那晚越女说我?
() 章
变压器
211
1 ()1 . 华科技大学 电气与电子工程学院 , 湖北 汉 430074 ; 2 . 广东
摘要 : 对变器零序环流问题 、保护配合的死锁问题 、定值优化以及压器零序过流保护整定计算软
用性进了研 ,明确了变压器零序环流的方向 ,提出有效的解锁方和最优配合段整定的定值优化
并在对各整定则分析归纳的基础上 ,采用原则可选的方实现软件通性 。实际应用表明 ,基于
究成果发的定计算软件能够满足各地对变压零序过流
关键词 : 压器零序过流保护 ; 零序环
中图类
变压器零序过保护主要作母线和相邻线 ,反向电流的定义仍不 向电流 。进步研究表明 路接地故的后保护 ,其整定算是继电保护 能完全解决零序环流可能导致整定的
[ 1 ] 的要部分 。各地电网整定人员在规程规定的 ,有必要对序环流的具体方向作进一步分
以江西网盘山变电站为例 ,如图 1 所示 。础上 ,结
变电站并联两三绕组变压器 T和 T, T为1 2 1 同的整定方
着电网规模日益扩
越大 ,工整定已难以满足实际生
[ 2 ,3 ] 前已有一批整定计
器零
少见 ,且对其中存在的特殊问题缺乏深入研究 。
本文
死锁
提出
配合
网整
图 1 零序环流方向示意图 法 ,可解整定计算
Fi g . 1 D e m o n s t r a t i o n of z e r o2s e q u e n c e 的
表 1
变压器T 1 变压器T 2 漏抗 在部电网中 ,受接地方式等因素的影响 ,变 高压侧 中压侧 低压侧 高压侧 中压侧 低压侧 压器路中有可能产生零序环流 ,如忽略
[ 1 ] 零序47 . 398 1 . 534 31 . 370 59 . 618 - 4 . 020 33 . 374 响就可能导致保护误动 。目前 ,规程
环流还没明确规 。文献 [ 4 ] 对零序环的产 T1 和 T2 的零序
B。当 220 kV 母线上 A 点发生接地故障时 , T4 1 生机理及算方法进行了分析 ,并将其定义
收稿日
作者简介 : 周鼎 (19812) ,男 ,硕士研究生 ,研究方向为力系统继电保护整定算及
水 电 能 源 科
中压侧故
流由
生 ,如中所示的零序环流 I。一
障发
如果盘 龙 山 变 电 站 110 kV 侧 出 线 发 生 故
( ) 障 ,则会产生故障电流 I图 1。表 2 为各出 Fault
线末
表 2 变压器 T1 中压侧故障电流
Ta b . 2 Fa ul t c urr e n t t a bl e of MV s i de of t ra nsf orme r T1 图 2 变压器序过流保护间死锁示
t r a n s f or m e r z e r o2s e q u e n c e o v e r2c ur r e n t r e l a y s 盘下线下侧 3 . 706 1 ?60?
从而出误动 , 因此 B 就应该与 B配合以避免1 2 1 . 778 5 ?60? 盘象
误动 。同理 ,保护 B2 也可能需要考虑与 B1 配合 。 5 . 369 1 ?60? 盘蛟线侧 此时 ,就会出现变压器高压侧和中压侧
2 可知 ,110 kV 母线侧出线上故障时产 由表 保护都需要与对侧保护配的相互等待成为死锁 的零电流 I 与零序流 I的相角相同 。 Fault circle
由于保护 B无法区 I和 I , I有可能 1 circle Fault circle 出现保护间锁时有两种可行的解锁方法 :导致 B先于 B动作 ,保护在越级动的隐患 。 1 4 ?与对主变零序的前一段配合结果 。例如当 即使保护 B带方 向 , 也无 法 消除 这 种 隐 患 。因1 压侧 ?段中压侧 ?段配合
此 ,文献 [ 4 ]将零序环流定义为反向电流不合高压侧 ?段与中压侧 ?段配合 。由于二者在时间 适 。待整定保护而言 ,零序环流实际上是一种 的配合关系 ,中压侧母故障时 ,中压侧保 正向流 ,在整定时必须考虑与其他保护配合以 动作 ,从而保证保护的选择性 。 ?将保护带上 避免保护误动的情况现 。 方向 。于对侧母线故障产
的正向
变压器序流保护的配合2 该反向电流
间越长 ,对变压器危越大 ,建采用第种方法 [ 1 ] 规程中规定 ,中性点直接接地的通变压 解决死锁 ,以尽量缩短保护动作时间 。 器接地保护可由两段式零序过电流保护构成 ,部 2 . 2 压器序过流保护复杂合的算法 分地区结合当地电网的实际情况 ,在考零环 当变电站内的变压器多于两时 ,同一变压 的基础上采用两段式或者三段式保护 ,考虑 器高压侧中压侧之可能会死锁 ,由于零序环 变压器零序过流保护之间的配合 ,导致保护之 流的影响还可能导致电内多个变压器零序流 间可能出现死锁情况 。 保护之间连环等待 。为解决变压器零序过流保护 2 . 1 高压侧与中压侧零过保的死锁 的上述复配合 ,设
若变器
可能出同一压器高压侧与中压侧零序过流保 系统中所
护之间的死锁 。图 2 ,变电站有三台三绕变时 ,首先为所有保护增加“未整定”标志 ,将它们添 压器联运行 , 其中 T和 T为 Y/ Y/ ?接法 , 1 2 0 0 加到初始 待 整定 护 集 。然后 逐一 整定 每 个保 T为 Y/ Y/ ?接法 ,B为待整定保护 。当故障发3 0 1 ,对待保护集遍历一次
生在保 220 kV 母线时 , 会 产 生一 个经 变保护的数目 。若未整定保护数为零 ,则表示整 压器 T高压侧接地中性点和中压侧接地中性点 1 定完毕 ;若未整定保护数目不为零 ,则重建整定向 B的零 序 障 流 , 该 电流 的 方向 与保 护 1 保集 , 并与整定前未整定保护计数目比较 。 B的正方 向 相 反 , 因 此 将 定 义 为 反 向 零 序 电 1 如果两次统计的数目相等 ,则表明进入死锁状态 , 流 。当 220 kV 母线障时 ,应由 B作切除故 2 采用前述解锁方法继续整定 ;如果不等 ,则重复 障 ,但 B不带方向 ,当 B与出线配合值小 上述操作 ,直至两统计目
数目为
