刍议组件技术下继电保护整定计算软件的设计与实现

刍议组件技术下继电保护整定计算软件的设计与实现

石丹

（国网湖北省孝感供电公司调度控制中心湖北孝感432000）

摘要：继电保护装置在整个电力系统当中占据着非常重要的地位，其具有可靠性的特点也在最大限度上为电力系统的安全性打下了结实的保障基础，而一个正确的保护定值则是为了能够在最大限度上防止发生事故的重要基础保证，在电力生产以及日常运行的过程当中，对于电力工程的设计当中，继电保护装置的整定计算也是一项重要的核心内容，虽然随着我国科学技术不断的发展进步，计算机电网保护整定计算也逐渐的发展进步，但是还是在整体的软件结构体系以及设计的思维上存在着很多不足之处，这也严重的影响了整定计算软件在我国的实际推广效率。

关键词：组件技术；继电保护器；整定计算；合理软件；设计实现；分析概述

一、目前，我国对于整定计算软件的设计不足之处

1、整定计算软件严的设计上严重的依赖于编程语言，用不同的语言进行开发的应用难以进行交互，而开发人员还应当在编程各种语言当中，做出决定取舍，而在同一应用当中，很难以装下不同种类的编程语言，也很难为其通过一个良好的性能，因此，对于整定计算软件的设计上，一定不要过于依赖于编程语言。综上所述，关于我国在对继电保护保护整定计算软件的开发与设计的过程当中出现的问题，但是，还优先的考虑到了整个继电保护整定计算软件的一些；良好的特点以及强大功能，还为了能够更好的满足于生产与使用当中的各种雪球，下文阐述出一种全新的解决方法。

2、软件对于周围环境的适用性较低，很难在不同的使用空间内形成共享代码，随着环境不断的变化，原有的很多代码也逐渐的失去了使用力，所以不得不重新对代码进行第二次利用开发，而由于软件的可维护性能也较低，所以很难去适应周围设备以及电网的结构与保护整定上有着原则性的差异化，并且，很难去有效及时的去运用新的理论与方式，这样就在很大程度上满足不了整个生产运行中的需求，从而也在很大程度上影响了整个整定软件的开发时间以及成本问题。

二、基于继电保护整定计算软件组件化的设计概述

随着我国科学技术不断的发展进步，也在很大程度上提升了计算机软件技术的发展进程，并且对于组件技术为开发开放、分布式的系统上，也最大限度上为其提供了一个强大的工具软件。而软件的开发者同比与传统的软件开发者，则可以不用重新编写原存有的代码，合理的利用好面相对象的技术以及组件技术，通过创建出一个可重用的组件来，在最大限度上将整体的软件设计工作内容进行简化，才能很好的提升整体软件的灵活性能。组件化的设计思想，主要是将一些独立以及庞大复杂的程序划分成多种模块，但是这些模块也不再原有的代码集，而是一个自给自足的组件，主要的好处是在于，这些组件模块可以被运行到用一台机器上，还可以被运用到局域网广泛的各种不同的机器上去，而对于组件化的原则，则是具有一般组件的“即插即用”的主要特点。但是，要想真正的实现了可重用的组件，其就一定要加强对于定义软件当中的重用部位的重视度，并且还要在最大限度上确保每一个部分都是有特定的界面，来对其提供功能在最大程度上满足系统当中的各种需求。

1、软件数据访问方面。数据访问功能是继电保护整定计算软件产生整定值结果的基础。该部分的设计会对软件性能产生一定影响，因此，需要对该部分的设计工作加以重视。其设计模式为：软件系统中的数据层部分和商业层部分由数据访问组件隔离开来；当系统中的逻辑功能部分组件产生从数据库中调取数据信息的需求时，需要借助数据访问组件满足这种需求。这种设计方式的应用优势在于：第一，其能够有效保证数据库中数据信息的完整性；第二，隔离设计模式实现了逻辑功能的独立性，进而保证该组件作用的发挥质量。

2、基于无状态的组件交互。无状态组件交互设计模式是指：组件本身只作为功能模块，并不存在状态。这种功能组件在与其他组件联合或被加设在部分应用中时，不会产生维护组件状态一致的负担问题。这类组件的使用流程为：首先将组件激活，处于激活状态的组件可以自动从数据库中获取自身所需数据，然后按照一定的逻辑完成数据处理工作，并将所得处理结果传输至数据库中或是直接将其传输给客户。

