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1、110kV电网计算机整定计算新方案准专家系统形式110kV电网计算机整定计算新方案准专家系统形式hesp导语：110kV电网继电保护整定计算是一项特别复杂的技术工作。它要求按照一定的整定计算原那么，以电网的短路电流计算为根底，进展大量反复的定值计算110kV电网继电保护整定计算是一项特别复杂的技术工作。它要求按照一定的整定计算原那么，以电网的短路电流计算为根底，进展大量反复的定值计算、比拟和挑选，工作量很大。因此，如何把整定计算人员从繁杂的计算中解放出来，成为很多专家学者和技术人员追求的目的。计算机技术的迅速开展使实现这个目的有了技术支持。从70年代后期，计算机整定计算的开发工作就开场了。由于
2、短路电流计算的理论根底雄厚，数学模型成熟，因此在80年代用计算机进展短路电流计算得到了普及。之后在短路电流计算的根底上，沿用网络节点法的根本形式，开发了一些整定计算软件，这些软件在一局部220kV电网中的应用有了一些成功的经历，而对于110kV电网，到目前为止，还没有比拟成熟的软件。这主要是由于220kV及以上电压等级的电网构造标准，相应的继电保护整定计算可以用标准的数学方法描绘；而110kV电网的构造不标准，如有短线群、T接线、小电源等，这样在110kV电网的整定计算中既有用数学方法描绘确实定性问题，也有大量需要用人的经历才能处理的问题。要解决这些问题，就要用到专家系统的一些根本方法，建立可
3、修改的规那么库，整定人根据整定时的详细情况使用这些规那么，建立一定的逻辑关系，逻辑关系一旦建立，无论系统的其他参数怎样变化，整定计算都可能自动完成。由于其逻辑关系的建立需要一定的人工干预，因此我们称这种方法为准专家系统形式的计算机整定计算。b1、整定计算的条件/b以往的整定计算软件在开发的时候，我国的大多数110kV电网还是环网运行，这些软件充分考虑了220kV电网同110kV环网之间电磁环的存在对保护整定的影响，并因此增加了软件的复杂程度，降低了其灵敏性。这些软件对于110kV电网保护的整定不标准、失配点多、非常规整定多的问题没有重视，大大降低了计算出的结果的实用价值。另外受软件开发平台的限
4、制，开发者在人机界面的方便程度考虑较少，使得人工干预非常烦琐，费时费力，不得不弃而不用。准专家系统形式的计算机整定计算可以解决以往的软件应用到110kV电网时所碰到的问题，其主要根据有两点：110kV电网构造的变化和计算机技术的开展。1.1、110kV电网形成单电源的辐射构造，简化了整定计算随着220kV的主输电网络的形成，原来的110kV环网得以解环运行，进而形成了以220kV变电站为中心电源的辐射型构造的分区网络，使得110kV的电网构造大大地简化。由于不再考虑电磁环，也使得110kV电网的整定计算软件的开发思路发生了重大改变。解环运行之后，分区网络的规模较以前减少了很多，各电力元件之间的
5、保护配合关系变得非常简单，假如仍沿用节点方程的方法进展整定计算，一方面将简单问题复杂化，另一方面仍不能解决短线群、T接线、小电源的问题。准专家形式是将电力元件的所有的整定配合关系归纳为相应的用计算公式表示的规那么由于不存在电磁环，这些规那么的数目及复杂程度都大大降低，然后由整定人选择所整定的电力元件的整定规那么。这种形式简单、直观，对整定计算全经过可进展有效的控制。1.2、计算机技术的开展为新形式提供强大的技术支持最早进展整定计算软件的开发大约是在七八十年代，如今计算机软硬件的技术程度同当时相比不可同日而语。当时编制软件最先要考虑的是软件的运行速度以及数据的存储容量，其次才是用户界面，而以目前