第 24 卷第 5 期 周 鼎等 : 变压器零过流保护整
整定
用性的实途径 。此外 ,软件还提供了丰富的自 义功能 ,
护的
的需求 。
4 定值优化
当待
护时 ,现有整定方法是与每一个相邻保护逐段配
合 ,只
步骤如下 。
步骤 1 与每一个相邻保护逐段进行保护范
围和
图 3 整定计算基本流程 步骤 2 当配合定值满足灵敏度要求时 , 则
Fi g . 3 Fl o w c h a r t of c o o r di n a t i o n 已经得到了与该相邻保护配合的整定值 ;否
续与
整定计
步骤 3 与下个相保护进行配合 。 [ 1 ] 规程规定 ,中性点直接接地的普通变压器 步骤 4 从与各个相邻护配合的整定中 接地保护可由两段零序过电流护构成 。对于 选取灵敏度低 、动作时间最长的整定值作为保 高中压侧均直接接的三组普通压器 ,高中
压侧均应装设序方向过电保护 ,方向指向本 由上述可知 ,这种整定方法无保证最终保 侧母线 。 ?零序过电流保护动作电流应与被 护定值为当前整定条件下能获得的
保护侧线上出线的零保护 ?段快速主保值 。保护 ?段整定计算为例 ,假设保护最终动 相配合 。 ?段零序过电流保护的动作电流应与相 作定值是按与相邻保护 A 的 ?段配合得到的 ,而 邻线路零序电流保护的后备段配合 。在规的基 最终动作时间按与保护 B 的 ?段配合得 础上 ,各地电网根据各实际经验 ,总结出不 的 。这情况下 ,如果邻保护 A 的 ?段配 的变压器零序过流护整定则 。通对各省的 ,所得动作时间也不会超过最终动作时间 ,则继 原则进行比较 、细化后现变压器零序过流保护 续与保护 A 的 ?段进行配可以获得动作时 整定则一般有三个要求 。 ?保本侧母线故障灵 间相同而灵敏度更高 、更优的最终保护值 。 针敏度 。整只需侧母线接地故障流过护 对一
的最小序电流配 ,以达当本侧母线发生段整定的优化措施 : ?对每个相邻保护 ,确定其最 地故障时保护可靠动作 ,保护变压器 。 ?变压器 优配合段 ,即与其配合能够保证保护最终定值具 零序流保护作为线的后备 ,需要与本侧母线 有最大灵敏度和最短动作 。 ?按照最优配合 上的出配合 。以达线路另一侧末端发生接 段与各个相邻护行配合 ,确定保最终定值 。 地故障而线路上的保护又未能可靠动作时 ,变压 保护 ?段整定为例 ,其实步骤如下 。 保护能可靠动作 ,除故障保护变压器 。目前 步骤 1 按照现有整方法确定所有整定 大多数地区出了要求 。 ?对于分网
构比较特殊的地 ,在其变站内有 2 台或多台 步骤 2 对每一个待整定保护 , 确定其与各 三绕组压器时 ,有可能会形成环 ,产生零序环 个相邻保护的配合段 ,若个相邻保
流 ,因此还考虑变压之间及变压器的高压侧为 ?段且将配合段变更为 ?段够增大保护的灵 与中侧之的相互配合 。 综合这三个要求敏度且不会延长保护的动作时 ,则
的基础上 ,整定计算 最优配合段为 ?段 ,否则为 ?段 。 件中将其归纳为三计算原则 ,并提供则可选 步骤 3 按照最优配合段对所有待
进行定 ,整定完毕 。的功能 。
水 电 源 学 第 2 4 卷 第 5 期 Vol . 24 No . 5 2 0 0 6 年 1 0
() 章
1 000 k V 双回直线塔结构模型和电气模型
1221王茂成 张治取 程学启 吕凤文 滕 杰
3 (1 . 烟电力设计院 , 山东 烟台 264002 ; 2 . 山东电力
)3 . 青岛供电公司 , 山东 青岛 266000
摘要 : 通过近年来风灾倒塔和冰灾倒塔事故分析 ,提塔体结构模在超设计风速和超设计覆冰厚
下应满建筑“整体机制”的设想 ; 并提出复合绝缘子 V 形串是目解决各种闪络首选的观点 。探
000 kV 高压双回线路两侧架设多根地线的必要性 、行性以及多根线对工程造价的影响 ,进一步
双回
关键词 : 特压 ; 整体机制 ; 双回直线塔 ; 构模型 ; 合绝缘子 V 形串 ; 电
中图
近几年 ,东地区和华中地区分别多次出 ,以实建筑物的“
现超设计风速和超设计覆冰的象条件 ,电网 筑物的整体倾斜 ,避免“楼层制”———中间楼层 的安全运行造成了较大的影响 。这些案例启发了 破坏 ,如图 1 所示 。在台风 、重覆冰自然无 对特高压线路铁塔结构设计理念的 ,要求在 法抗拒的现状 ,特高压路能否制订并实施“强 技术方面保特高压电安全运 ,除电站的电 杆塔弱基础 ,强杆塔弱导 、地线 ,导线弱地线”的 气设备能必须优良外 ,还应保证输电路在风 设计原则 ,受到业内的关注 。 灾和冰气象条件下致舞动倒塔 ; 气方不 据多起倒事故
处折弯或裂 ,“楼层机制”破坏形式 ,相邻杆塔 致雷击断 ,不发生风 、污闪 、雾闪 、雨闪 、雷
冰闪和害等事故 。 在冲击张力作用
如果高
“整体制”引入杆塔结构和基础设计中 ,
决矛
[ 1 ] 建物抗震设计原则是强节点弱柱梁 、强
收稿日
作者简介 : 王茂成 (19642) ,男 ,高级工程师 ,研究方向为电线路电气 、结构设计工程
通过采用优配段整定的优化措施 ,就可 参考文献 : 确定所有待定保护所有可能整定结果中
王维俭 ,孟庆 ,宋继成 ,等 . DL / T 68421999 大型发 [ 1 ] 短动作时间和大灵敏的保护定值 。
电力
李银红 ,段忠 . 力系统线路保护整定计 算一体 结语5 [ 2 ] () 化系 [J ] . 电
陈青 ,黄 德斌 , 唐 , 等 . 一种新的继电保护 整定计 a . 详细分析了变压器零序过流保护整定计 算及管理系统 ———高级编程语言 H T [J ] . 电系 [ 3 ] 算中的零序环流 ,变压器零序过流保护间死 () 自动 , 2002 , 26 17: 59261 、整定计算软件通用性及整定结果优化等进行 吴琼 ,王星华 ,段献忠 . 变压器零序过电流保护 了研究 ,并提出了相应的方法 。 定中零电流反向
() 32 12: 36239 b.
件已
MA IN TO P ICS , AB S TRA C TS & KE Y WO RDS ???