3、基于有状态的组件交互。有状态组件的设计流程为：首先根据相应需求创建出所需的组件对象，当组件创建环节结束之后，将此时的原始数据确定出来，并通过原始数据的分析得到相应的处理结果，将处理结果传输至状态承载变量中。整个系统的数据全部集成完成之后，基于组件状态的系统数据能够满足不同组件的数据访问需求。

4、继电保护整定计算软件的构架设计方面。基于上述分析过程及继电保护整定计算软件的使用需求可知，无状态设计模式并不完全适用于该软件的实用性功能。因此，这里将基于组件技术的继电保护整定计算软件的构架设计为：第一层结构：由软件状态及继电保护整定计算组件（倾向于故障分析计算方面）组成；第二层结构：由状态及继电保护装置所处电力系统计算组件组成；第三层结构：访问与继电保护装置整定需求及故障的数据；第四层结构：由Access和SQL数据库构成。其中，第四层结构中的Access数据库负责满足第三层结构的数据访问需求，而第三层结构所得的数据分析结果将被传输至SQL数据库中，使得整个构架形成一个可交互的循环系统。

三、基于组件技术下的继电保护整定计算软件的合计与实现

无状态实现。严格的实现无状态组件，从而在组件被激活的过程当中，去对系统进行读取数据并进行处理，而在之后将整个结果写入数据库当中，而一个设计合理良好的组件应该是处于没有状态的，并以单纯的功能模块形式所存在的，具有灵活方便等特点，对于在构建其他一些软件的过程当中，没有存在维护组件状态一致的种种负担。而此种组件通常在于其它一些组件进行交互的过程当中，因其信息量较少，所以可以进行一次性的处理方式，从而节省一定的成本以及时间。但是，保护整定计算式需要不断的对故障计算以及网络来进行分析的，若是出现实现为无状态组件的过程时，在组件进行激活的过程当中，在对其进行大量数据的读取或是传入后，那么必然会在执行的过程当中，占用了很多的系统资源，从而在很大程度上影响了整体组件的执行效率。有状态实现。综上所述，无状态实现的弊端就是对于数据库操作的频繁，为了能够很好的将此种情景发生的情况降低，可以使用组件的交互性，也可被看作为有状态实现的组件，而其状态为组件作用的电力系统以及一些相关的重要载体之一，而在具体状态实现当中，可采用面向对象的方式来对其进行操作。组件被创建成功以后，读取原始数据并量化其状态，在处理结果的过程当中，可以合理的存入相对应的承载变量，这样系统数据就会以组件状态的形式所存留在其中内，并很好的向其他一些组件进行传递。因其具有传递性，所以将不需要在对数据库记性频繁的操作。

本文的实现设计与方法。综前所述，无状态组件，虽然在实现起来相对较为简单一些，但是，其中的缺点就是频繁的对数据库进行操作，从而严重的影响了其执行的效率。所以本文为了能够更好的完成整个电力系统当中的组件，均采用为有状态的组件。此外，但是对于有状态组件的划分粒度过于较大化，从而在一定程度上会使整改组件之间的所交互的数据信息量的增多，所以，主要是采用以下几种描述来进行实现。

在优先充分的考虑到了网络的拓扑分析、以及潮流、故障计算等一系列的系统性计算的广泛性，这里将潮流与故障计算实现为一个店里系统当中的基础计算组件COMElecSystemCompute。而在具体的实现当中将电力系统用C++类CPowerSystem，封装所有的拓扑信息数据以及电气的参量。

结论

只有真正的加强对于组件技术下继电保护整定计算软件的设计与实现的重视度，才能在很大程度上推动整定计算软件的发展进程。

参考文献：

[1]刘海波.发电厂继电保护整定计算及定值管理系统的研制[D].华中科技大学,2005.

[2]邓健,宋玮,张明霞.基于组件技术的继电保护整定计算软件的设计[J].电力科学与工程,2003,(04):54-57.

[3]张超.继电保护计算机辅助整定计算综合软件研究与开发[D].武汉大学,2003.

[4]曾杰.基于C/S模式的配电网继电保护整定系统的研究与开发[D].华中科技大学,2004.