继电保护整定计算方式及计算机运用研究

继电保护整定计算方式及计算机运用研究

于睦南

国网吉林省电力有限公司长春供电公司 吉林 130000

摘要：电力系统的工作状态下，实际工作情况的变化会影响到其的运行方式，而保护电力系统的继电保护系统，其必须要保证能够与各种运行方式的电力系统运行，因此，继电保护系统的整定计算中，一定要对电力系统运行实际情况做充分地分析，才能更好地设计其运行方式组合。本文简要谈了谈继电保护的特点，并分析了其运行方式和传统继电保护系统整定计算的方法，提出了继电保护整定计算中运行方式组合的优化的方法。

关键词：继电保护；整定计算；运行方式；电力系统

继电保护的整定计算开始之前，必须将计算所使用的数值明确出来，该数组组成部分有继电保护的线路端口处的最大极限值、继电保护在线路两端的最小分支系数。想要更加精准地将这些数据计算出来，必须使用到一些公式和方法，然后才能准确电力设备存在的故障，然后再使用这些数值开始整定计算。

1、继电保护整定计算系统功能 　　1.1 系统管理 　　 继电保护整定系统中的管理功能可以对电网内的二次设备和一次设备固有信息实施维护管理，具体包括以下几种信息内容：（1）管理参数类型。具体包含电抗器、电动机、母线、发电机、变压器、线路等一次设备相关参数和名称、元件运行状态、拓扑结构信息等。（2）参数查询。可以按照电压等级、生产厂家、型号、名称、元件种类、厂站、地理区域等因素，来选择具体实施模糊还是精确的查询。（3）参数的编辑与修改。能够通过对话框修改任意一个单独元件参数，同时还能利用参数表格同时修改或编辑多种元件。（4）参数计算功能。可以结合线路类型、公里数和型号计算阻抗参数。（5）参数的检验。可以自动识别孤立区域、孤立母线和零序孤岛等部分特别的接线，而且可以检核线路的参数是否正常。 　　1.2 故障计算 　　 故障计算模块是整个系统中的核心内容，可以服务于整定计算模块，而且对于故障计算可以独立的进行。这一个模块是把节点导纳矩阵作为基本的数学模型，并且通过调整导纳矩阵的方法来处理不同类型的故障，结合动态节点编码技术实现可视化故障计算，其具体功能如下：（1）能够计算电力系统中各种简单的故障，比如跨线短路、单相断线、两相断线、三相断线、三相短路接地、单相短路等故障，且可以随意設置不同短路故障中的非全相摆角和过渡电阻。（2）能够处理特殊形式的电网结构，比如无限大的阻抗支路、零阻抗支路等。用户不需要专门给自己建立，这种程序的优点就在于具备自动连通性检查的特点，并且还可以处理网络中的孤立不接地网络。（3）能够分区管理大范围电网中的网络参数，而且它还可以专门对不同的分区电网计算网络等值，随后进行故障计算，缩减计算时间。 　　1.3 整定计算 　　 该模块主要发挥各种定制计算保护功能：（1）一站式整定计算，在运用整定计算时，必须整体考虑规程部分的要求，而且还需要整定原则构建完善，通过半自动式整定方式提高整定工作的灵活性，通过多元化的定制方式进行调整，确保用户可以参与到整个整定过程当中，促进定值适应性和正确性的全面提升。（2）可以在网络接线图中顺利进行各项工作，比如手动调整、查看定值、指定整定范围，设置运行方式等。（3）提供各种结果输出功能，将各种整定细节详细展示出来，生成一种定值保护配置图和定值算稿等，为人工干预提供可靠参考。（4）提供新定值自动生成功能。 　　1.4 合理管控通知单 　　 定值通知单管控重点是对不同种类的继电保护设备数据库进行管理，并负责审核、控制和下发通知单等工作，具体包括以下几项内容：（1）通知单内容。包括定值装置名称、新定值、电压等级、所在厂名、保护元件名称等装置名称等。（2）定值单管理。根据相应的保护装置分类管理定值通知单，这其中包括历史、执行和现有定值单三种形式。（3）查询通知单信息。有关用户可以根据关键字，比如：所属厂家、电压等级、被保护元件、保护型号和类型等去查找通知单的相关信息。