mo re gro und wires , a nd f urt her op timize s de sign of ( School of Elect ric Po wer Set Theory FA N Xi h ui
1100kV do uble circuit tangent to wer’s elect rical mo del .a nd A uto natio n Eng. , Shanghai U niv. of Elect ric Po wer ,
Key words : U HV ; integral mechani sm ; do uble circuit )Sha nghai 200090 , Chia n WAB G J i nwe n p 62264
tangent to wer ; st r uct ural mo del ; co mpo site insulato r“V ” Abstract : The deci sio n ta ble of ro ugh set s t heo r y used
st ring ; elect rical mo del fo r t he f a ult diagno si s of elect ric po wer grid ha s been fo2
cused ; t he reductio n p rocess of t he deci sio n ta ble i s t he
key. It i s helpf ul to use diff erent heuri stic algo rit hms to Study on PERT Net work Optimizat ion Ba sed on find a set of reductio ns. So , in t hi s p ap er , acco rding to t he Part icle S warm Algor ithm WU Ch unche ng di scri minato rily lo wer t ria ngula r mat rix a nd t he Tabu algo2 (Dep t . , of Co nt rol Sci . & Eng. , H U S T , Wuha n 430074 , rit hm , a new algo rit hm fo r reductio n i s developed. The al2 )Q I Ho ngwei YU E Chao yua n Z H A O Chi na go rit hm ca n solve Eff ective Co mp ut atio n of Ker nel Met ho d Yo ng p 72274 ,94 a nd it i s simple , f a st a nd p ractical in elect rical net wo r k Abstract : Fo r solving time2co st op timizatio n p ro blems f a ult diagno si s. It’s applicatio ns in Dalia n grid p ro ved t hat ( ) of P ER T Pro gra m Eval uatio n a nd Review Techniquenet2 t he algo rit hm i s eff ective . wo r k pla ns , t he mo del wa s rep re sented wit h linea r p ro2 Key words :po wer system ; f a ult diagno si s ; deci sio n ta2 gra mming ,a nd a pa rticle swa r m op timizatio n algo rit hm wa s ble ; reductio n ; ta bu sea rching used to solve t hi s p ro blem. The eff ectiveness of p a rticle
swa r m op ti mizatio n algo rit hm i s p ro ved by an exa mple of Study on Coordinat ion Sof t ware of Transf ormer Ze2 t he act ual applicatio n , and t he simulatio n re sult s indicate ro2sequence Over2current Relay Z HO U Di ng t hat t he met ho d ca n be relia bly applied to engineering p ro2 ( College of Elect ric a nd Elect ro nic Eng. , H U S T , Wuhan ject .
)430074 , China WA N G Xi ngh ua S H I Do ngyua n Key words : time2co st ; p roject i mplementatio n DU A N Xia nzho ng p 65268 schedule ; op timizatio n ; p a rticle swar m algo rit hm
Abstract : Thi s p aper re sea rched o n zero2sequence cir2
cle cur rent , deadlock bet ween t ra nsfo r mer zero2sequence o2 Appl icat ion of Opt ical Fiber Sensing Technology in ver2cur rent relays , op timizatio n of coo r dinatio n result s a nd Civil Engneerig Structural Saf ety and Health Mon i2 univer salit y of coo r di natio n sof t wa re . The directio n of zero2 ( tor ing XU Weij un Civil Eng. School of Wuha n sequence circle cur rent wa s definitely analyzed. Valid met h2 )U niv. , Wuha n 430072 , China HO U J ia nguo o ds breaking t he deadlocks a nd a met ho d fo r op ti mizatio n of Z HO U Yua nch u n p 75279 coo r dinatio n re sult s a re p ut fo rwa rd. Ba sed o n inductio n of
Abstract : Ba sed o n t he cha racteri stic s a nd adva ntage s t he coo r dinatio n p rinciples , univer salit y of sof t wa re i s real2
of op tical fiber sensing technolo gy i n o ur co unt r y , t he op ti2 ized by op tio nal p rinciple s. It i s p ro ved t hat t he coo r dina2
cal fiber sensing technolo gy i s bei ng used gradually in tio n sof t wa re ba sed o n a bo ve achievement s can meet t he re2
st r uct ural healt h mo nito ring in civil engineering ; t he tech2 quirement s of auto2coo r di natio n of t ransfo r mer zero2se2
nolo gy of mea suring t he single p hysical quantit y ha s ad2 quence o ver2cur rent relay in diff erent a rea s.
va nced a nd o btained relia ble re sult s. B ut it i s t he fir st time Key words : t ra nsfo r mer zero2sequence o vercur rent re2
in o ur co unt r y to mea sure multi2p hysical quantit y by o ne lay ; zero2sequence circle cur rent ; lock s ; univer salit y ; coo r2
di st ri buted op tical fiber and eval uate t he st r uct ural saf et y dinatio n calculatio n
and healt h in civil engi neering. Thi s p aper int ro duced t he
advantage s of di st ribut ed op tical fiber sensing technolo gy Structural Model and Electrical Model of 1 000 k V and testing p rinciple . Be side s , ba sed o n t he engi neering ex2 Double Circuit Tangent To wer WA N G Maoche ng ample , t he co mbined use of di st ributed op tical fiber sensing ( Ya ntai Elect rical Po wer De sign Instit ute , Yantai technolo gy i n civil engineering st r uct ural saf et y mo nito ring ) 264002 , China Z HA N G Zhiqu T EN G J ie i s int ro duced , a nd t he main p ro blems a nd t he sol utio n a re C H EN G Xueqi L U Fe ngwe n p 68271 di scussed. Abstract : Thro ugh analysi s of to wer2collap si ng acci2 Key words : di st ributed op tical fiber ; sensing t echnolo2 dent ca used by wind2di sa ster a nd ice2di sa ster in recent gy ; civil engineering ; healt h mo nito ring yea r s , t hi s t hesi s p ut s fo rwa r d t hat to wer bo dy st r uct ural
mo del sho uld sati sf y a n idea of“i ntegral mechani sm”under Rocky Slope Sta bil ity Analysis Ta king into Account sup er2de sign wind sp eed a nd super2design ice t hickne ss ; rai2 Saturated2unsaturated Seepage Flo w Z HO U ses a view t hat co mpo site insulato r“V ”st ring i s t he fir st
( Guiyun College of Water Co nserva ncy a nd Hydropo w2 choice fo r solving ki nds of f la sho ver s , p ro bes into necessit y
)L I er Eng. , Ho hai U niv. , Na njing 210098 , China a nd f ea sibilit y of erecting mo re gro und wires beside
1000kV do uble lines , a nalyzes t he co st being i nf l uenced by To ngc h un p 79282
变压器零序过流保护整定计算软件的开发
第24卷第5期文章编号:1000 7709(2006)05 0065 04
水 电 能 源 科 学
Vol.24No.5变压器序过流保护整
周 鼎 王星华 石东源 段献忠
1
2
1
1
(1.华中技大学电与电子工程学院,湖北武汉430074;2.广东工业大学自化
摘要:对变压器零序环问题、保护配合的死问题、定值优化以及变压器零序过流保护整计算软件的用性进行了研,明确了变压器零序环流方向,提出了有效的解锁方和优配段整定的值化方法,并在对各地整定原则分析归纳的基上,采用原则可选的法实现软件通用性。实际应用表,基于以上研成果开发的定计算软件能够满足各地对压器零序过流保护整定计算的需求。关键词:变压器零序过流保护;序环;死锁;通用性;整定计算中图分类
文献标志码:A
变压器零序过流保护主要作为母和相邻线路接地故障的后备保,其整定计算是继保护的重要部分。各地电网整定人员规[1]规定基础上,结合电网实际情况和运经验提出了不同的整定方法,大多采人工手段进行整定。着电网规模的日益大,整定计的工作量越来越大,人工整定已难以满足际生产的需要。目前已有
[2,3]
向电流。一步研究表明,反向电流的定义仍不完全解决零序环流可导
有必要对零序环流的体方向作
以江西电网盘龙变电站为例,如图1所。变电站内并联两台三组变压器T1
推出,但针对变压
器零序过保护的自动整定计算方法和软件还少见,且对其中存的
本文对变压器零序过流保中存在的零序环流及死锁致的复杂配合等题进行了深入的研究,提出变器零序过保护的整定算法和最优配段整定结果的优化方法;在综归纳各地电网整经验的基础上,又提出了选的原则方法,可解决整定计算软
图1 零序
Fig.1 Demonstrationofzero sequence
circlecurrent sdirection
Tab.1 Basicparametertableofthetransformers
漏抗正序零序
变压器T1
高压侧47.398
中压侧
低压侧高压侧
62.739-3.96835.951
1.53431.370
变压器T2中压侧
低压侧
62.739-1.90433.80359.618-4.02033.374
1 零序
在部分电网中,受接方式等因素的影响,压器回路中可能产生零序环流,如果忽其影响可能导致保护误动。前,规程[1]中对零序流还没有明确规定。文献[4]对零环流的产生机理及计算方
收稿日期:2006 04 10
T1和T2的零序过流保护分别为B1、B2、B3、B4。当220kV母
作者简介:周(1981 ),男,士研究生,研究方向电力系统继电
)66)
水 电 能 源
中压侧的故障电流4.5138!60?A,零序电流由故障点流出,经两变压器的接地中性产生,如图中所示零序环流Icircle。一般
如果盘龙山变站110kV侧出线发生故障,则会产生障电流IFault(图1)。表2为各出末端
表2 变压器T1中压侧故障电流
Tab.2 FaultcurrenttableofMVsideoftransformerT1
故障点B盘下线下侧
IFault/A3.7061!60?1.7785!60?5.3691!60?