6、的计算机技术程度，对于编制这种规模的软件，其运算速度及数据存储容量可以不予考虑，因此其重点应该是良好的用户界面。准专家系统形式完全在系统一次图形界面上完成参数数据的输入、计算经过的控制、计算结果的输出，大大降低了使用者把握软件的难度，不经培训就可以方便地使用。b2、整定计算的施行方案/b2.1、方案总体设计该方案由以下几个模块组成：电网拓扑绘图模块、参数数据输入模块、短路电流计算模块、整定计算规那么模块、整定计算模块、ODBC接口模块。由图1可以看出，整定计算的全经过都是在系统一次图形的界面下完成，不需要使用者对底层进展操纵。在专用的电网拓扑绘图模块下，一次图一旦绘好，网络数据的拓扑构造就建成
7、，构造中各单元同系统各元件逐一对应，这种对应是由软件完成，毋需人工干预；参数数据库、短路电流数据库、规那么库都是整定计算的数据源，其中参数数据库、短路电流数据库与系统一次构造严密相关，当系统一次构造变化后，这两个数据库的内容相应修改。整定规那么库那么完全独立，其修改、补充等操纵单独进展。2.2、功能模块介绍2.2.1、电网拓扑绘图模块电网拓扑绘图模块是一个面向对象的电网绘图工具，可以支持全屏幕动态缩放、屏幕遨游，以根本图元如线路、断路器、变压器等为绘图单位，进展系统一次网络图的绘制，各图元通过定义形成网络拓扑构造，性能优良且操纵方便。除了具有图形编辑软件的一般功能外，它的最大特点在于可以无隙地
8、嵌入数据库和保护整定计算模块。因此，该模块实际上充当了本系统的用户交互界面，用户在图上即可进展数据库操纵并可启动线路或者变压器的保护整定计算。2.2.2、参数数据输入模块在系统一次图上，在定义好的图元上输入参数数据，经过计算机处理后形成参数数据库，并同网络拓扑构造逐一对应。参数数据可以在系统一次图上打印出来。2.2.3、短路电流计算模块利用已形成的网络拓扑结果及参数数据库，以各母线为故障点，计算大小运行方式下三相短路、两相短路、单相接地、两相短路接地的故障电流，形成短路电流数据库，并可以以一定格式输出打印。2.2.4、整定计算规那么模块以单电源辐射型网络为主要整定对象，充分考虑短线群、T接线、
9、小电源对整定计算的影响，将各种保护的整定方法总结、归纳，形成标准化、公式化的规那么库。2.2.5、整定计算模块模块分为整定设置、线路保护整定及元件保护整定三局部。整定计算所需的有关系数要求，例如灵敏系数、可靠系数、配合系数、整定原那么等，整定前在整定设置菜单下填入。b线路保护整定计算分三种方式：/b1全自动方式：所有整定步骤由计算机完成，没有人工干预；2半自动方式：由人工指定失配点及失配参数，计算机完成后面的工作；3全人工方式：全部整定步骤采用问答式，由整定人逐步完成，每一步的计算结果均在屏幕显示。保护整定均在系统网络界面上进展，根据用户在系统一次图上选定的电力元件，直接启动相应保护的整定计算
10、模块，通过调用参数数据库、短路电流数据库、规那么库的内容进展计算，计算经过可人工干预。所有的计算结果均以整定计算书的形式输出。2.2.6、ODBC接口模块整定计算是在一次图形界面上完成的，要通过ODBCOpenDataBaseConnectivity，开放数据库互联将参数数据、短路电流数据以及网络拓扑构造参数结合起来，完成相应的计算。2.3、方案的特点该方案具有以下特点：1数学模型简单由于以单电源辐射型网络作为整定计算的对象，大大简化了整定计算的数学模型，进而使整定计算的复杂程度大大降低。2人机界面友好数学模型简单使开发者在开发平台的选择上有很大的余地，不用对平台的数学计算才能有太高要求，因此
11、可以充分利用近年来推出的优秀贸易软件，从用户角度开发出具有直观、简单、灵敏的人机界面的软件。3输入输出设计灵敏参数的输入完全在系统一次图形界面上完成，彻底摈弃了过去需要用户做节点编号、做数据文件的方法，大大降低了工作量。计算结果的输出有两种方式，一是在屏幕输出，这样可以让整定人监视整定计算的每一个步骤，这对于整定计算的审核特别有利；第二种方式是以整定计算书的形式输出，可以文本格式进展编辑，由于目前微机保护的很多小定值不是计算的结果，而是运行方式的一些详细要求，因此对整定计算书进展必要的编辑，一方面使计算书更加完好，另一方面对无纸化办公也有一定的意义。3、开发软件的选择3.1、软件运行平台：中文
