继电保护定值计算系统研究技术方案.doc

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继电保护定值计算系统研究项目
5 V1 a6 z$ A# u* t技术方案
2 Z0 t8 W# i  q+ P（供电科信[2010]224号文，项目编号 2010077 ）


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9 Y% J! k, `) H" Q  W4 R( L供电公司
* z  w5 k2 J! T: y/ Y二○一○年六月
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一、        项目名称
( M' C+ z* X' T继电保护定值计算系统研究
二、        项目概述
6 E0 D7 t' d4 C0 q1 U+ x! c" F8 y随着电力系统的发展，电网规模越来越大，结构也越来越复杂，继电保护整定计算的工作量也越来越大，而且整定计算的定值无法通过实际故障的情况，来验证其选择性和灵敏度。整定计算程序只能校验保护定值对本线的灵敏度，不能计算保护定值的远后的保护范围。另外，对于新设备的投产，整定计算不可能进行整个电网的保护整定计算，而只能进行局部电网的保护定值整定计算，因此，日积月累在整个电网保护定值配合上，可能会出现偏差，造成保护定值之间的不配合而使保护误动。为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥继电保护装置的效能，必须合理的选择保护的定值，以保持各保护之间的相互配合关系。因此做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。
5 M" p; ]5 u2 j  M以往，由于保护定值的计算主要依靠人工方式进行，其计算量大、计算时间长，计算数值不精确，而且运行方式的选择做了简化，整定原则考虑单一，无法适应实际的电网结构，无法满足生产的需要。而且往往审核人的审核只对计算结果进行审核，在运行方式上的考虑及配合是否合理还不能验证，而且校验工作也不是很直观。因此，开发研制继电保护整定计算系统是非常必要的，也将是非常实用的。特别是以前继电保护工作中最容易出现下面几个问题：
•        继电保护定值整定采用传统的方法,由计算机通过循环分别计算出各段定值,此时电网运行方式设置较死板,工程技术人员对所计算出的定值不信任。
•        定值校验方法只有灵敏度校验,无法校验后备、保护定值配合情况。
•        不具备完善继电保护管理数据库。
: a' `3 g& l5 a6 F( [% K•        电网故障分析数据创建输入较繁,一般采用数据文件的形式输入数据,对使用人员要求较高。
•        管理工作比较繁琐。
, l4 K' p, s0 t$ q3 z' `有鉴于此，我公司开发研制了一套以图形建模方法为基础的继电保护整定计算软件系统。其目的就是使电力系统继电保护工作人员可以通过图形化的保护整定软件整定继电保护定值，并能方便地对保护装置、保护定值及定值单进行管理。有了继电保护程序，将有助于继电保护的定值的计算校验，有效解决运行中的继电保护定值的计算不准确，失配及灵敏度不足等问题。
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' G* X$ ~( _8 m) C三、        项目内容
1、根据某某县电网的一次接线图进行图形建模，并录入真实准确的相关数据；
2、结合某某县电网的运行方式、保护装置添加相应的保护功能，确定保护定值的计算原则及相关参数的取值；
3、能够正确自动计算短路电流、保护定值，自动生成计算书；
4、根据保护装置厂家说明书制作定值单模板，自动生成定值
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四、        实施地点
" k* e+ u3 Z% X  Z1 ^某某供电有限责任公司
五、        技术原理及方法
0 Y! F! j) u' X$ m1 x% F1 L$ b根据继电保护专业领域，进行业务系统模型规划，按照标准的专业逻辑知识，采用面对象方法，进行业务系统规划。我们这里通过采用图形等工具建立相应的业务系统模型，以及扩展系统其他专业领域。最后形成设计文档、图纸、用户模型、静态以及动态的业务模型。
  4、1  一次系统图形建模
2 Q& D) P: {9 l* l+ C6 f4 C通过设置相关电气设备图元，绘制电气一次主接线图，并对图形连接的完整性进行检查。同时可对所有电气一次设备的参数进行输入，功能模块包括：图元维护、图形绘制、图形连接、动态模型、参数设置、拓扑生成、图形输出。目前，能够绘制的图元有：双卷变、三卷变、母线、传输线、连接线、断路器、电容器、电动机等近二十种电气元件；并且可以对其设置属性参数，各个图元的图形公共属性有：创建、删除、移动、缩放、旋转、选中、连接（有节点的图元）、复制、粘贴。
4、2系统设置
  可以根据实际情况进行基准容量、基准点压、阻抗形式（标幺值、有名值）的设置；可以对不同电压等级进行颜色设置，以作区分；可以对计算精度进行设置，以确定保留精确到小数点后几位。
; ]3 `* u: A  a; g5 [; K( h4、3保护方式设置
0 o- k( z: f/ ?* o# z. d  系统可以提供的保护方式有: 低压线路、阶段电流、变压器主保护、变压器后备保护、电容器保护、母联保护、纵差保护、微机保护、过负荷联切保护、电动机保护、备用电源保护等各种保护方式。
/ c2 u; b2 ]* a/ j  4、4保护配置管理
    对不同类型的保护进行参数配置管理以及源点定义，功能模块包括：保护原理建模、源点定义、保护参数管理。
( A4 G. Z! ]$ W5 q3 `) b3 C5 x9 c: u  4、5保护逻辑图形建模
    根据二次设备原理，进行二次设备逻辑绘图。功能模块包括：图元定义工具、图形绘制、图形建模、拓扑生成、图形输出。
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4、6整定计算
    提供电气设备所配置的各种原理保护的整定界面；提供不同的整定原则，可供用户根据实际情况进行选择，提供在线帮助用户理解整定原理和整定过程；提供保护整定计算书，整定计算书是用文字形式把整定过程记录下来形成文件
' I9 u+ u6 Z* f! |2 n! W   4、7定值单管理
; `3 _" P& V! [1 ]    对保护装置的定值单进行维护和管理。主要功能包括对定值单的录入界面、输出格式进行制定；功能模块包括：定值单查询、定值单删除等。
4、8故障分析
3 B% |7 r8 ]7 K0 x$ W/ T% \在阻抗计算及短路电流的基础上，进行整定计算后，可任意设置故障点、故障类型，来分析故障信息，查看故障点及其他节点的故障信息。
+ E% @; z8 M8 n' e4、9仿真校验
模拟系统故障，考察保护动作行为，对保护定值的正确性及合理性进行校验，并提供仿真报告。

