可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)及方法，涉及繼電保護(hù)領(lǐng)域，根據(jù)電力用戶的使用特點(diǎn)，研制出集多種功能為一體的可視化整定計(jì)算系統(tǒng)，包括人機(jī)交互接口模塊、計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)管理模塊和報(bào)表生成模塊，完成地理接線圖的繪制，由地理接線圖形成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，自動(dòng)根據(jù)接線圖完成節(jié)點(diǎn)編號和支路編號，調(diào)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行短路計(jì)算；整定計(jì)算原則和公式存儲(chǔ)在計(jì)算模塊中，按整定計(jì)算原則形成待用數(shù)據(jù)，與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)成系統(tǒng)整定計(jì)算數(shù)據(jù)，當(dāng)保護(hù)定值超出所設(shè)閾值時(shí)，系統(tǒng)給出警示；最后，將計(jì)算結(jié)果生成報(bào)表輸出。該方法中整定計(jì)算部分直接調(diào)用短路計(jì)算的結(jié)果，可以節(jié)省計(jì)算時(shí)間，每個(gè)模塊的計(jì)算數(shù)據(jù)都可以單獨(dú)生成報(bào)表，便于后續(xù)的分析處理。
【專利說明】可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]繼電保護(hù)是電力生產(chǎn)中一項(xiàng)經(jīng)常性工作，并且隨著電網(wǎng)規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜，大環(huán)、小環(huán)相互重疊，長線短線相互連接的情況比較普遍，多樣化的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、多變的運(yùn)行方式、多種類型不同規(guī)格的電氣設(shè)備對繼電保護(hù)的不同要求、多樣化的繼電保護(hù)配置方案、各種不斷發(fā)展的保護(hù)測量原理和構(gòu)成、多種類型、不同國家廠商所生產(chǎn)的繼電保護(hù)裝置產(chǎn)品，增加了整定計(jì)算的工作量和復(fù)雜度。
[0003](I)傳統(tǒng)的繼電保護(hù)定值的計(jì)算多為手工計(jì)算，手工計(jì)算保護(hù)定值十分復(fù)雜，存在計(jì)算效率低、工作強(qiáng)度大、準(zhǔn)確率低的問題，且保護(hù)定值不能及時(shí)的顯示給電網(wǎng)工作人員；
[0004](2)隨著計(jì)算機(jī)的普及和深入，開發(fā)了一些整定計(jì)算系統(tǒng)及方法，但是保護(hù)定值計(jì)算系統(tǒng)及方法均為各廠商自主開發(fā)，電網(wǎng)涉及的保護(hù)類型眾多，可能需要同時(shí)使用多個(gè)定值計(jì)算系統(tǒng)及方法，部分報(bào)表的生成需要人工將計(jì)算結(jié)果編制為最終文檔格式，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，且工作量大，重復(fù)性工作多。限制了整定計(jì)算系統(tǒng)及方法在不同地區(qū)的推廣和應(yīng)用。
[0005](3)計(jì)算機(jī)完成的整定計(jì)算存在功能單一，可視性差、通用性差、自動(dòng)化程度低、缺乏自動(dòng)銜接功能的特點(diǎn)，可擴(kuò)展性差，開發(fā)人員面臨著龐大的程序升級和維護(hù)工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，特別創(chuàng)新地提出了一種可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)及方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，其關(guān)鍵在于，包括:人機(jī)交互接口模塊，數(shù)據(jù)管理模塊，計(jì)算模塊和報(bào)表生成模塊；
[0008]人機(jī)交互接口模塊連接計(jì)算模塊，所述人機(jī)交互接口模塊用于根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電網(wǎng)繼電元件參數(shù)，形成仿真模型的建模，計(jì)算模塊設(shè)置電網(wǎng)繼電參數(shù)閾值，所述計(jì)算模塊接收電網(wǎng)繼電元件數(shù)據(jù)，發(fā)送到計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算；
[0009]計(jì)算模塊連接報(bào)表生成模塊，所述計(jì)算模塊用于計(jì)算短路電流值以及將計(jì)算后的短路電流值進(jìn)行整定計(jì)算，且將計(jì)算后的數(shù)據(jù)與繼電參數(shù)閾值進(jìn)行比較，對超出所述閾值范圍的給出提示，最終將計(jì)算結(jié)果生成報(bào)表數(shù)據(jù)，由報(bào)表生成模塊將生成的報(bào)表數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出，顯示給用戶；
[0010]計(jì)算模塊和報(bào)表生成模塊分別連接數(shù)據(jù)管理模塊，所述數(shù)據(jù)管理模塊用于存儲(chǔ)計(jì)算模塊預(yù)存和計(jì)算的數(shù)據(jù)，以及將報(bào)表生成模塊生成的報(bào)表進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0011]上述技術(shù)方案的有益效果為:對電力系統(tǒng)各種接線方式、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼捌淠Ｐ瓦M(jìn)行了分析，形成短路計(jì)算所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、并自動(dòng)形成計(jì)算所需的正序、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)，將短路計(jì)算和整定計(jì)算有效結(jié)合。系統(tǒng)及方法可視化程度高，操作簡單，計(jì)算結(jié)果清晰易讀，是新一代的電力系統(tǒng)管理系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)及方法能直接用于實(shí)際的電網(wǎng)，減輕電力技術(shù)人員繁瑣的手工勞動(dòng)，節(jié)省時(shí)間，提高效率。
[0012]所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述計(jì)算模塊包括:短路計(jì)算模塊和整定計(jì)算模塊，短路計(jì)算模塊分別連接整定計(jì)算模塊和報(bào)表生成模塊，所述整定計(jì)算模塊連接報(bào)表生成模塊；