12、Windows95中文Windows95是一个32位的操纵系统，它是专门为中国大陆的用户而设计的，因此它具有内置的双字节汉字内核，无需再外挂中文平台即可显示汉字，极大地方便了国内用户。Windows95与Windows3.X以及DOS相比拟，有操纵轻易、支持抢先式多任务、运行稳定等优点。3.2、数据库接口工具：MicrosoftODBC2.0MicrosoftODBC2.0是一个由微软公司在90年代初提出的开放式数据库互连的标准，开展到如今在技术上已相当成熟，几乎所有主要的数据库开发商都提供了相应的ODBC驱动程序。ODBC的优点在于它使程序员无须关心他所要存取的数据源的类型、位置和格式等。他
13、只需调用一样的API函数来和ODBC接口打交道即可，直接和某个特定的数据库交互那么由ODBC来完成。这样，一方面使程序员的工作量大为减轻，另一方面使得程序更加灵敏，由于当低层数据库发生变化如数据库由DBASE变为ACCESS时，庆用程序不须做较大的改动可适应新的数据源。3.3、数据库开发软件：MicrosoftAccess97中文版MicrosoftAccess97中文版是微软公司在1997年推出的最新的数据库开发及治理软件，它在小型的数据库应用中具有很多优点。它是一个台式的关系型数据库，但同时又可被应用到客户效劳器数据库前端机的开发应用中。它生成的数据库仅由一个文件组成，极易治理。而且，它的
14、开发平台是基于Windows95的，能充分利用其稳定、多任务的上风，并给开发人员一个良好的开发界面，操纵相当轻易。它具有以下特点：1Access支持多种数据形式，可以从FoxPro，Paradox3.X，Lotus1-2-3.X，Dbase，Lotus1-2-3，MicrosoftExcel和Betrieve中引入数据。2提供一整套极富特色的集成窗口式菜单开发环境，所有对象的属性采用窗口式表达，大大减少了编程语言，使得建立、编辑和调试一个应用程序既轻松又快速。3Access本身并不是一个面向对象的数据库系统OODBMS，但它是一个面向对象的开发环境。4Access引入了SQL数据库标准查询语言
15、，用户可能直接在程序中嵌入SQL语言，进而使Access成为比拟完善的关系数据库系统。5在Access中，可使用WindowsAPI函数，支持OLE和DDE.6Access中的数据库平安控制机制也是传统的数据库无法比较的。3.4、编程语言：MicrosoftVisualC+5.0MicrosoftVisualC+5.0是微软公司最新推出的应用程序开发工具。较之其他同类产品如BorlandC+5.0，WatcomC+等，功能更加强大。它支持Windows平台上几乎所有技术标准的开发，其编译器支持增量编译，每次编译只将修改正的局部重编译一遍，而其他局部不动，大大加快了编译速度，缩短了开发时间。在VisualC+5.0中，ClassWizard的功能大为增强，可以为开发人员自动生成很多代码，使开发人员可以把精力集中于程序所要实现的特定功能上，不必为一些细节浪费时间。b4、完毕语/b由于110kV电网本身所固有的一些特性，一直以来，计算机这一先进的工具没有在110kV电网的整定计算领域得到有效的应用。本文根据近年来电网构造的变化以及计算机技术的开展，提出了110kV电网计算机整定计算的一种新方案，该方案具有数学模型简单、人机界面友好、输入输出灵敏的特点，具有较强的可操纵性。在将来，根据计算机技术的开展，将引入更多的人工智能技术，使软件的自动化程度更加进步。0