% h- Z- m4 J5 c2 s+ l 六、实施进度计划
1、对保护定值整定计算系统进行调研，多方面搜集有关信息资料，论证其购置或联合开发使用的可行性并做出具体实施方案；
时间：八月份第一周
: w& f. ~# }( p/ Q" w8 y3 _2、选择合格供方，重点考察供方所提供产品的质量是否可靠，对实际工作的效用意义，售后服务是否及时及培训情况等；
  q+ E9 g/ V. L$ P时间：八月份第一周
0 Y: G# Q/ `/ @3 |0 O* x/ Z3、对保护定值整定计算系统统进行购置，并提出需求，在总公司领导下，组织各有关单位实施相关数据的现场采集；配合供方单位进行安装调试；
* W2 p; l9 r' M时间：八月份第二周
" t# g  h  a; B0 N5、系统安装调试完成后，组织各有关单位进行数据核实，并进行初步验收；
1 d+ O2 p! a' Y# U! [时间：八月份第三周
6、组织总公司各有关单位负责人对保护定值整定计算系统进行整体验收；
时间：八月份第三周
: T2 t+ P6 O; P) v7、在供方的指导下组织人员进行培训学习保护定值整定计算系统的使用方法及相关的继电保护定值计算理论知识；
! L! u/ }& |. h3 [7 I* b$ N( r时间：八月份第四周
+ V( e! e: l  B% j8、试用保护定值整定计算系统开展保护定值整定计算工作。
时间：今后。
9 j& o5 x  R9 k# [% g7 |% W七、设备清单
编号        设备        用途        规格        数量
1        保护定值整定计算系统        保护定值整定计算工作        ZY-8.7.2        1
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8 a) y1 A) [, h/ H1 |八、技术创新点
1）本系统采用的图形建模、双重网络结构技术，对操作人员技术要求低，采集数据快速，不受天时地利的限制，处理速度提高。
  ^% Z, N- T0 Y% |, ]; J, J0 Y2）保护定值准确度提高。以前用手工计算保护定值，容易产生常规性错误，计算书和定值单管理混乱。采用图形化继电保护定值整定系统后准确率提高了，管理方便，将有效解决这些问题。
3）电网数据电子化、数字化、图形化、规范化，数据修改更新方便迅速。
, S3 y% w/ y$ z$ S4）对领导决策有很大的支持作用。图形的展现，计算书和定值单的管理更加直观，更容易发现其中的问题所在，有据可依，而快速的解决问题。
5）通过计算、选择合理的保护的定值，满足继电保护“四性”的要求，避免因为保护定值不合理、保护装置误动、拒动造成电力事故的发生。救事故不如防事故，防患于未然，避免巨大的直接经济损失就是带来了巨大的经济收益。
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" Q: X$ \5 y9 B3 H9 y; M九、预期效果
" Q% ]% n% a8 ~* j此系统在我单位应用是可行的。另外为了适应社会、经济发展对电力的迫切需求，加快我县电网建设改造步伐，优化了我县电网结构，达到“节能增效”、“安全、经济、可靠”供电目标，尽快实施保护定值整定计算系统工程也是十分必要的。

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整定自动化系统