[0013]所述短路計(jì)算模塊用于計(jì)算三相短路、單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路電流，采用對電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與支路數(shù)字編號的方法來識(shí)別電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，電網(wǎng)原始數(shù)據(jù)輸入后，短路計(jì)算模塊對節(jié)點(diǎn)與支路進(jìn)行自動(dòng)編號，然后對電網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，根據(jù)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，得到電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，對導(dǎo)納矩陣求逆，獲得節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣，然后設(shè)置短路點(diǎn)，計(jì)算短路電流，在短路計(jì)算中，計(jì)算電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)對稱短路時(shí)僅需形成正序網(wǎng)絡(luò)，負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)，而零序網(wǎng)絡(luò)由通過零序電流的支路構(gòu)成，決定于電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及中性點(diǎn)接地狀況，是全網(wǎng)支路的一個(gè)子集；
[0014]所述整定計(jì)算模塊以部頒整定規(guī)程為基礎(chǔ)對繼電保護(hù)的整定原則、整定公式、靈敏度校驗(yàn)、動(dòng)作時(shí)限和各種保護(hù)參數(shù)進(jìn)行分析比較，在整定原則頁生成模塊編輯生成整定原則頁，所述整定原則頁包括整定原則、整定公式、參數(shù)、靈敏度校驗(yàn)和動(dòng)作時(shí)限的文字說明，將不同廠家的保護(hù)名稱和整定原則表區(qū)分放入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)管理模塊，整定時(shí)通過選擇所選配保護(hù)繼電裝置的型號來使用該型號的整定規(guī)則，進(jìn)行整定公式及系數(shù)選擇范圍的修改。
[0015]上述技術(shù)方案的有益效果為:所述計(jì)算模塊包括短路計(jì)算模塊和整定計(jì)算模塊，所述計(jì)算模塊通過短路計(jì)算和整定計(jì)算之后，為合理選擇電氣接線，選擇限制短路電路的保護(hù)措施，以及合理配置繼電保護(hù)裝置并整定其參數(shù)提供重要依據(jù)，。
[0016]所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述人機(jī)交互接口模塊包括:
[0017]建模模塊，用于對電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模，采集全部電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)之間的拓?fù)潢P(guān)系，獲取地理接線圖，獲取電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電氣元件設(shè)備，包括線路、變壓器、發(fā)電廠、母線、電抗器、斷路器的參數(shù)，導(dǎo)入建模模塊，進(jìn)行等比例的電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電氣元件設(shè)備的建模，建模完成后，形成電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的等值阻抗圖，獲得全部電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的等值到指定的若干個(gè)節(jié)點(diǎn)的等值參數(shù)，將短路點(diǎn)、短路類型和系統(tǒng)運(yùn)行方式，有系統(tǒng)大方式和系統(tǒng)小方式，短路類型設(shè)置單條母線短路、多條母線短路、線路某一點(diǎn)短路的相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)管理模塊，將建模完成的電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算模塊。
[0018]上述技術(shù)方案的有益效果為:可繪制電力系統(tǒng)的地理接線圖和電氣接線圖，對于繪制好的接線圖，能夠自動(dòng)識(shí)別元件之間的相互連接關(guān)系。
[0019]所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述短路計(jì)算模塊包括:短路網(wǎng)絡(luò)形成模塊，所述短路網(wǎng)絡(luò)形成模塊用于形成對稱短路網(wǎng)絡(luò)和不對稱短路網(wǎng)絡(luò)，
[0020]所述計(jì)算形成的對稱短路網(wǎng)絡(luò)為正序網(wǎng)絡(luò)，而計(jì)算不對稱短路網(wǎng)絡(luò)需要形成正序網(wǎng)絡(luò)、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)，對于負(fù)序網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)構(gòu)與正序網(wǎng)絡(luò)相同，電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中所有靜止元件的正序、負(fù)序阻抗相同，將旋轉(zhuǎn)元件的電抗以其負(fù)序電抗代替正序電抗，即可形成負(fù)序網(wǎng)絡(luò)，零序網(wǎng)絡(luò)含有電網(wǎng)的部分元件，需要單獨(dú)識(shí)別，零序網(wǎng)絡(luò)由通過零序電流的支路構(gòu)成，決定于電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及中性點(diǎn)接地狀況，是全網(wǎng)支路的一個(gè)子集。
[0021]上述技術(shù)方案的有益效果為:根據(jù)形成對稱短路網(wǎng)絡(luò)和不對稱短路網(wǎng)絡(luò)的狀況，根據(jù)不同情況分別處理。
[0022]所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)管理模塊存儲(chǔ)有:
[0023]建模過程中電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的元件數(shù)據(jù)，形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)，以及計(jì)算模塊預(yù)存和計(jì)算后的數(shù)據(jù)。
[0024]本發(fā)明還公開一種可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算方法，其關(guān)鍵在于，包括如下步驟:
[0025]步驟1，建立圖形的基本模型和圖元結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)圖形的編輯功能，并繪制出繼電保護(hù)計(jì)量所需要的圖形元件，包括電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的母線、輸電線、變壓器、電抗器、電容器、負(fù)荷、發(fā)電站、變電站，并實(shí)現(xiàn)子元件的圖形嵌套，把常用的主接線變電站做成一個(gè)繪圖單元，每個(gè)圖形元件有其自己的屬性，存儲(chǔ)在單元表格中，繪制電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的地理接線圖和電氣接線圖，在電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電氣接線圖上繪制各種元件的原始參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)；
[0026]步驟2，根據(jù)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電氣元件存放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)和圖形的顯示特征一一對應(yīng)，在改變圖形的同時(shí)，電氣元件存放數(shù)據(jù)隨之改變，根據(jù)需要選擇電氣元件的型號的數(shù)據(jù)，對電氣元件添加自定義屬性，對于每個(gè)電氣元件都通過相應(yīng)的類來表示，類封裝有設(shè)備的參數(shù)；
[0027]步驟3，計(jì)算短路電流，所述短路電流包括三相短路、單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路電流，短路電流計(jì)算采用對電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與支路數(shù)字編號的方法來識(shí)別網(wǎng)絡(luò)，電網(wǎng)原始數(shù)據(jù)輸入后，對節(jié)點(diǎn)與支路進(jìn)行編號，然后對電網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，得到網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，對導(dǎo)納矩陣求逆，獲得節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣，然后設(shè)置短路點(diǎn)，計(jì)算短路電流；
[0028]步驟4，在電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)整定計(jì)算中，以部頒整定規(guī)程為基礎(chǔ)，基于類來建立整定計(jì)算模塊，使整定計(jì)算模塊具有很好的替換性和獨(dú)立性，對保護(hù)的整定原則、整定公式、靈敏度校驗(yàn)、動(dòng)作時(shí)限和各種保護(hù)參數(shù)進(jìn)行分析比較，在整定原則頁編輯整定原則、整定公式、參數(shù)、靈敏度校驗(yàn)和動(dòng)作時(shí)限的文字說明將不同電氣元件的保護(hù)名稱和整定原則表區(qū)分放入數(shù)據(jù)管理模塊，整定時(shí)可通過選擇所配置的保護(hù)裝置型號來使用該型號的整定規(guī)則，整定時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行整定公式及系數(shù)選擇范圍的修改；
[0029]步驟5，采用嵌套編程技術(shù)，對整定計(jì)算的結(jié)果生成報(bào)表，與應(yīng)用工具整合，創(chuàng)建調(diào)用格式的應(yīng)用程序，輸出相應(yīng)格式的報(bào)表。
[0030]上述技術(shù)方案的有益效果為:上述方法，對電力系統(tǒng)各種接線方式、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼捌淠Ｐ瓦M(jìn)行了分析，形成短路計(jì)算所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、并自動(dòng)形成計(jì)算所需的正序、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)，將短路計(jì)算和整定計(jì)算有效結(jié)合。系統(tǒng)及方法可視化程度高，操作簡單，計(jì)算結(jié)果清晰易讀，是新一代的電力系統(tǒng)管理系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)及方法能直接用于實(shí)際的電網(wǎng)，減輕電力技術(shù)人員繁瑣的手工勞動(dòng)，節(jié)省時(shí)間，提高效率。
[0031]所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算方法，優(yōu)選的，所述步驟3包括:
[0032]步驟3-1，在短路計(jì)算中，包括對稱短路和不對稱短路，在計(jì)算電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中對稱短路時(shí)形成正序網(wǎng)絡(luò)，
[0033]步驟3-2，而計(jì)算不對稱短路需形成正序網(wǎng)絡(luò)，負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò),而零序網(wǎng)絡(luò)由通過零序電流的支路構(gòu)成，決定于網(wǎng)絡(luò)及中性點(diǎn)接地狀況，是全網(wǎng)支路的一個(gè)子集。
[0034]上述技術(shù)方案的有益效果為:根據(jù)形成對稱短路網(wǎng)絡(luò)和不對稱短路網(wǎng)絡(luò)的狀況，根據(jù)不同情況分別處理。
[0035]所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算方法，優(yōu)選的，所述步驟3-2中零序網(wǎng)絡(luò)包括:[0036]步驟3-3，由短路點(diǎn)所在的電壓等級所接的變壓器中性點(diǎn)接地狀況確定預(yù)選零序支路；
[0037]步驟3-4，對預(yù)選零序支路進(jìn)行篩選，排除非零序支路；
[0038]步驟3-5,對確定的零序支路計(jì)算零序電抗,重新記錄、編號、形成零序網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。
[0039]上述技術(shù)方案的有益效果為:通過對不對稱短路網(wǎng)絡(luò)中零序網(wǎng)絡(luò)的具體實(shí)現(xiàn)方法的操作，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的零序網(wǎng)絡(luò)功能。
[0040]所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算方法，優(yōu)選的，所述步驟5包括:
[0041]步驟5-1,其中應(yīng)用工具為office、AutoCAD、Internet進(jìn)行整合,倉丨j建調(diào)用格式的
應(yīng)用程序。
[0042]上述技術(shù)方案的有益效果為:應(yīng)用工具為office、AutoCAD、Internet進(jìn)行整合，創(chuàng)建調(diào)用格式的應(yīng)用程序，能夠更快速的實(shí)現(xiàn)報(bào)表生成的功能。
