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[摘 要]对发电厂继电保护整定计算系统是发电厂保护中的重要部分，作者对此进行了研究，对目前的系统进行了分析，然后对智能化整定计算系统做了分析，提出了面向操作的智能化设计思路。以人工操作最小為原则，采用图形文件识别实现了全自动图形建模，构建了智能整定计算模块，使用模式匹配方法完成了整定结果与外部定值单无格式约束的直接对应的设想。一旦实施，该系统通过可视化的方法，使用户可以直观地进行故障分析并结合自己的经验进行保护定值的整定，将对定值计算起到积极的作用。
[关键词]发电厂，继电保护，整定计算。
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0125-01
0背景
发电厂的设备种类很多，而且每一种设备所配置的保护原理也多，尤其是主设备。这么多原理的保护不仅整定工作复杂，而且定值的管理工作难度大。又由于主设备内部故障，各种故障电量和非电量的分析非常复杂，目前的故障分析水平还只限于设备引出端，所以整定过程必然需要整定人员的经验，而每一个整定人员的经验是有区别的。
正确的继电保护定值是防止事故发生和扩大的基础。目前，发电厂短路电流及主设备保护整定计算工作，大都还采用人工进行手算，这显然与当今计算机技术迅猛发展的时代不相适应。现代发电厂继电保护整定计算系统是为简化继电保护整定工作人员的工作而设计开发出可视化系统，它应用计算机技术，使原本枯燥的短路电流计算和保护整定计算变得形象具体，有利于提高工作效率。
发电厂想要稳定安全地运行，继电保护的整定计算是基本保障，研究整定计算的智能化具有重大意义。现阶段已经开发出很多继电保护整定计算软件，依据模块的不同可以分为以下种类，如故障计算、图形建模、数据管理以及整定计算等，从而保证可以很好地进行整定计算。目前，已经研究的成果逐渐得到了广泛应用，但是还会使用一些人为的操作方式，从而很大程度限制了软件的发展和推广，分析和研究继电保护整定计算的智能化，保证具有最小的人员操作，兼备整定计算的实用性，促进发电厂的长远发展。
1.整定计算应用现状
虽然继电保护整定计算已经使用了很多年，但是在实际使用的时候还是会存在一些问题：（1）没有很高的智能化程度；（2）具有很大的系统维护工作；（3）整定计算系统没有很高的通用性；（4）没有十分实用的定值管理系统。发电厂的整定计算，需要所有人员签字以后进行一定的图形扫描，然后合理地扫描到库中，这种定值计算不仅比之前的计算方式多了一个扫描入库的环节，还不能直接搜索定值，需要一定的数据检索信息，不但没有提高效率，还增加了工作负担。
2.继电保护整定系统应具备的要求
2.1 图形建模模块
图形系统提供一个专用的绘图工具，把发电厂的系统结构图绘制出来，每一个图形（定义为“元件”）都代表着真实的设备，设备的参数则作为元件的属性输入。元件间的关联关系在绘图中由计算机自动识别。图形建模模块用于建立网络拓扑图。用户可通过该模块提供的各种电气设备的图元和接线绘制发电厂的电气接线图，由计算机根据节点连接自动生成其网络拓扑图，并可以修改原有的接线图。该模块还提供各种电气元件的参数输入窗体，用户在绘制接线图的过程中可填入各元件的实际参数，用于故障计算和整定计算，各元件的参数保存在设备参数数据库中。
2.2 保护整定模块
保护整定模块实现对发电厂各个设备的保护配置信息的保存和修改，以及各个设备的保护定值的整定计算功能，并以定值单的形式保存到数据库中。由于主设备保护不仅种类多，而且不同厂家生产的保护装置中同一原理的保护在名称、整定计算中都存在差别，因此，系统采用将不同厂家的保护名称及整定原则表用型号作表头来区分放入数据库中，整定时可通过选择所配保护装置的型号来使用该型号的整定规则，整定公式及说明为文本格式的文件，数据库中保存着这些文件的路径，整定时可显示在整定界面中，并可根据实际情况进行整定公式及系数选择范围等的修改。当厂家引进新的保护装置时，或保护装置中有新的原理时，本系统都提供人机交互界面由厂家自己进行添加和修改，达到良好的通用性。
2.3 故障分析与数据管理
故障分析是保护整定计算的基础。可视化的故障分析方法非常简单快捷。由于目前只能对被保护设备引出端短路的情况进行分析，所以允许设置故障点的位置必须有所限定。对发变组系统，故障分析采用运算曲线法进行计算；对于6kV系统，故障分析采用对称分量法。数据管理是对系统中的数据进行有效管理。它使用户查看数据非常简单。这些数据包括设备参数、故障计算书、整定计算定值单和整定计算书等。