图2 变压器零序流保护间死锁示意
从而出现误动,因B1就应该与B2配合以避免动。同理,保护B2也可能需考虑与B1配合。此时,就会出现变压高压侧和中压侧零序过保护需要与对侧保护配合的
出现保护间死锁时有两可行的解锁方法:#与对侧主变零序的前一段配合结果。例如当高侧?段与压侧?段配合成死锁时,可取高压侧?段中压侧%段配合。由于二者时上的合关系,当侧母线故障时,中压侧保护先动作,从而保证护的选择性。&将保带上方向。由于对侧母线故障产的反向电流保护的正方向反,保护不动作,因此保护无考虑躲该反向电问题。考虑到变压器后备保护的时间越长,对变压器害越,建议采用第二种方法解决死锁,以
2.2 变压器零序过保护复杂配
当变电站内的变压器于两台时,同一变压高压侧与中侧之间可能会死锁,由于零环流的响还可能导致电站内个变压器零序过流保护之连环等待。为解决变压器序过流保的上述复杂配合,设计了
对系统中所有变压零序过流保护定计算时,首先为所有保护增加?未整(标志,将它们加到初始待整定保集。然后逐一整定每
保护的数目。若未整定保护目为零,则表示整定完毕;若未整定保护数不为零,则重建待整定保护集,并整定前整定保护统计数目比较。如两次统计的数目相等,则表明进死锁状态,可采前述解锁方法继整定;如不等,则重复上述操作,直至两次计数目相等或待整定
由表2可知,110kV母线侧出线上故时产生的零序电流IFault与零序环Icircle的相角相。由于保护B1无法区Icircle和IFault,Icircle可能导致B1先于B4动作,保护存在级动作的隐患。即保护B1带方向,也无法消除种隐患。因,文献[4]将该零序环流定义为反向流并不合适。对定保护而言,零序环流实际上是一种正向电流,在整时必须考虑与其他保护配合以避免
2 变压器零
规程
[1]
中规定,中性点
器接地保护可由两式零序过电流保护成,部分地结合当地电网的实际情况,在虑零序环流的基础采用两段式或者三段保护,并考虑变压器零序流保之间的配合,导致各保护
2.1 高压侧与中压零序过流
若变器的高压侧与中侧时接地,则有可能出现一变压器高压侧与中压侧零序过流保护之间的死锁。2中,变电站三台三绕组变压器联运行,其中T1和T2为Y0/Y0/ 接法,T3为Y/Y0/ 接法,B1为待整定护。当故障发生在保护220kV母线上时,将会产生个经变压器T1高压侧接中性点和中压侧接地中性点流向B1零序故障电流,电流的方向与保B1的正方向相反,因此将其定义反向零序电流。当220kV母线故障时,应由B2动作切除故障,但若B1不带方,当B1与出线配合的定值小于该反零序电流时,B1就有
,
第24卷第5期周 鼎等:变压零序过流保护
)67 )
整定原则,从而提一条实用而又行的软件用性的实现途径。此外,软还提供了丰富的定义功能,用户可定义设置变压器零序流保护
的需求。
4 定值优化
当待整定变压零序过流保有多个相邻保护时,现有整定法是与每一相邻保护逐段配合,只需灵敏度足要
步骤1 与每一个相邻保护逐段行保护范围和
图3 整
步骤2 当配定值满足灵度要求时,则已经得到了与该邻保护配合整定值;否则,继续与相邻保护敏
步骤3 与下一个
步骤4 与各个相邻保护配合的整定值中选取灵度最低、动作时间最的
由上述可知,这种整定方法无法保证终保护定值为当前整定条件下能够获的最优保护定值。以保?段整定计算为例,设保护最终动作定值按相保护A的%配合得到的,而最终动作时间是按相邻保护B的?段配合得到的。这种情况下,果与相邻护A的?段合,所得动作时间也不超过最终动间,则继续与保护A的?段进行配合将可以获得作时间相同而灵敏度更高、更
针对这一问题,本文提出用以下最优配合段整定优化措施:#每个相邻保护,确定其最优合,即与配合能够保证保护最终定具有最大灵敏度和最短动作间。&按照最优合段与各个相保护进行合,确定保护最终定值。以保
步骤1 按照现有整定方法确定有待整定保护
步骤2 对每一个待定保护,确定其各个相邻保的配合段,若某个相邻保护的配段为%段且将配合变更为?段能够增大保的灵敏度且不会延长保的动作间,则该相邻保护最优
步骤3 按照最优配合段对所有整定保护进行
3 整定计
规程[1]规定,中性点直接接地的普通器接保护可两段式零序过电流保护构成。对于高压侧均直接接地的三绕组普通变压器,高中压侧均应装设序方向过电流保护,方向指向本侧母线。%零序过电流保护的动作电应与被保护侧母线上出线的零序保护%段或快速主保护相配合。?段零序过电流保护的动作电流与相邻线路零序电流保护的后备段配。在规程的基础上,各网根据自的实际经,总结出不同的变压器零过流保整定原则。通过对各省的原则进行比较、细化后现变压零过保护整定原则般有三个要求。#保侧母线故障灵敏度。整定只需与本侧母线地故障流过保护的最小零序电流配合,以达到当本侧母线发生接地故障保护可靠动作,保变压器。&变器零序过流保护作为线路的后备,需要与本母线上的出线合。达到当线路另一侧末端发生接故障而线路上的保护又未能可靠动作时,变器保护能可靠动作,切除故障保护变压器。目前大多数地区均提出了该要求。?对于部分网络结构比较特的地区,在变电站内有2台或多台三绕变压器时,有可能会形成环网,产生零环流,此还需考虑变压器及变压器的高
在综合这三个求的基础,在整定计算软件中将其归为三条计原则,并提供原则可选的功能。用
第24卷第5期文章编号:1000 7709(2006)05 0068 04
水 电 能 源 科 学
Vol.24No.51000kV双回直线塔
王茂成 张治取 滕 杰 程学启 吕凤文
3.青岛供电公司,
摘要:通过对近年来风灾倒塔冰灾倒塔事故分析,提出塔体结模型在超设计风和超设计覆冰厚度情况下应满足建筑?机制(设想;并提出复合绝缘子V形串目前解决各种闪络首选的观点。探讨1000kV特高双回线路两侧架设根地线的必性、可行性以及多根地线对工程造价的影,进一步优化了双回直
关键词:高压;整体机制;双回直线塔;结构模型;复合绝缘子V形串;气
文献标志码:A
1
2
3
2
1
(1.烟电力设计院,山东烟台264002;2.山东电力集团公,
近几年来,华东地区和华中地区分别次出现超设计风速和超设计覆冰的象条件,给电网的安运行造成了较大的影。这些案例启发了对高线铁塔结设计理念的创新,要求在技术方面确特高压电网安全运行,除电站的电气设备性必须优良,还应保证电线路在风灾和冰灾象条件下不致动倒塔;电气方面不致雷击断线,不发生风闪、闪、雾闪、雨闪、雷闪、冰
1 解决风灾
建筑物抗震设计原则[1]是强节
收稿日期:2006 06 30
柱弱梁,以实现建筑物的?整体机制(+++允许建
筑物的整体倾斜,避?楼层机制(+++中间楼层破,如图1所示。在台风、重冰等然现象无法抗拒的现下,特高压线路能否制并实施?强杆塔弱基础,杆塔弱导、地线,强导线弱地线(的
据多起倒塔事故统计,杆塔多塔颈和塔身处折弯或断裂,?楼层机制(破坏式,相邻杆塔在冲击张力作用下连损,扩大了故范围。如果提高设计标准,大幅度提高工程造价,把?整体机(引入杆塔结构和础设计中,则是解矛盾的平衡。在多起倒塔事故中,发现基础的稳性很好,说明基础的安全
作者简介:王成(1964 ),男,高级工程师,研究方为电力线路
通过采用最配合段整的优化措施,就可确定所有待整定保护有可能整定结果中具有最动
参考文献:
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算及管理统+++高级编程语言HT[J].电
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定中零序电流反向问题的研究[J].继
5 结语
a.详细析了变压器零序过流保护整定计中的零序环流,针
锁、整定计算软件通用性及整定结果优等进行了研究,并
b.开发的变压器零序过流保护整定计算软已在江西、湖北地
MAINTOPICS,ABSTRACTS&KEYWORDS
),)
andfurtheroptimizesdesignof
