发电厂继电保护的定值整定与其管理系统的分析

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1、华北电力火学硕十学位论文第二章系统的整体结构设计2．1系统目标及设计思想这套可视化发电厂继电保护整定计算及设备管理软件的目的是为了减轻发电厂继电保护整定人员的工作强度，提高工作质量。软件应用计算机技术，使抽象繁杂的故障计算和整定计算变得形象具体。此系统能较好地解决满足用户需求和软件丌发难度之间的矛盾，通过可视化的界面，使用户参与计算，由于加入了用户的整定经验增加了计算结果的可信度和正确性，从而减轻了用户的劳动强度，提高了工作效率。本系统并非纯粹的计算程序，一般的计算程序只要用户输入计算条件就可以

2、输出结果。而本系统的运行过程中则需要用户参与，才能保证最终结果的正确性。发电厂主设备的保护配置非常复杂，不同电厂的保护配置差异也很大，而且不同厂家生产的保护装置其整定过程也存在差异，整定过程中需要用户的经验。如果依据某个典型电厂对其所配置的保护进行整定，很难实现软件的通用性，并使得软件的开发成本提高。所以设计一种具有良好扩充性和通用性的电厂主设备整定软件爿能满足需要。为使系统具有良好的通用性和扩充性，并能让用户表达自己的整定经验，在设计系统时，注重强调了系统的模块化和可视化的特点。模块化使得系统

3、的内容容易扩充；可视化的特点，就是将抽象的原理以图形，文字等直观易懂的方式表示出来，它不仅方便用户理解保护的整定原理，而且整定原则是依据《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》，同时兼顾各具体保护装置的说明书，可以确保整定结果的『F确性。2．2系统的整体结构设计以往的发电厂继电保护定值整定及管理系统，保护的整定计算规则都写入程序内部，用户不能对其进行修改，而且对具体设备保护的配置也是固定的，造成当用户对具体设备及其所配置的保护进行添加或删除时、以及当保护整定计算规则发生变化的时候，不能灵活的处理

4、，难以满足该类软件通用性和实用性的要求，因此很难满足不同容量发电厂实际应用的需要。‘。”针对上述问题，本文采用了模块化、开放式的整定计算和管理系统，其目的是当发电厂系统结构发生变化、系统运行方式或者构成系统的设备参数发生变化以后，系统中的各个设备的保护还能保持它的完整性和可靠性。系统的具体构成利用5华北电力人学硕十学位论文不同的数据库和基于数据库的功能模块来实现，如图2．2所示。I元件参数及拓扑结构庠故障计算库整定计算库定值及设备管理库』上人机交互界面』上』土图形建模模块故障分析模块整定计算模块

5、设备管理模块图2，2系统整体结构框剧在这个模块化的系统中，所有功能模块的实现都是基于数据库的。在数据库的结构设计上，采用面向对象的数据结构设计和多级的数据表关联方式。根据系统功能要求，建立了四个基本功能模块，四大模块之间相互联系、相互作用，共同完成系统的整体功能。(】)图形建模模块：利用VB语言的特点和功能，丌发了绘制电网主接线图的图形建模环境。提供了完善的绘图工具，用户可以轻松的绘制电网主接线图，元件参数全部采用可视化输入，编辑、修改极为方便。绘图完成并进行保存后，图上的所有元件的信息存入数据

6、库中，供其他模块使用。(2)故障分析模块：利用图形建模理论，并结合网络拓扑分析和电力系统故障分析理论，丌发了图形化的发电厂故障分析软件，并能根据主接线图自动生成相应的序网图。可以任意设置电厂的运行方式，可以在绘制的发电厂接线图上任意设置各种故障，软件相应地计算出各个支路的各序、各相电流，以及各个节点的各序、各相电压和短路点处的等值序阻抗。故障计算的结果，既可以用鼠标点击获得，也可以以表格的方式浏览。(3)整定计算模块：对不同原理的继电保护整定原则进行了归纳，参照现场的整定计算方法，开发了可视化继

7、电保护整定计算模块。该模块是整个定值整定和管理系统的核心，它实现了发电厂电力系统里包括发电机、变压器、电动机等常用设备的定值的整定计算和管理，在程序设计过程中严格的遵循继电保护整定计算规程，兼顾通用性和专用性。对于现有的保护，计算定值时整定导则可以直接从已制定的定值整定和管理数据库里提取，其整定导则用户可以进行维护；对于新增加的保护，用户还可以根据需要灵活的添加其整定导则。(4)发备管理模块：丌发了完整的继电保护设备及定值管理数据库软件。具有完整的定值单和保护装置管理系统，用户整定的定值结果可以

8、自动进入数据库保华北电力大学硕士学位论文存，并可随时进行查询。该管理模块设有系统登录的功能，凡持有密码的用户才可以进入系统，保证了用户数据的安全性。对用户权限进行限制，只有系统管理员或高级用户方可对设备及定值信息进行修改。本文着重进行整定计算和设备管理两大部分的设计和开发。2．3编程语言和开发工具本系统的开发，编程工具选择Visua]BasiC6．O，VisualBasic是近年来在圈内外得到迅速推广应用的可视化程序设计语言‘，具有简单易学、功能强大、软件费用支出低，见效快等特点。同时它又是采用