GUI，能够在电力系统分析中起到图形编辑的作用，并为用户提供便捷和实用的界面操作系统，能够更加直观地对电力系统的继电保护技术进行分析和研究。从这一层面来看，图形化用户界面拓展了它的服务对象，而且具有较强的通用性，可以为应用软件的发展提供数据支持，如下图所示，电力系统继电保护技术不仅可以实现故障计算、故障分析和故障设置等功能，而且还可以准确分析电力系统中的电压和电流数据，模拟出更加真实的继电保护仿真环境。
图一 电力系统应用软件结构图
二、图形平台的功能分析与设计原则
根据面向对象技术的相关理论得知，电力系统的仿真图形平台必须要包括以下两个因素：第一，图形支持。这一平台应当具备较强的图形编辑功能，能够编辑出各种电气接线图，并能够对接线图进行增删和修改等操作，确保能够绘制出准确的电力设备结构图，这样才能更好地对电力系统进行分析和研究，掌握系统的运行状态和参数指标。第二，数据支持。对于电力系统中的各种元件设备，操作系统可以对相关的参数进行设定和修改，并将图形与数据库联系在一起，利用文本数据的方法来实现参数指标设计的准确性，并能够在后续的分析模块环节中发挥重要作用。
图形平台是人机交互的重要通道，为了提供更加友好和便捷的交互环境，必须要遵循以下几项设计原则：第一，统一性。利用面向对象技术的过程中，必须要遵循约定俗成的程序应用规定，对一些已成文的规定更要严格遵守。在统一的程序界面下，操作人员可以更加便捷、快速地掌握程序编辑和软件操作的要领，能够更加轻松地应用面向对象技术。因此，统一性是面向对象技术图形平台的前提与基础；第二，容错性。在操作界面中，应当允许用户犯错，但要及时找出错误可能产生的后果，并要对系统操作提供相应的提示信息，这样可以防止用户再次发生类似的错误。例如，如果用户在选择故障类型时，在选中单向线路的前提下没有选出故障相，那么在故障计算之前系统就会给出相应的提示，要求用户再次输入故障相；第三，面向用户的特征。在面向对象技术的应用过程中，要始终从用户的角度出发，以用户为中心，推动继电保护工作的有效展开。为此，要做好继电保护装置的外观设计，还要制作出真实的面板信号和控制界面，使操作人员有一种如临其境的感觉，为提高操作人员的水平和能力打下良好的基础。
三、继电保护装置的仿真
（一）微机保护仿真的原理与步骤
在对继电保护装置进行仿真运算是，要分别对系统中的数据进行短路计算和潮流计算，统计好各线路中的电流和电压值，并将这些数据输入到仿真系统中，通过数据信息来分析是否应对实施保护动作。此外，要以保护装置的原理和构造图来分析仿真系统中的组成部分，并依照逻辑动作仿真的原则，从以下几个步骤入手，更加规范地对各种数据进行计算和统计。第一，要设定仿真系统的起动条件，并依照所设的定值对采入数据进行统计和分析，之后再决定是否进行计算。第二，在进入故障计算程序之后，要准确地对保护装置运行的各种算法进行准确计算，并根据跳闸逻辑来分析具体故障，并在事后作出详细的事件报告。在算法计算中，要准确对继电器进行测量和分析，并根据各种数据的变化量和继电器的零序方向来分析计算数据的准确性与可靠性。另外，还要将计算所得数据与定值进行比较和分析，根据分析结果决定是否采取动作，如果采取动作要及时发出跳闸信号，并将该事件的相关信息输入到数据库中，并对事件的具体过程列出翔实的报告。第三，在系统发出跳闸信号之后，要及时将断路器的断开情况反映到电网图形中，根据保护面板上的动作信息来确定故障类型和故障相，并准确分析动作时间和动作元件。另外，还要根据拓扑连接的原理，分析支路关联属性，对启动元件的动作进行准确判断。最后，在动作发生之后，要及时将系统恢复到正常状态，可以通过保护装置的自动设置来恢复，也可以利用手动复归的方法使保护装置恢复到正常运行状态。经过上述逻辑算法的应用，可以准确地对继电保护仿真状态进行分析，并能够消除系统中的故障点，使系统自启动至复归都能够有序展开。
（二）微机保护仿真的实现
在电力系统的仿真系统中，可以通过原理仿真、保护装置和线路装