[0043]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0044]強(qiáng)大的繪圖功能和編輯功能，良好的人際交互界面，美觀的圖形效果，簡單的操作方法，完全圖形建模，圖形自動(dòng)標(biāo)注，元件參數(shù)的輸入、存儲(chǔ)以及計(jì)算結(jié)果的顯示、輸出、打印都方便，減輕整定人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，且整定人員不需要多強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)水平，滿足電力行業(yè)現(xiàn)實(shí)需要的意義；實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)操作的圖形化模擬和仿真，可用于模擬、研究各種故障條件下的電力系統(tǒng)行為，確定支路電網(wǎng)故障引起的各支路電流和母線電壓的變化情況，以檢查設(shè)備忍受故障的能力，通過故障電流確定保護(hù)的動(dòng)作值，進(jìn)一步分析保護(hù)方案的合理性與協(xié)調(diào)性；系統(tǒng)界面實(shí)現(xiàn)了“所見即所得”的一次接線圖輔助設(shè)計(jì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了完全圖形化的“智能、簡單、有趣、實(shí)用”的操作模式。
[0045]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0047]圖1是本發(fā)明可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)的連接示意圖；
[0048]圖2是本發(fā)明可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0050]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。[0051]在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0052]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，公開一種可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)和方法，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和模塊封裝概念以及可視化編程技術(shù)，高度集成系統(tǒng)及方法，并且最大限度地提高系統(tǒng)及方法的操作性能，零基礎(chǔ)用戶都可方便使用。
[0053]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了本發(fā)明提供了一種可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，其關(guān)鍵在于，包括:人機(jī)交互接口模塊，數(shù)據(jù)管理模塊，計(jì)算模塊和報(bào)表生成模塊；
[0054]人機(jī)交互接口模塊連接計(jì)算模塊，所述人機(jī)交互接口模塊用于根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電網(wǎng)繼電元件參數(shù)，形成仿真模型的建模，計(jì)算模塊設(shè)置電網(wǎng)繼電參數(shù)閾值，所述計(jì)算模塊接收電網(wǎng)繼電元件數(shù)據(jù)，發(fā)送到計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算；
[0055]計(jì)算模塊連接報(bào)表生成模塊，所述計(jì)算模塊用于計(jì)算短路電流值以及將計(jì)算后的短路電流值進(jìn)行整定計(jì)算，將計(jì)算后的數(shù)據(jù)與繼電參數(shù)閾值進(jìn)行比較，對超出所述閾值范圍給出提示報(bào)警，且將計(jì)算結(jié)果生成報(bào)表數(shù)據(jù)，由報(bào)表生成模塊將生成的報(bào)表數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出，顯示給用戶；
[0056]計(jì)算模塊和報(bào)表生成模塊分別連接數(shù)據(jù)管理模塊，所述數(shù)據(jù)管理模塊用于存儲(chǔ)計(jì)算模塊預(yù)存和計(jì)算的數(shù)據(jù)，以及將報(bào)表生成模塊生成的報(bào)表進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0057]所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述計(jì)算模塊包括:短路計(jì)算模塊和整定計(jì)算模塊，短路計(jì)算模塊分別連接整定計(jì)算模塊和報(bào)表生成模塊，所述整定計(jì)算模塊連接報(bào)表生成模塊；
[0058]所述短路計(jì)算模塊用于計(jì)算三相短路、單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路電流，采用對電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與支路數(shù)字編號的方法來識(shí)別電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，電網(wǎng)原始數(shù)據(jù)輸入后，短路計(jì)算模塊對節(jié)點(diǎn)與支路進(jìn)行自動(dòng)編號，然后對電網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，根據(jù)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，得到電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，對導(dǎo)納矩陣求逆，獲得節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣，然后設(shè)置短路點(diǎn)，計(jì)算短路電流，在短路計(jì)算中，計(jì)算電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)對稱短路時(shí)僅需形成正序網(wǎng)絡(luò)，負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)，而零序網(wǎng)絡(luò)由通過零序電流的支路構(gòu)成，決定于電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及中性點(diǎn)接地狀況，是全網(wǎng)支路的一個(gè)子集；
[0059]所述整定計(jì)算模塊以部頒整定規(guī)程為基礎(chǔ)對繼電保護(hù)的整定原則、整定公式、靈敏度校驗(yàn)、動(dòng)作時(shí)限和各種保護(hù)參數(shù)進(jìn)行分析比較，在整定原則頁生成模塊編輯生成整定原則頁，所述整定原則頁包括整定原則、整定公式、參數(shù)、靈敏度校驗(yàn)和動(dòng)作時(shí)限的文字說明，將不同廠家的保護(hù)名稱和整定原則表區(qū)分放入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)管理模塊，整定時(shí)通過選擇所選配保護(hù)繼電裝置的型號來使用該型號的整定規(guī)則，進(jìn)行整定公式及系數(shù)選擇范圍的修改。
