發電廠繼電保護整定計算系統的智能化研究

摘要：社會發展推動了發電廠進步，繼電保護整定計算技術也逐漸完善豐富起來。繼電保護整定計算是整個系統穩定安全運行的關鍵，但在實際的使用過程中，設備需要種類多、計算人員多、計算量大，對設備和計算人員都提出了很高的要求，因此在繼電保護整定計算的時候需要進行人工計算。文章研究了發電廠繼電保護整定計算系統的智能化。

關鍵詞：發電廠；繼電保護；整定計算系統；智能化；智能設計 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM771 文章編號：1009-2374（2015）23-0016-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.009

發電廠想要穩定安全地運行，繼電保護的整定計算是基本保障，研究整定計算的智能化具有重大意義?，F階段已經開發出很多繼電保護整定計算軟件，依據模塊的不同可以分為以下種類，如故障計算、圖形建模、數據管理以及整定計算等，從而保證可以很好地進行整定計算。目前，已經研究的成果逐漸得到了廣泛應用，但是還會使用一些人為的操作方式，從而很大程度限制了軟件的發展和推廣，分析和研究繼電保護整定計算的智能化，保證具有最小的人員操作，兼備整定計算的實用性，促進發電廠的長遠發展。

1 整定計算應用現狀

雖然繼電保護整定計算已經使用了很多年，但是在實際使用的時候還是會存在一些問題：（1）沒有很高的智能化程度；（2）具有很大的系統維護工作；（3）整定計算系統沒有很高的通用性；（4）沒有十分實用的定值管理系統。例如，某電廠的整定計算，需要所有人員簽字以后進行一定的圖形掃描，然后合理地掃描到庫中，這種定值計算不僅比之前的計算方式多了一個掃描入庫的環節，還不能直接搜索定值，需要一定的數據檢索信息，不但沒有提高效率，還增加了工作負擔。

2 面向操作的智能設計

現階段，對于智能是什么，智能化系統是什么，還沒有相應的具體定義，但是可以依據大量的數據表明，得到一種認可的理念就是智能化水平量化形式，實際上就是把人們獨立構建的不確定系統，當作智能化度量的標準，在機器、人為以及環境等交互中具有一定的靈活性，從而可以很好地體現外部環境的智能化，在研發整定計算智能化系統的時候，應該充分分析外部環境，重視智能系統研發的問題。

面向操作設計的基本原則就是應該符合整定流程，不應該建立在功能模塊、設計整定計算、數據輸入、數據傳輸的整個過程，獨立操作每一個部分，以便于直接控制流程，建立一定的人工修改空間，方便調整，從而保證系統的通用性。這樣可以保證能夠很好地分離操作與模塊，能夠直接進行整定計算，最大程度降低修改配置工作，從而達到實際設計需求。

3 繼電保護系統整定計算的智能化系統

為了可以更好地降低在進行整定計算的時候所需要的人員操作，需要設計出更加合理的和完善的整定計算設置方案、定制單輸出、建模方式，不斷研究和分析發電廠繼電保護整定計算系統智能化。

3.1 在圖形文件識別基礎上的全自動建模方式

目前，大部分的發電廠都是利用AUTOCAD軟件來繪制OWG格式的電子版電氣接線圖，在所繪制的圖形文件中，不僅涉及到很多的電路關系，還存在著一定的設備運行參數。只要能夠很好地讀取這部分圖形文件，就會得到一定的計算模型，合理地完成計算任務，還可以在一定程度上保證整定計算系統全自動穩定運行。進行圖形文件識別的時候，一般來說都需要一定的通用數據接口來合理讀取文件信息，還可以對相應的圖形數據、文字數據進行解析，利用一定的圖形認知，從而確保電氣設備可以呈現出相應的鏈接精確性，合理地使用參數模板來更好地完成一定數據的讀取，其中主要有七個方面：第一，在讀取電廠所需要的系統圖形、電氣主接線圖的時候，基本上都是使用AUTOCAGD軟件來合理繪制圖形文件OWG格式，并且對于一些不同格式的文件，需要進行一定的處理和轉換之后，利用OWG格式合理進行使用。除此之外，為了可以有效地人工識別修改，保證使用的精確度，應該合理地把發電廠主要的文件圖形的設計工作交給相對比較專業的設計院進行圖形設計、施工等，從而更好地保證圖形文件可以完整地呈現出相關數據；第二，預處理一些相關數據，從而可以更好地分離圖形數據、打成文字的效果，在設計的時候，還應該注意圖形和圖形之間、文字和圖形之間的相對和諧位置，構件矩陣形式；第三，在認知一些基礎圖形的時候，基本構成圖形的就是內圓、直線、多段線、圓弧等部分，利用上述基本圖元屬性來合理確定自身的位置；第四，合理地使用位置和圖元以及電氣設備符號之間的關系來匹配和構建電氣接線圖；第五，合理地配置符合規則以及參數設備的模板下的電氣設備參數；第六，逐漸形成網絡拓撲模型；第七，合理地使用人工修正的方式來計算模型和電氣接線圖，保護電氣設備的配置，為了便于進行人工修改，需要建立相應的基本圖元模型，合理利用基本圖元來構件發電廠系統接線以及電氣系統接線，從而可以很好地實現設定話框電氣設備參數。

3.2 采用“數據—公式—保護裝置模板—實例”多層知識結構的整定計算模塊

構成系統整定計算的最基礎元件就是電氣變量，可以有效地操作最小的元素，例如電壓、電流以及電抗百分比等，電氣變量的基礎表征就是公式，與此同時也是合理保護整定計算的基本單位和方式，可以使用相同的裝置來合理保護不同的設備以及整定公式，例如，合理計算電流I=KIN。保護裝置模板實際上，可以依據具體需求來進行確定，是集合用電設備保護配置的主要類型。整定實例實際上就是某電廠的基本整定設置樣本，以便于可以更好向用戶提供所需要的實際案例。建立這種“數據—公式—保護裝置模板—實例”多層知識結構，可以在一定程度上保證系統可以自下而上地進行構建，合理利用公式庫、數據庫、實例庫以及模板庫為設計提供一定的數據和參數的選擇依據和標準，不僅可以在一定程度上保證整定計算的簡單化，也可以很好地保證整定方案的修改和生成，為智能化系統發展提供依據。

4 結語

總而言之，為了促進發電廠的發展和整定計算的實用性，不斷研究整定計算的智能化已成為了發展趨勢，希望使用最少的人工達到最大的效益。由于科學技術的不斷進步以及互聯網時代的發展，整定計算越來越智能化，很大程度降低了系統的維護，從而促進了發電廠的進步和發展。

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作者簡介：宋華（1980-），男，浙江紹興人，浙江天馬熱電有限公司助理工程師，研究方向：電氣。

（責任編輯：周 瓊）