SetTheory FANXihui (SchoolofElectricPower
andAutonationEng.,ShanghaiUniv.ofElectricPower,Shanghai200090,Chian)
moregroundwires,
1100kVdoublecircuittangenttower selectricalmodel.
Keywords:UHV;integralmechanism;doublecircuittangenttower;structuralmodel;compositeinsulator?V(string;electricalmodel
WABGJinwen p62 64
Abstract:Thedecisiontableofroughsetstheoryusedforthefaultdiagnosisofelectricpowergridhasbeenfo cused;thereductionprocessofthedecisiontableisthekey.Itishelpfultousedifferentheuristicalgorithmstofindasetofreductions.So,inthispaper,accordingtothediscriminatorilylowertriangularmatrixandtheTabualgo rithm,anewalgorithmforreductionisdeveloped.Theal gorithmcansolveEffectiveComputationofKernelMethodanditissimple,fastandpracticalinelectricalnetworkfaultdiagnosis.It sapplicationsinDaliangridprovedthatthealgorithmiseffective.
Keywords:powersystem;faultdiagnosis;decisionta ble;reduction;tabusearching
StudyonPERTNetworkOptimizationBasedonParticleSwarmAlgorithm WUChuncheng
(Dept.,ofControlSci.&Eng.,HUST,Wuhan430074,
QIHongwei YUEChaoyuan ZHAO
Yong p72 74,94
China)
Abstract:Forsolvingtime costoptimizationproblemsofPERT(ProgramEvaluationandReviewTechnique)net workplans,themodelwasrepresentedwithlinearpro gramming,andaparticleswarmoptimizationalgorithmwasusedtosolvethisproblem.Theeffectivenessofparticleswarmoptimizationalgorithmisprovedbyanexampleoftheactualapplication,andthesimulationresultsindicatethatthemethodcanbereliablyappliedtoengineeringpro ject.
StudyonCoordinationSoftwareofTransformerZe ro sequenceOver currentRelay ZHOUDing
(CollegeofElectricandElectronicEng.,HUST,Wuhan430074,China)
WANGXinghua SHIDongyuan DUANXianzhong p65 68
Abstract:Thispaperresearchedonzero sequencecir
Keywords:
time cost;projectimplementation
schedule;optimization;particleswarmalgorithm
clecurrent,deadlockbetweentransformerzero sequenceo ver currentrelays,optimizationofcoordinationresultsanduniversalityofcoordinationsoftware.Thedirectionofzero sequencecirclecurrentwasdefinitelyanalyzed.Validmeth odsbreakingthedeadlocksandamethodforoptimizationofcoordinationresultsareputforward.Basedoninductionofthecoordinationprinciples,universalityofsoftwareisreal izedbyoptionalprinciples.Itisprovedthatthecoordina tionsoftwarebasedonaboveachievementscanmeetthere quirementsofauto coordinationoftransformerzero se quenceover currentrelayindifferentareas.
Keywords:transformerzero sequenceovercurrentre lay;zero sequencecirclecurrent;locks;universality;coor dinationcalculation
ApplicationofOpticalFiberSensingTechnologyinCivilEngneerigStructuralSafetyandHealthMoni toring XUWeijun (CivilEng.SchoolofWuhanUniv.,Wuhan430072,China) HOUJianguo ZHOUYuanchun p75 79
Abstract:Basedonthecharacteristicsandadvantagesofopticalfibersensingtechnologyinourcountry,theopti calfibersensingtechnologyisbeingusedgraduallyinstructuralhealthmonitoringincivilengineering;thetech nologyofmeasuringthesinglephysicalquantityhasad vancedandobtainedreliableresults.Butitisthefirsttimeinourcountrytomeasuremulti physicalquantitybyonedistributedopticalfiberandevaluatethestructuralsafetyandhealthincivilengineering.Thispaperintroducedtheadvantagesofdistributedopticalfibersensingtechnologyandtestingprinciple.Besides,basedontheengineeringex ample,thecombineduseofdistributedopticalfibersensingtechnologyincivilengineeringstructuralsafetymonitoringisintroduced,andthemainproblemsandthesolutionarediscussed.