2、核心技术与实行计划 　　2.1 运行方式处理 　　 系统运行方式就是每个有关联元件的运行状态的总和，比如元件接地、停运、运行等。实施故障和整定计算的基础是系统运行方式，这也是系统管理中的最为核心的部分[1]。因为地区电网之间相对的运行方式各不相同，包括开环运行和环网运行两种方式。 　　2.2 环网运行处理 　　 电力系统运行方式也许是单个运行，同时也可能是多个运行，为了方便管理和使用，程序可以管理相关运行方式，即系统运行模式，应用者可以创建多种运行方式，同时各个系统都需要指定元件的运行状态和各个厂站的运行模式。新建系统运行模式可以直接继承原有的运行模式，但是元件的运行状态是要与被继承系统内部的元件运行相统一的。在整定计算的过程当中，建立于系统运行模式的基础之上，需要调整一部分的厂站和元件状态，以便获取整定大小运行模式，建立在大小运行模式的根本之上，可以根据切换厂站方式或者是元件轮断的方式，进而得到整定运行模式。 　　2.3 提交结果模式 　　 根据反时限保护与线路阶段保护的差异之处来看，两种不同的保护方式，相关整定结果的提交模也是不同的，这能使得用户更方便、灵活的实施人工干预[2]。因为阶段保护与相邻保护二者互为补充互相配合，而且整定计算过程较为繁杂，选择方式等过程需要相关的工作人员指导，因此，不仅需要保证整定结果的全面、详细，而且还需要保证工作人员干预技巧的灵活、完善。遵循以上的思想原则，分析阶段过程中整定提交结果模式如下：（1）定值调整界面能够提供整定结果的有关保护信息，保证搜索到的各种保护信息，可以从现有的保护切换按钮顺利过渡到相应的保护层面。（2）整定中间结果保护信息包含整定参数、各元件配合信息和保护最后信息定制。这其中配合元件的相关联系信息就是一种数形的结构，总共把它分成四部分：配合方式、配合状态、配合故障与配合元件。在信息表格中，只能将配合元件不同的配合状态、配合故障、配合方式展现出来，点击表格可以查看树形结构中的其他节点信息，在下拉菜单中实施切换。

2.4阻抗矩阵的方法

如果继电保护系统安装在电力系统的环路中，当计算的数值为继电保护系统最大电流时，就要分析电力系统中节点位置的断开对继电保护系统定值的影响。本文以继电保护系统电流单相短路的情况来分析，在电力系统出现金属性短路的时候，短路处的数值可以表现为：I=Z=0，环路处的断开对电力系统的运行方式会造成很大的影响。当电力系统中的任意节点断开时，电力系统中任意接待呢的故障值得阻抗将会发生变化，这时，可以通过计算断开节点的边界数值，来确定系统故障的位置。当电力系统的节点出现单相短路情况时，可以通过计算阻抗参数，从而确定电力系统的运行方式。电力系统的边界电流的短路可以运用阻抗矩阵来描述，确定电力系统中重要线路的运行方式。环路中的大型电力系统运行方式的变化会对继电保护系统的电流产生影响，这在传统的电力系统运行方式的选择中是不能看到的，必须采用阻抗矩阵的方法。

3、结语 　　 综上所述，通过继电保护整定系统，能够应用多种功能实现自动化继电保护整定计算，拥有多样的人工干预措施，能够满足系统的灵活性和通用性需求，文章就此分析了软件开发的相关问题，并提出了有效的解决措施。

参考文献：

[1]乔妮，田振华.基于配电网自动化系统的10kV线路继电保护整定计算[J].内蒙古电力技术.2018

[2]陈大华，郑秋元.基于电网自适应动态分区的继电保护一体化整定计算方法浅析[J].自动化技术与应用，2019（02）

[3]姚伟.探究电网继电保护整定计算与管理[J].通讯世界，2017（22）