[0060]所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述人機(jī)交互接口模塊包括:
[0061]建模模塊，用于對電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模，采集全部電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)之間的拓?fù)潢P(guān)系，獲取地理接線圖，獲取電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電氣元件設(shè)備，包括線路、變壓器、發(fā)電廠、母線、電抗器、斷路器的參數(shù)，導(dǎo)入建模模塊，進(jìn)行等比例的電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電氣元件設(shè)備的建模，建模完成后，形成電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的等值阻抗圖，獲得全部電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的等值到指定的若干個(gè)節(jié)點(diǎn)的等值參數(shù)，將短路點(diǎn)、短路類型和系統(tǒng)運(yùn)行方式，有系統(tǒng)大方式和系統(tǒng)小方式，短路類型設(shè)置單條母線短路、多條母線短路、線路某一點(diǎn)短路的相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)管理模塊，將建模完成的電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算模塊。
[0062]所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述短路計(jì)算模塊包括:短路網(wǎng)絡(luò)形成模塊，所述短路網(wǎng)絡(luò)形成模塊用于形成對稱短路網(wǎng)絡(luò)和不對稱短路網(wǎng)絡(luò)，
[0063]所述計(jì)算形成的對稱短路網(wǎng)絡(luò)為正序網(wǎng)絡(luò)，而計(jì)算不對稱短路網(wǎng)絡(luò)需要形成正序網(wǎng)絡(luò)、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)，對于負(fù)序網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)構(gòu)與正序網(wǎng)絡(luò)相同，電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中所有靜止元件的正序、負(fù)序阻抗相同，將旋轉(zhuǎn)元件的電抗以其負(fù)序電抗代替正序電抗，即可形成負(fù)序網(wǎng)絡(luò)，零序網(wǎng)絡(luò)含有電網(wǎng)的部分元件，需要單獨(dú)識(shí)別，零序網(wǎng)絡(luò)由通過零序電流的支路構(gòu)成，決定于電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及中性點(diǎn)接地狀況，是全網(wǎng)支路的一個(gè)子集。
[0064]所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)管理模塊存儲(chǔ)有:
[0065]建模過程中電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的元件數(shù)據(jù)，形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)，以及計(jì)算模塊預(yù)存和計(jì)算后的數(shù)據(jù)。
[0066]1、以Visual Studio2010為平臺(tái)，采用C++編程語言，建立圖形軟件的基本模型和圖元結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)圖形的編輯功能，并繪制如母線、輸電線、變壓器、電抗器、電容器、負(fù)荷、發(fā)電站、變電站等各種繼電保護(hù)計(jì)量所需要的圖形元件，并可實(shí)現(xiàn)子元件的圖形嵌套，即為了加快繪圖速度，把常用的主接線變電站做成一個(gè)繪圖單元，通過鼠標(biāo)的拖拽或單擊來完成繪圖。每個(gè)圖形元件有其自己的屬性，存儲(chǔ)在單元表格中，可繪制電力系統(tǒng)的地理接線圖和電氣接線圖，對于繪制好的接線圖，能夠自動(dòng)識(shí)別元件之間的相互連接關(guān)系，可以在電力系統(tǒng)接線圖上通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)，輸入和瀏覽各種元件的原始參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)。
[0067]2、根據(jù)電氣元件類來存放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)和圖形的顯示特征一一對應(yīng)，在繪圖頁面中改變圖形，數(shù)據(jù)隨之改變，且可根據(jù)需要選擇元件的型號的數(shù)據(jù)。對元件添加自定義屬性，對于每個(gè)設(shè)備都可以通過雙擊鼠標(biāo)或菜單命令打開對應(yīng)的屬性編輯對話框來完成設(shè)備參數(shù)的輸入、修改。所有設(shè)備元件都通過相應(yīng)的類來表示，類封裝了設(shè)備的參數(shù)。
[0068]3、編制短路電流計(jì)算程序，包括三相短路、單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路。短路電流計(jì)算程序采用對電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與支路數(shù)字編號的方法來識(shí)別網(wǎng)絡(luò)。電網(wǎng)原始數(shù)據(jù)輸入后，程序?qū)?jié)點(diǎn)與支路進(jìn)行自動(dòng)編號，然后對電網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，很容易得到網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，對導(dǎo)納矩陣求逆，獲得節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣，然后設(shè)置短路點(diǎn)，計(jì)算短路電流。在短路計(jì)算中，計(jì)算電網(wǎng)對稱短路時(shí)僅需形成正序網(wǎng)絡(luò)，而計(jì)算不對稱短路時(shí)除了需形成正序網(wǎng)絡(luò)外，還需形成負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)。而零序網(wǎng)絡(luò)由通過零序電流的支路構(gòu)成，決定于網(wǎng)絡(luò)及中性點(diǎn)接地狀況，是全網(wǎng)支路的一個(gè)子集。