Keywords:distributedopticalfiber;sensingtechnolo gy;civilengineering;healthmonitoring
StructuralModelandElectricalModelof1000kVDoubleCircuitTangentTower WANGMaocheng (YantaiElectricalPowerDesignInstitute,Yantai264002,China) ZHANGZhiqu TENGJie CHENGXueqi LUFengwen p68 71
Abstract:Throughanalysisoftower collapsingacci dentcausedbywind disasterandice disasterinrecentyears,thisthesisputsforwardthattowerbodystructuralmodelshouldsatisfyanideaof?integralmechanism(undersuper designwindspeedandsuper designicethickness;rai sesaviewthatcompositeinsulator?V(stringisthefirstchoiceforsolvingkindsofflashovers,probesintonecessityandfeasibilityoferectingmoregroundwiresbeside1000kVdoublelines,analyzesthecostbeinginfluencedby
RockySlopeStabilityAnalysisTakingintoAccountSaturated unsaturatedSeepageFlow ZHOUGuiyun (CollegeofWaterConservancyandHydropow erEng.,HohaiUniv.,Nanjing210098,China) LITongchun p79 82
继电保护整定计算软件的通用性研究
继电保护整定计
杨增力 , 石东源 , 杨
(华中科大学电力安全与高效湖北省 重实验室 , 湖北
摘要 :在介绍继电保护整定算软一般功能组成的基础上 , 运行方式组合 、 阶段式保护配合计 算 、 保护装置定值项整定算和定值通知单 4个方面对整定计算软件通用性问题进行了详细探 讨 , 指将整定原则的可选性与整定原则的自定义结是决整定算软件通用性问题一个 很好的途径 。 另外 , 给了基 VBScr ipt 和 Ex cel 技术通用继电护整定计算软件的整体解决 方案 , 采用该方开发的继电保护整定算软件可大大减小软件护的工作量 , 具有很强的通用性 和可展性 。 该系统已成功应多家省网级和地区级电力系统继电保护部门 , 应用效果良好 。 关键词 :电保护 ; 整定算 ; 通用性 ; 方组合 ; 原则自定 中图分
:01:2007-03-0 引言
电网继电保护整定计算有较强的地方特色 , 不同电网根据自身的电网结构及整定计算验 , 整定规程的基上形成了具有地方特色的定计算 原则。为了满足同用的求 , 目的多整定 计算软件都是针对具体用户和具体求开发 , 导致 整定计算软件的开发周期长、 命周期短、 护工作 量大、 可扩展性差。因而 , 种具有地方特色定 计算原则给继电保护整定计算软件的通用性带来 大的困难 , 在一定程度上制约了
继电护整定计算是一复的工作 , 包括阶 式保护配合计算和保护装置定值项整定计算 2部 分。阶段式保护合计算涉及到的定往往需要保 护之间的相互配 , 主要包括零序电流保护、 相间 离护和接地距离护各段定值 , 计算比较复杂 , 往往需要较多的工参与。保护装置定值项定计 算涉及的定值往往仅仅与具体保护装置相关 , 如 启动量、 控制字等 , 这些量不需要配合 , 计算相对简 单。了获得合理的保护定值 , 运行方式组合是整 定计算的基 , 同时 , 定值通知单的生也是继电保 护定计算
本文首先从运行方式组合、 阶段式保护配合计 算、 保护装定值项整定计算和定值通知 4个方 对整定计算软件的通用问题进行了详细探讨 , 给了基于 V BScr ipt 和 Excel 技术的通用继电保
1 整定计
继电保护整定计算是力生产运行中必不可 的工作。 20世纪 70年代以来 , 用计算机技术 提高整计算 工作效率的研究直受 到人们的重 视 [1-5]。整定计算软件一般主要由
1) 网络拓扑结构管理模块。随计算机技术的 发展 , 网络扑结构的图形化管理为一种必然的 趋 , 且目前已经普采。网络扑管理与图 形显示可以提供给用简单实用的电力系统网络拓 扑结构编、 管理工具和方便快的图形操作手段。 通过图形系统 , 用户能够快速完成拓扑接线图的绘 制、 修改 , 并实现人机交
2) 网络参数管理模。该模块主要管理网一 次设备参数 , 如线路正序、 零序电和电抗等与整 定计算关的数据。为了方便用的使用及减少数 据出错的率 , 网络参数应具有多样化的输
3) 故障计算模块。该块作为整定计算软的 重要组成部分 , 主要有 2个功能 :是作为单的功 能模块 , 供系统故障分析使用 ; 二是作为整定计算的 重要成分 , 供整定计使。供故障分析使用 的故障计算模块 , 一应具备强大的故障处能力 , 可以处理各种类型的单故障和复杂障 , 如简 接地故障、 断线故障、 线故障和多重复杂障等。 而供整定计算使用的故障计算模块由于需要处大 量的运行方式和故障 , 对故障计算
4) 整定计算模块。整定计功能是计算保
第 31卷 第 14期
2007年 7月 25日
V ol. 31 N o. 14July 25, 2007
体的能 , 整定计算可含行方式组合、 阶段式保 护合计算、 保护装置定值项整定计算及定值通知 单生成几个部。运行方式组 是整定计算 的基 础 , 是保证保护在各种常见运行方下都能够正确 动作的必要手段。阶段保护配计算保护装置 定值整定算是计算保护定值的 2个重部 , 只是所计算的定值不。定值通知单将具体保护 装置所涉及的定值汇总供现场人员更改保护定和 定值备份用。整计算软件一 般提供动和 人工 2种计算模式 :在一般况下采用自动计算模式 , 自 动选择运行方式并完成全部计算工作 ; 在特殊情况 下 , 为保计算结的可行性 , 可以人工选择运行 式或人工调整配状态来完
5) 附加功能块。该模块供给用户他一些 辅助功能 , 如形成阻抗图、 保护配置图、 原始定值图、 算定
2 整定计
2. 1 运行
在继保护整定计算过程 , 必须进行方式组 合 , 从系统可能出现的各种运行方式中挑选出极 端运行方式进行故计算及定值整定 , 从而保证系 统运方式变化时保护动作的正确性 [6-8]。随着电 网规模的扩大 , 统可出现的行方式将越来越 复 , 单独依靠程序来自动组运行式有可能无 法考虑到殊运行方式 , 单独依赖作人员手工 设置运行方式则工作量太大。因 , 通用的运行 式组合应该采用程自动处理和人工自定义相结合 的模式 , 即由程序通过自动的方式组合选择常 规的运行方式 , 而对于特殊的运行方式则通过人工 定义来成。这既可以保证运行方式选的正 确性 , 可以减轻
运行式组合通用性的难点在如何过程序 自动组合出各种可能苛刻运行方式 , 而运行方式 的多样性与电源的结构配置、 检修划及安全稳定 虑密切相关。在现有的整计算中 , 运行方式组 合一般通过在统基本运行方式的基础上 , 考虑保 侧或侧母上元件运行方式的换进组合 来确定可能的运行方式。统运式由系统基本 方式、 路式、 发电厂运方式、 电站运行方式 和区域方式 5种方式组合而成。统基本方式可以 根据统的实际情况设定 ; 线路方式基本上分为投 运或停运 (对互感线路还可能出现挂检的式 ) ; 发电厂和变电站运行方式可以根据实际运行情况分 为大、 中、 小等干种方 ; 区方式亦根据实际运 行情设置 , 它一般在大区电网