3.对目前继电保护整定系统改进
（1）发电厂所需要的系统图形、电气主接线图的时候，基本上都是使用AUTOCAGD软件来合理绘制图形文件OWG格式，并且对于一些不同格式的文件，需要进行一定的处理和转换之后，利用OWG格式合理进行使用。除此之外，为了可以有效地人工识别修改，保证使用的精确度，应该合理地把发电厂主要的文件图形的设计工作交给相对比较专业的设计院进行图形设计、施工等，从而更好地保证图形文件可以完整地呈现出相关数据。
（2）预处理一些相关数据，从而可以更好地分离图形数据、打成文字的效果，在设计的时候，还应该注意图形和图形之间、文字和图形之间的相对和谐位置，构件矩阵形式。
（3）在认知一些基础图形的时候，基本构成图形的就是内圆、直线、多段线、圆弧等部分，利用上述基本图元属性来合理确定自身的位置。
（4）合理地使用位置和图元以及电气设备符号之间的关系来匹配和构建电气接线图。
（5）合理地配置符合规则以及参数设备的模板下的电气设备参数。
（6）逐渐形成网络拓扑模型。
（7）合理地使用人工修正的方式来计算模型和电气接线图，保护电气设备的配置，为了便于进行人工修改，需要建立相应的基本图元模型，合理利用基本图元来构件发电厂系统接线以及电气系统接线，从而可以很好地实现设定话框电气设备参数。
4.结语
总而言之，为了促进发电厂的发展和整定计算的实用性，不断研究整定计算的智能化已成为了发展趋势，希望使用最少的人工达到最大的效益。由于科学技术的不断进步以及互联网时代的发展，整定计算越来越智能化，很大程度降低了系统的维护，从而促进了发电厂的进步和发展。
发电厂短路电流及继电保护整定计算系统的开发研究，不是孤立的，它将随着知识的丰富和技术的发展而不断发展。目前的故障分析水平还是有限，导致保护原理还不是非常完善，整定中需要大量的用户整定经验，如果故障分析方法能有新的发展，不仅能促进保护的发展，也将促进保护整定计算软件的发展，这需要从事电力工作的有关人员共同努力，早日有新的突破。
参考文献
[1] 尹楠.发电厂继电保护整定计算系统的智能化研究[J].黑龙江科技信息，2014，（21）.
[2] 吕宁.发电厂继电保护整定计算系统的智能化研究[J].科技视界，2014，（19）.
[3] 纪明.大容量发电机组的可视化继电保护整定计算软件开发[D].南京理工大学，2012.
作者简介：朱天兵，男，1982年出生，汉族，工程师，目前从事与继电保护运维相关的工作
[关键词]发电厂，继电保护，整定计算。
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0125-01
0背景
发电厂的设备种类很多，而且每一种设备所配置的保护原理也多，尤其是主设备。这么多原理的保护不仅整定工作复杂，而且定值的管理工作难度大。又由于主设备内部故障，各种故障电量和非电量的分析非常复杂，目前的故障分析水平还只限于设备引出端，所以整定过程必然需要整定人员的经验，而每一个整定人员的经验是有区别的。
正确的继电保护定值是防止事故发生和扩大的基础。目前，发电厂短路电流及主设备保护整定计算工作，大都还采用人工进行手算，这显然与当今计算机技术迅猛发展的时代不相适应。现代发电厂继电保护整定计算系统是为简化继电保护整定工作人员的工作而设计开发出可视化系统，它应用计算机技术，使原本枯燥的短路电流计算和保护整定计算变得形象具体，有利于提高工作效率。
发电厂想要稳定安全地运行，继电保护的整定计算是基本保障，研究整定计算的智能化具有重大意义。现阶段已经开发出很多继电保护整定计算软件，依据模块的不同可以分为以下种类，如故障计算、图形建模、数据管理以及整定计算等，从而保证可以很好地进行整定计算。目前，已经研究的成果逐渐得到了广泛应用，但是还会使用一些人为的操作方式，从而很大程度限制了软件的发展和推广，分析和研究继电保护整定计算的智能化，保证具有最小的人员操作，兼备整定计算的实用性，促进发电厂的长远发展。
1.整定计算应用现状
虽然继电保护整定计算已经使用了很多年，但是在实际使用的时候还是会存在一些问题：（1）没有很高的智能化程度；（2）具有很大的系统维护工作；（3）整定计算系统没有很高的通用性；（4）没有十分实用的定值管理系统。发电厂的整定计算，需要所有人员签字以后进行一定的图形扫描，然后合理地扫描到库中，这种定值计算不仅比之前的计算方式多了一个扫描入库的环节，还不能直接搜索定值，需要一定的数据检索信息，不但没有提高效率，还增加了工作负担。