[0069]4、在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算中，部頒整定規(guī)程是繼電保護(hù)整定計(jì)算所應(yīng)遵循的基本準(zhǔn)則，以部頒整定規(guī)程為基礎(chǔ)，考慮不同地域整定原則的特殊部分，形成特殊區(qū)域的整定原則，基于Visual C++語言中類的思想建立整定計(jì)算模塊，使整定計(jì)算模塊具有很好的替換性和獨(dú)立性，對于特殊用戶，整定計(jì)算系統(tǒng)及方法可以方便快捷地轉(zhuǎn)化為專用的整定計(jì)算系統(tǒng)及方法。
[0070]對保護(hù)的整定原則、整定公式、靈敏度校驗(yàn)、動(dòng)作時(shí)限和各種保護(hù)參數(shù)進(jìn)行分析比較。在整定原則頁編輯整定原則、整定公式、參數(shù)、靈敏度校驗(yàn)和動(dòng)作時(shí)限的文字說明。因不同廠家生產(chǎn)的保護(hù)裝置在整定計(jì)算中存在差別，所以將不同廠家的保護(hù)名稱和整定原則表區(qū)分放入數(shù)據(jù)庫，整定時(shí)可通過選擇所配保護(hù)裝置的型號來使用該型號的整定規(guī)則，整定時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行整定公式及系數(shù)選擇范圍等的修改。
[0071]5、采用嵌套編程技術(shù),對整定計(jì)算的結(jié)果生成報(bào)表,與office、AutoCAD、Internet整合，創(chuàng)建調(diào)用格式的應(yīng)用程序，輸出相應(yīng)格式的報(bào)表。
[0072]如圖1所示，人機(jī)交互接口模塊I的輸出端分別與短路計(jì)算模塊3、整定計(jì)算模塊
4、報(bào)表生成模塊5相連，短路電流計(jì)算模塊3的輸出端與整定計(jì)算模塊4的輸入端相連，報(bào)表生成模塊5的輸入端分別與整定計(jì)算模塊4的輸出端、短路計(jì)算模塊3的輸出端相連。
[0073]人機(jī)交互接口模塊I供給用戶簡單實(shí)用的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)編輯、管理的工具和方便快捷的圖形操作手段，提供圖元編輯器，用戶可任意添加、修改圖元以適應(yīng)實(shí)際工作的需要；數(shù)據(jù)管理模塊2進(jìn)行數(shù)據(jù)的多方位管理，結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)，對各模塊的計(jì)算提供輔助數(shù)據(jù)處理。整定計(jì)算模塊4需要用到短路計(jì)算模塊的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的調(diào)用依賴于整定計(jì)算模塊的計(jì)算程序，短路計(jì)算和整定計(jì)算的結(jié)果可銜接到報(bào)表生成模塊。
[0074]如圖2所示，
[0075]1、首先對圖形進(jìn)行建模，了解所轄區(qū)域的各廠站及線路之間的拓?fù)潢P(guān)系，明確地理接線圖，明確電力系統(tǒng)一次接線設(shè)備，包括線路、變壓器、發(fā)電廠、母線、電抗器、斷路器的參數(shù)，包括各阻抗(正序零序)、功率因數(shù)、最大負(fù)荷電流、額定容量、額定電壓等，以及設(shè)備所配置的保護(hù)裝置。按照地理接線圖，從左往右，從上到下依次繪制廠站和元件，雙擊元件，可設(shè)置名稱和電壓等級，額定容量等參數(shù)。
[0076]2、繪圖完成后，自動(dòng)形成網(wǎng)路等值阻抗圖，獲得一個(gè)地區(qū)電網(wǎng)等值到指定的若干個(gè)節(jié)點(diǎn)的等值參數(shù)，選擇短路點(diǎn)、短路類型和系統(tǒng)運(yùn)行方式，有系統(tǒng)大方式和系統(tǒng)小方式，短路類型可以設(shè)置單條母線短路、多條母線短路、線路某一點(diǎn)短路。完成各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置后，電點(diǎn)擊短路計(jì)算圖標(biāo)，即在圖形上 顯示出相應(yīng)的短路電流在短路計(jì)算中，計(jì)算電網(wǎng)對稱短路時(shí)僅需形成正序網(wǎng)絡(luò)，而計(jì)算不對稱短路時(shí)除了需形成正序網(wǎng)絡(luò)外，還需形成負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)。對于負(fù)序網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)構(gòu)與正序網(wǎng)絡(luò)相同，電網(wǎng)中所有靜止元件的正序、負(fù)序阻抗相同，僅需將旋轉(zhuǎn)元件的電抗以其負(fù)序電抗代替正序電抗，即可形成負(fù)序網(wǎng)絡(luò)。而零序網(wǎng)絡(luò)完全不同于正序網(wǎng)絡(luò)，它只含有電網(wǎng)的部分元件，需要單獨(dú)識(shí)別。零序網(wǎng)絡(luò)由通過零序電流的支路構(gòu)成，決定于網(wǎng)絡(luò)及中性點(diǎn)接地狀況，是全網(wǎng)支路的一個(gè)子集。其形成步驟如下:
[0077](I)由短路點(diǎn)所在的電壓等級所接的變壓器中性點(diǎn)接地狀況確定預(yù)選零序支路；
[0078](2)對預(yù)選零序支路進(jìn)行篩選，排除非零序支路；
[0079](3)對確定的零序支路計(jì)算零序電抗,重新記錄、編號、形成零序網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。
[0080]3、然后調(diào)用整定計(jì)算模塊和短路電流計(jì)算結(jié)果進(jìn)行定值整定計(jì)算，在整定計(jì)算模塊中，定義好的整定計(jì)算原則集中存放形成整定原則數(shù)據(jù)庫，這種方法能夠使用戶對整定計(jì)算系統(tǒng)中的電網(wǎng)參數(shù)、故障量等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行訪問和調(diào)用。在保護(hù)裝置模板中完成好保護(hù)裝置信息的錄入，為每個(gè)項(xiàng)目指定整定計(jì)算原則，保護(hù)裝置的定值通知單模板與保護(hù)裝置模板--對應(yīng)。
[0081]4、最后將短路電流的結(jié)果和整定計(jì)算的結(jié)果形成報(bào)表，計(jì)算報(bào)告文檔格式有相應(yīng)的報(bào)告文檔格式設(shè)置單元，按照所需要的格式對文檔格式進(jìn)行設(shè)置。實(shí)現(xiàn)對定值單的分類管理和查詢、瀏覽、打印等。[0082]本發(fā)明可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)及方法，對電力系統(tǒng)各種接線方式、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼捌淠Ｐ瓦M(jìn)行了分析，形成短路計(jì)算所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、并自動(dòng)形成計(jì)算所需的正序、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)，將短路計(jì)算和整定計(jì)算有效結(jié)合。系統(tǒng)及方法可視化程度高，操作簡單，計(jì)算結(jié)果清晰易讀，是新一代的電力系統(tǒng)管理系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)及方法能直接用于實(shí)際的電網(wǎng)，減輕電力技術(shù)人員繁瑣的手工勞動(dòng)，節(jié)省時(shí)間，提高效率。