围内的省级电网当做一区域。在各
定的条件下 , 系统可能出现的运行式可通过这些 元
为了实现运行方式组合通用性 , 运行方组 合原则须具有足够的灵活性 , 通过一简单的 设置即可实现需要的运行方式组合 , 而不需要通 过修改程序实现。需设置的运行方式组合细节
1) 故障类设置。故障类一般 括单相接 地、 两接地和三相短以及是否需要考虑保护相 继动作情
2) 故障点位置设置。根预备量类型设置故障 点位 , 主要是为不同的预备量涉及到的具体故 障位置不同。如线末故障最大、 最小零电流 , 故 障点一般设置在路末端 (或对母线 ) , 与相邻 路配合的助 增系数则一般设置在相 邻线路末端 (或对
3) 是考虑相继动作设置。根据需求及线路具 的保护配置情况 , 灵
4) 轮断母线设置。主要是指明哪些线上的元 件要
5) 轮断 线路 数目 设。对于 线路 , 一般 用 N -1原进行轮断 , 但随着母线出线增 , 线 的轮断不再局限于 N -1原则 , 有的省网已经采用 N -2或 N -3原则。因而 , 通用的方式合应该可 以根据母线上所连线路数
6) 电厂合级数设。主要是指明哪些母线上 的电厂参与式组合。保护所在线路 两母
7) 变电组合级数设。主要是指明哪些母线 的变电站参方式组合。保护所在线路两
8) 区域式组合级设置。主要是指明哪些区 域参与方组合 , 需要对区域间络
9) 相邻高电压等线路 (通过变压器与轮断 母线跨压等级连接 ) 是否参轮
10) 高电压等级的发电厂和变电站式的切换 是否
通过上述几项设置或择 , 基本可以到需要 的行方式组合原则 , 在定程上实现了运行方 式合的通用性。当然 , 这种通用性的考虑仅用 确定
以采取一些优化算
, 从而避免扫
2007, 31(14)
2. 2阶段式保
阶段保护配合计算一是在 《 电网继电保护 装置行整定规程 》 (以下简称 《 规程 》 ) 所规的 /逐 段定、 逐级配合 0的原则下进行。针对 《 规程 》 中提 供的简化接地距离保护定计方法 , 文献 [10] 出了一种更精确的计算方法。但各电网根据自身的 网构及整定计算经验 , 在 《 规程 》 规定原则的基 础形成了具有地方特的阶段式保护配计算原 则。虽然阶段式保护配合计原则被地方化 , 但 有规律可循。通过对各省、 网级电网及地区电网阶 段式保护配计算则的分析可知 , 阶段式保配 合计算原则要由以
1) 配合原则。分为与相邻线路保护配的原则 和与相变
2) 非配合原则。这分则主要与保护自身的 些量相关 , 不涉及到相邻的保护 , 如零序电流护 最大 , 最小零序电流和距保护躲负荷阻抗等。 3) 段式保护段数的设置。用户可以据实 需设置某个保护的数及具体的保护段 , 如对 于零序电流保护 , 很电网已经不再完全使Ⅳ段 式 , 而采用Ⅲ段式 , 或仅保留其中的Ⅱ或Ⅰ段。 4) 保护失配 时的处理原则。随着网的 复杂 化 , 性和选择性有时不能同时满足 , 这种情况下 保护就处于失状态。保护失配状态的处理原则分 为保灵敏度、 选择性
5) 新旧定值比较原则。了保证保护系统的定 值定性 , 在整计算过程中一般避免大范围地 改保护定 , 而保护定值是否更改根据新旧定值 比较原则来确。新旧定值比较则一般是从保护 定值的灵性、 保护动作时间以及保护新旧
对保护原则的归纳和总结有助于定计算通用 性的研究 , 但不能完全解决整定算的通用性问 。整定原则的自定及定算程序自动处理 是解决整定计算通用必不可少的手段。在整定原 则上 , 宜采用原则可选和则自定义相结合的方 , 从纳的原则中选择形成具体的整定原则 , 而特 殊的整定原则则通
2. 3保护装置定
保护装定值项整定计算所涉及的定值具 体保护置密切相关。虽然这些定值项的计算 于不涉及保护之间的相互配合而相对简单 , 但保 装置的多样性以及不同保护装置定值定原则的 不同 , 给护装置定值项整定计算的通用性带来 很大的挑战。 于目前已经存在的各式各样的保护装 , 还要适用 于将来可能出现新保护装置。为满足上用性 求 , 护装置定值项整定计算宜采完全自义 的模式。根据保护装置定值项整定计算的容和特 , 定值项整定算的自定义主要保装置的自 定义、 定值整定原则的自义和计算组件的自定 义 3部分组成。保护装置的自定义主要是定义体 保护装置的本信息及该装所包含的定值项 ; 定 值项定原则的定义主要是定定项的具体计 算方法 , 这公式可以通过一些简单的故障量 (如 、 电压、 零序补偿系数等 ) 组合得到 , 有些定值项的 数值甚至可以从系统或保护装置信中直接获得 , 如电流感器和电压感器变比等 ; 计算组件的自 定义是在程序中为实现具体的整
2. 4定值
定值知单是具体保护装置各值项汇总 , 是现场工作人员更保护定值的依据 , 也是定值管 理的主要内容。定值通知单与具体护装置的密切 关决定了定值通知单模板的样性 , 新保护类型 的出现亦对通单模板的通用性提出了较高要求。 由于定算工和整计算人员习惯的不 , 定 值通知单模板也各不相同。的地对某一套装 置形成统一定通知单 ; 有地区将一保护装 置的定值通知单根据功能分成若干个部分 , 如零序 电流保护知单、 接地距离保护知单、 相间距离保 护通知单和高频保护知单等 , 各通知单仅包 应的定值项。因而 , 通用的定值通知单不仅可以自 动生成 , 其模板也该可以任设置 , 不仅可以满足 新类型保对通知单的要求 , 也可以满
3整定计算软件
由上述分析可知 , 整定原的自定义和通知单 模板的定义是继电保护整计算软件通用性的解 决方案 , VBScript 技术是实现这一方案很好的 手段。结合所开发的继电护整定计算软件系 , 本文给出于 VBScript 技术的通用继电保护整定 计算软件的整体解决方案
3. 1VBScript 脚本
VBScript 使用 Activ eX TM Script 宿主应用程 序对。使 用 ActiveX TM Script 时 , 浏 览器和 其他 宿主应用程序 再需要每个 Script 部 件的殊集 成码。 ActiveX TM Script 宿主可编译 Script, 获 取和调用口点及管理开发者可用的命
#研制与开发 #杨增力 , 等 电保护整定计
基于 VBScr ipt 的以上应用特 , 原则的编辑储 存均直接以 V BScr ipt 代码的形进行操作。在整 定计算 , 调用相应原则的 VBScript 代 , 送至解 释器和执行器进行解释执行 , 并得到计算结果。 于该项特性的引入 , 可成功实现原的自定义功 , 一个通用的数据引擎上一个 VBScr ipt 代码解 释、 执行器 , 即实现了通用自定义原则管理平台。 3. 2
整定计算原则涉及的参数要包括 3类 :1) 用户定参数 , 如可靠系数、 灵敏度系数等 ,
2) 整定预备 , 这些数通过故计算获得 , 通 常要进行方式组 , 如最大、 最小零序电流 , 最
3) 系统参数 , 这些参数取决系统实际况 , 不 可人为更改 , 如元件参数、 流互感器和电压互器 变比、 最大负荷
对于具体的整定算过程 , 需先设置定计 算原则 , 若有新整定计算原则 , 在整定计算开始 需要对其进行定。整定
1) 新建原则 ;
2) 选择原则类型 , 以利于原则分类 ; 3)
4) 定义整定预备量 , 设置整定备量的计算公 式
5) 用 VBScript 语句进行原则定义 , 主要是对上 述 3类
6) 保存原则。
自定义原则下的整
所示。
图 1 自 定义
Fig. 1 Setting calculation f lowchart based on user -def ined
principle
3. 3 通
系统将定值模板设计 3层结构模型 :定值 单内容自定层 ; 定值单模板样式定
定值单内容自定义主要管理保护号及其基 本信息 (如生产厂家、 型等 ) , 义各型号保护定值 单所包含的定值项及制字
