设计模式在继电器特性曲线类库开发中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第12期继电器Vo1．34No．12802006年6月16日RELAYJun．16，2006设计模式在继电器特性曲线类库开发中的应用朱忠亭，彭鲁昌，王建芳，朱用荣，张沛超(1．华东电力设计院，上海200063；2．新疆兵团农三师电力公司，新疆巴楚843803；3．上海交通大学，上海200240)摘要：微机型继电保护利用软件技术实现特性曲线，脱离了传统保护实现上的很多束缚，从而可以设计出更为复杂、更为灵活、更能满足保护四统一要求的动作特性曲线。然而，这也为开发通用化的继电保护测试软件带来了很大的困难。因此，封装

2、优良、复用性好且可扩展性强的继电器特性曲线类库对于继电保护测试软件的开发有重要意义。设计模式就是面向对象软件的设计经验的总结，可以直接用于指导各种面向对象软件的设计。针对继电器特性曲线类库开发中遇到的问题，提出由Facade和Strategy模式相结合的解决方案。该类库已经成功应用于继电保护测试软件中。关键词：设计模式；继电器；特性曲线；面向对象中图分类号：TM774文献标识码：A文章编号：1003-4897(2006)12-0080-O3要求可以根据需求进行扩展，这为各种特性曲线输0引言出带来很大的困难。随着微机型继电保护技术的不断发展，越来越在继电器特性曲线中

3、，其主要信息是有限数目多的高性能继电保护装置开始应用于现代电力系统的特征值。表1给出了三种常见类型特性曲线的详中，继电保护测试对数字仿真性能的要求越来越高，细信息。从表中可以看出，所开发的类库必须能够传统的继电保护测试装置和方法已经无法满足要提供简单而统一的接口，在输入所有的特征值后就求。文献[1]提出了新型继电保护测试仪的工作原能显示出该继电器特性曲线。理，继电保护测试系统一般包括上下两层：上层是襄。1三种常见继电器特性曲线Tab．1Threecolnnloncharacteristiccurve8PC机，测试软件通过串行(或USB接口)与下层的测试仪进行通信，

4、传输控制命令和数据文件，并接受继电器类硝WXB型姗0型Gcx型测试仪的反馈信息；下层是测试仪，其内部由DSP特征值1电阻值电阻值电抗值jcl特征倩2电抗值x电抗值x电挑值进行高速的数字信号处理，测试仪直接与保护装置特征值3电阻值。嘲半径r相连接，它向保护装置输出模拟电力系统的电压、电特征值4屯抗值角度口流和开关量，同时监视继电保护的状态。特E值角度0PC机上的测试软件必须界面友好、使用方便且功能强大，适用于所有种类的继电保护装置。由于特性曲线继电保护装置种类繁多而且新型的装置不断地出现，这要求测试软件必须有良好的可扩展性。为达到上述目标，有必要开发出一套通用而且可

5、扩展的在开始对类库进行设计时，有两种候选方案。继电器特性曲线类库，以方便将继电器的动作特性第一种是面向功能的，将每一种类型继电器的特性曲线直观地呈现给用户。曲线用一段代码来实现。这种方法开发思路简单，开发难度较低，但灵活性较差，而且存在大量的重复1继电器特性曲线类库的设计要求和方案性代码；第二种方案是面向对象的，将每一种类型继电器的特性曲线作为一个类，并把曲线分解为各种微机型继电保护利用软件技术实现特性曲线，独立的元素，例如背景、坐标轴、一组曲线和一组点脱离了传统保护实现上的很多束缚，从而可以设计等等，然后分别把上述元素也抽象成为类，特性曲线出更为复杂、更为灵活、

6、更能满足保护四统一要求的类由元素类来实现，类库将具有良好的复用性和可动作特性曲线。所以特性曲线不但种类繁多，而且扩展性，但由于涉及到大量的类，在实现时需要使用维普资讯http://www.cqvip.com朱忠亭，等设计模式在继电器特性曲线类库开发中的应用81合适的开发技巧。因为特性曲线种类繁多，必须考虑复用，再加之类库必须具有易扩展性，所以采用第二种方案比较合适，即采用面向对象技术，并使用相关设计模式。2设计模式(DesignPatterns)简介设计模式在电力系统很多领域中都得到广泛应图2Facade模式用。文献[3]把设计模式应用于一个配电网络的通Fig．2

7、Facadepattern用对象模型中；文献[4]介绍了在建立变电站通信系统与网络的对象模型时应用设计模式。设计模式图3给出Strategy模式的类图，CPlotHelper定义了就是面向对象软件的设计经验的总结，可以直接用所支持算法的公共接口；CPIotWXB、CPlotMHO和于指导各种面向对象软件的设计，文献[2]详细介CPlotGCX是CPlotHelper的子类，按照CPlotHelper绍了各种设计模式。每一个模式都针对某一类特定接口来实现具体算法，即实现从特征值到特性曲线问题给出了特定的解决方案，设计模式使面向对象的转换；CRelayPlot维护了一

8、个CPlo