[0083]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0084]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，包括:人機(jī)交互接口模塊，數(shù)據(jù)管理模塊，計(jì)算模塊和報(bào)表生成模塊； 人機(jī)交互接口模塊連接計(jì)算模塊，所述人機(jī)交互接口模塊用于根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電網(wǎng)繼電元件參數(shù)，形成仿真模型的建模，計(jì)算模塊設(shè)置電網(wǎng)繼電參數(shù)閾值，所述計(jì)算模塊接收電網(wǎng)繼電元件數(shù)據(jù)，發(fā)送到計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算； 計(jì)算模塊連接報(bào)表生成模塊，所述計(jì)算模塊用于計(jì)算短路電流值以及將計(jì)算后的短路電流值進(jìn)行整定計(jì)算，且將計(jì)算后的數(shù)據(jù)與繼電參數(shù)閾值進(jìn)行比較，超出所述閾值范圍，給出提示，最終將計(jì)算結(jié)果生成報(bào)表數(shù)據(jù)，由報(bào)表生成模塊將生成的報(bào)表數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出，顯示給用戶； 計(jì)算模塊和報(bào)表生成模塊分別連接數(shù)據(jù)管理模塊，所述數(shù)據(jù)管理模塊用于存儲(chǔ)計(jì)算模塊預(yù)存和計(jì)算的數(shù)據(jù)，以及將報(bào)表生成模塊生成的報(bào)表進(jìn)行存儲(chǔ)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算模塊包括:短路計(jì)算模塊和整定計(jì)算模塊，短路計(jì)算模塊分別連接整定計(jì)算模塊和報(bào)表生成模塊，所述整定計(jì)算模塊連接報(bào)表生成模塊； 所述短路計(jì)算模塊用于計(jì)算三相短路、單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路電流，采用對電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與支路數(shù)字編號的方法來識(shí)別電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，電網(wǎng)原始數(shù)據(jù)輸入后，短路計(jì)算模塊對節(jié)點(diǎn)與支路進(jìn)行自動(dòng)編號，然后對電網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，根據(jù)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，得到電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，對導(dǎo)納矩陣求逆，獲得節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣，然后設(shè)置短路點(diǎn)，計(jì)算短路電流，在短路計(jì)算中，計(jì)算電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)對稱短路時(shí)僅需形成正序網(wǎng)絡(luò)，負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)，而零序網(wǎng)絡(luò)由通過零序電流的支路構(gòu)成，決定于電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及中性點(diǎn)接地狀況，是全網(wǎng)支路的一個(gè)子集； 所述整定計(jì)算模塊以部頒整定規(guī)程為基礎(chǔ)對繼電保護(hù)的整定原則、整定公式、靈敏度校驗(yàn)、動(dòng)作時(shí)限和各種保護(hù)參數(shù)進(jìn)行分析比較，在整定原則頁生成模塊編輯生成整定原則頁，所述整定原則頁包括整定原則、整定公式、參數(shù)、靈敏度校驗(yàn)和動(dòng)作時(shí)限的文字說明，將不同廠家的保護(hù)名稱和整定原則表區(qū)分放入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)管理模塊，整定時(shí)通過選擇所選配保護(hù)繼電裝置的型號來使用該型號的整定規(guī)則，進(jìn)行整定公式及系數(shù)選擇范圍的修改。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)交互接口模塊包括: 建模模塊，用于對電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模，采集全部電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)之間的拓?fù)潢P(guān)系，獲取地理接線圖，獲取電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電氣元件設(shè)備，包括線路、變壓器、發(fā)電廠、母線、電抗器、斷路器的參數(shù)，導(dǎo)入建模模塊，進(jìn)行等比例的電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電氣元件設(shè)備的建模，建模完成后，形成電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的等值阻抗圖，獲得全部電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的等值到指定的若干個(gè)節(jié)點(diǎn)的等值參數(shù)，將短路點(diǎn)、短路類型和系統(tǒng)運(yùn)行方式，有系統(tǒng)大方式和系統(tǒng)小方式，短路類型設(shè)置單條母線短路、多條母線短路、線路某一點(diǎn)短路的相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)管理模塊，將建模完成的電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，所述短路計(jì)算模塊包括:短路網(wǎng)絡(luò)形成模塊，所述短路網(wǎng)絡(luò)形成模塊用于形成對稱短路網(wǎng)絡(luò)和不對稱短路網(wǎng)絡(luò)， 所述計(jì)算形成的對稱短路網(wǎng)絡(luò)為正序網(wǎng)絡(luò)，而計(jì)算不對稱短路網(wǎng)絡(luò)需要形成正序網(wǎng)絡(luò)、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)，對于負(fù)序網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)構(gòu)與正序網(wǎng)絡(luò)相同，電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中所有靜止元件的正序、負(fù)序阻抗相同，將旋轉(zhuǎn)元件的電抗以其負(fù)序電抗代替正序電抗，即可形成負(fù)序網(wǎng)絡(luò)，零序網(wǎng)絡(luò)含有電網(wǎng)的部分元件，需要單獨(dú)識(shí)別，零序網(wǎng)絡(luò)由通過零序電流的支路構(gòu)成，決定于電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及中性點(diǎn)接地狀況，是全網(wǎng)支路的一個(gè)子集。