2.继电保护整定系统应具备的要求
2.1 图形建模模块
图形系统提供一个专用的绘图工具，把发电厂的系统结构图绘制出来，每一个图形（定义为“元件”）都代表着真实的设备，设备的参数则作为元件的属性输入。元件间的关联关系在绘图中由计算机自动识别。图形建模模块用于建立网络拓扑图。用户可通过该模块提供的各种电气设备的图元和接线绘制发电厂的电气接线图，由计算机根据节点连接自动生成其网络拓扑图，并可以修改原有的接线图。该模块还提供各种电气元件的参数输入窗体，用户在绘制接线图的过程中可填入各元件的实际参数，用于故障计算和整定计算，各元件的参数保存在设备参数数据库中。
2.2 保护整定模块
保护整定模块实现对发电厂各个设备的保护配置信息的保存和修改，以及各个设备的保护定值的整定计算功能，并以定值单的形式保存到数据库中。由于主设备保护不仅种类多，而且不同厂家生产的保护装置中同一原理的保护在名称、整定计算中都存在差别，因此，系统采用将不同厂家的保护名称及整定原则表用型号作表头来区分放入数据库中，整定时可通过选择所配保护装置的型号来使用该型号的整定规则，整定公式及说明为文本格式的文件，数据库中保存着这些文件的路径，整定时可显示在整定界面中，并可根据实际情况进行整定公式及系数选择范围等的修改。当厂家引进新的保护装置时，或保护装置中有新的原理时，本系统都提供人机交互界面由厂家自己进行添加和修改，达到良好的通用性。
2.3 故障分析与数据管理
故障分析是保护整定计算的基础。可视化的故障分析方法非常简单快捷。由于目前只能对被保护设备引出端短路的情况进行分析，所以允许设置故障点的位置必须有所限定。对发变组系统，故障分析采用运算曲线法进行计算；对于6kV系统，故障分析采用对称分量法。数据管理是对系统中的数据进行有效管理。它使用户查看数据非常简单。这些数据包括设备参数、故障计算书、整定计算定值单和整定计算书等。
3.对目前继电保护整定系统改进
（1）发电厂所需要的系统图形、电气主接线图的时候，基本上都是使用AUTOCAGD软件来合理绘制图形文件OWG格式，并且对于一些不同格式的文件，需要进行一定的处理和转换之后，利用OWG格式合理进行使用。除此之外，为了可以有效地人工识别修改，保证使用的精确度，应该合理地把发电厂主要的文件图形的设计工作交给相对比较专业的设计院进行图形设计、施工等，从而更好地保证图形文件可以完整地呈现出相关数据。
（2）预处理一些相关数据，从而可以更好地分离图形数据、打成文字的效果，在设计的时候，还应该注意图形和图形之间、文字和图形之间的相对和谐位置，构件矩阵形式。
（3）在认知一些基础图形的时候，基本构成图形的就是内圆、直线、多段线、圆弧等部分，利用上述基本图元属性来合理确定自身的位置。
（4）合理地使用位置和图元以及电气设备符号之间的关系来匹配和构建电气接线图。
（5）合理地配置符合规则以及参数设备的模板下的电气设备参数。
（6）逐渐形成网络拓扑模型。
（7）合理地使用人工修正的方式来计算模型和电气接线图，保护电气设备的配置，为了便于进行人工修改，需要建立相应的基本图元模型，合理利用基本图元来构件发电厂系统接线以及电气系统接线，从而可以很好地实现设定话框电气设备参数。
4.结语
总而言之，为了促进发电厂的发展和整定计算的实用性，不断研究整定计算的智能化已成为了发展趋势，希望使用最少的人工达到最大的效益。由于科学技术的不断进步以及互联网时代的发展，整定计算越来越智能化，很大程度降低了系统的维护，从而促进了发电厂的进步和发展。
发电厂短路电流及继电保护整定计算系统的开发研究，不是孤立的，它将随着知识的丰富和技术的发展而不断发展。目前的故障分析水平还是有限，导致保护原理还不是非常完善，整定中需要大量的用户整定经验，如果故障分析方法能有新的发展，不仅能促进保护的发展，也将促进保护整定计算软件的发展，这需要从事电力工作的有关人员共同努力，早日有新的突破。
参考文献
[1] 尹楠.发电厂继电保护整定计算系统的智能化研究[J].黑龙江科技信息，2014，（21）.
[2] 吕宁.发电厂继电保护整定计算系统的智能化研究[J].科技视界，2014，（19）.
[3] 纪明.大容量发电机组的可视化继电保护整定计算软件开发[D].南京理工大学，2012.
作者简介：朱天兵，男，1982年出生，汉族，工程师，目前从事与继电保护运维相关的工作