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)管理模塊存儲(chǔ)有: 建模過程中電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的元件數(shù)據(jù)，形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)，以及計(jì)算模塊預(yù)存和計(jì)算后的數(shù)據(jù)。
6.一種可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1，建立圖形的基本模型和圖元結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)圖形的編輯功能，并繪制出繼電保護(hù)計(jì)量所需要的圖形元件，包括電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的母線、輸電線、變壓器、電抗器、電容器、負(fù)荷、發(fā)電站、變電站，并實(shí)現(xiàn)子元件的圖形嵌套，把常用的主接線變電站做成一個(gè)繪圖單元，每個(gè)圖形元件有其自己的屬性，存儲(chǔ)在單元表格中，繪制電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的地理接線圖和電氣接線圖，在電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電氣接線圖上繪制各種元件的原始參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)； 步驟2，根據(jù)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電氣元件存放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)和圖形的顯示特征一一對應(yīng)，在改變圖形的同時(shí)，電氣元件存放數(shù)據(jù)隨之改變，根據(jù)需要選擇電氣元件的型號的數(shù)據(jù)，對電氣元件添加自定義屬性，對于每個(gè)電氣元件都通過相應(yīng)的類來表示，類封裝有設(shè)備的參數(shù)； 步驟3，計(jì)算短路電流，所述短路電流包括三相短路、單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路電流，短路電流計(jì)算采用對電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與支路數(shù)字編號的方法來識(shí)別網(wǎng)絡(luò)，電網(wǎng)原始數(shù)據(jù)輸入后，對節(jié)點(diǎn)與支路進(jìn)行編號，然后對電網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，得到網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，對導(dǎo)納矩陣求逆，獲得節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣，然后設(shè)置短路點(diǎn)，計(jì)算短路電流； 步驟4，在電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)整定計(jì)算中，以部頒整定規(guī)程為基礎(chǔ)，基于類來建立整定計(jì)算模塊，使整定計(jì)算模塊具有很好的替換性和獨(dú)立性，對保護(hù)的整定原則、整定公式、靈敏度校驗(yàn)、動(dòng)作時(shí)限和各種保護(hù)參數(shù)進(jìn)行分析比較，在整定原則頁編輯整定原則、整定公式、參數(shù)、靈敏度校驗(yàn)和動(dòng)作時(shí)限的文字說明將不同電氣元件的保護(hù)名稱和整定原則表區(qū)分放入數(shù)據(jù)管理模塊，整定時(shí)可通過選擇所配置的保護(hù)裝置型號來使用該型號的整定規(guī)貝U，整定時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行整定公式及系數(shù)選擇范圍的修改； 步驟5，采用嵌套編程技術(shù)，對整定計(jì)算的結(jié)果生成報(bào)表，與應(yīng)用工具整合，創(chuàng)建調(diào)用格式的應(yīng)用程序，輸出相應(yīng)格式的報(bào)表。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟3包括: 步驟3-1，在短路計(jì)算中，包括對稱短路和不對稱短路，在計(jì)算電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中對稱短路時(shí)形成正序網(wǎng)絡(luò)， 步驟3-2，而計(jì)算不對稱短路需形成正序網(wǎng)絡(luò)，負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)，而零序網(wǎng)絡(luò)由通過零序電流的支路構(gòu)成，決定于網(wǎng)絡(luò)及中性點(diǎn)接地狀況，是全網(wǎng)支路的一個(gè)子集。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟3-2中零序網(wǎng)絡(luò)包括: 步驟3-3，由短路點(diǎn)所在的電壓等級所接的變壓器中性點(diǎn)接地狀況確定預(yù)選零序支路； 步驟3-4，對預(yù)選零序支路進(jìn)行篩選，排除非零序支路； 步驟3-5，對確定的零序支路計(jì)算零序電抗，重新記錄、編號、形成零序網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可視化繼電保護(hù)整定計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟5包括: 步驟5-1，其中應(yīng)用工具為office、AutoCAD、Internet進(jìn)行整合，創(chuàng)建調(diào)用格式的應(yīng)用 程序。
【文檔編號】G06F17/50GK103500249SQ201310439952
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】熊蘭, 王主丁, 柏瑜, 韋嘉, 蘇林, 王微波 申請人:重慶大學(xué), 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)重慶市電力公司市區(qū)供電分公司