定值单 模板 样 式 层 主要 定 义 型 号 保护 的 Ex cel 形式的值 单模板式 , 将在 值单内容层 中定义的各护装置的定值项及控制字的名、 原定值、 定等布置于 Ex cel 模板文件的指定单 元格。本层支持单元合并和撤销合并、 单元格背 颜色设置、 体设置、 表线线型设置、 颜色和宽 设置、 对齐方式置、 数字格式设置等 , 能够满足 常用电子表格需求 , 使得定义的定值单模板文件 的
定值单数据关联层主在定值单模板文件中 确定义各值项的计算值应该写入到哪个单格 中 , 以及定义值单编号、 厂站名称、 设备名称、 保护 型号、 电流感器、 电压互感器等定
上述 3层结构模型得定值单模板形式和容 分离 , 使得定值单的定值数据变化、 定值单格式可 塑化以数据处理模板化。定值算完毕后 , 将相 应的值项写定值通知单 , 即生成
3. 4 软
按照本文思想开发的继电保护整定计软件 , 已成功应用于南方电网、 东北电网、 华中电、 河南 省网等网级电力系统以及湖北、 西贵州等 地区电力系统的继电保护部门 , 其正确性和实用 性已经在实际工程中得到好的验证。从实际应用 情况来看 , 通过单的设置和少程序编写即可 满足不同用户的要求 , 实了继电保护整定计算软 件的
4 结语
本文从运行方式组合、 段式保护配合计算、 保 护装置定值项定计算和定值通知单 4个面整 定算软件的通用性问题进行详细探讨 , 给出了 基于 VBScript 和 Ex cel 技的通用继电保护整定 计算软件
1) 运方式组合原则的可选性 , 在一定程上 满足不同地区、
, 92
2007, 31(14)
整定原则中比较以处理的逻辑断、 舍 , 同时可 以实现同地区的整定计风格 , 基本上满足了现 有不同
3) 整定算原则自定义能够真正实现对新原 理、 新整定要求的保护装置的
4) 定值通知单模板的自定义使得用可以根据 自己
5) 基于自义整定原的通用整定计算软件大 大少了程序重开发的工作量和软件维护的工
实际应用表 , 基本文方案的通用继电保护 整定计软件在推广与应用方面有
参 考 文 献
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A Study on the Universality of the Protection Setting Calculation Software
Y A N G Zengli , S H I D ongy uan, YA N G X iongp ing , X I E J un, D UA N X ianz hong
(Electr ic Pow er Securit y and H ig h Efficiency Lab, H uazhong U niversity o f Science and T echno lo gy , W uhan 430074, China) Abstract:O n the basis of a description o f t he common functio nal co mpo sitio n of the pr otectio n setting calculat ion so ftwar e, the univ ersality o f the soft war e is discussed in detail fr om the viewpoint of po wer system operating co nditions combinatio n, step rela y coo rdinat ion, pr otective device setting calculatio n and relay setting listing. It is pointed out that the combination of the optional pr inciple and the user -defined relay setting calculation pr inciple is a g oo d way to solve t he univ ersality pr oblem. Besides, an int eg ra l so lutio n based on VBScr ipt and Ex cel techno log y fo r the univer sal pr otectio n setting calculat ion so ftwa re is pr oposed. T he softw are develo ped based on the pro posed scheme can g reatly reduce the maintenance w or kload and is capable o f go od univ ersality and ex pandability. It is being successfully applied in the relay pro tect ion depar tments of many po wer co mpanies.
Key words:relay protection; setting calculatio n; univ ersality; operating condit ions co mbinat ion; user -defined principle
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#研制与开发 # 杨增力 , 等 继电保护整定算
继电保护整定计算软件的通用性研究
第31卷 第14期
2007年7月25日Vol. 31 No. 14
J uly 25, 2007
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继电保护整定计
杨增力, 石东源, 杨平, 谢
(华中科技大学电力安全与高效湖北省重实验室, 湖北
摘要:在绍继电保护整定计算软件一般功能组的基础上, 从运行式
算、保护装置定值项定计算和定值通知单4讨, 很好途径。另外, 给出了基VBScript 和Excel 方案, 和可扩展。, 应用效果良好。关键:继电护; 整定计算; 通用
0 引言
, , 在整定规程的基础上形成具有地方特色的整定计算原则。了满足不同用户的需, 目前的许多整计算软件都是针对体户具体要开发, 导致整定计算软件的开发期长、生命周期短、维护工作量大、可展性差。因而, 这种有地方特色的整定算原则给继电护整定计算软件的通用性带来了很大的困难, 在一定程度上制约了整定
继电保护整定计算是项杂的工作, 包括阶式保护配合计算和保护装置定值项整定计算2部分。阶段式保护合计算涉及到的值往往需要保护之间的相互合, 主要包括零序电流保护、相距离护和接地距保的各段定值, 计算比较复杂, 往往需要较多人工参与。保护装置定项整定计算涉及的定值往往仅仅与体的保护装置关, 如启动量、控制字等, 这些量不需要配, 计算相对简单。了获得合理的保护定值, 运行方式组合是整定计算的基, 时, 定值通知单的生成是继电保护整
本文首先从运行方式组、阶段式保护配合计、保护装置值项整定计算和定值通知单4个方面整定计算软件的通用问题进行了详细探讨, 出了基于VBScript 和Excel 技术的通用继电保护
1 整定计
继电保护整定计算电力生产运行中必可少的工。自20世纪70年代以来, 用计算机技术提高定计算工作效率的研一直受到人们的重视[125]。整定计算软件一般主要
1) 网络拓扑结构管理模块。着计算机技术的发展, 网络扑结构的图形化管成为一种必然的趋势, 且目前已经普用。网拓扑管理与图形显示可以提供给户简单实用的电力系统网络拓扑结构辑、管理工具和方便捷的图形操作手段。通过图形, 用户能够快速完成拓扑接线图的绘、修改, 并实现人机交
2) 网络参数管理块。该模块主要管电网一次设的参数, 如线路正序、序电和电抗等与整定计算关的数据。为了方便用的使用及减少数据出错的率, 络参数应具有多样化的输
3) 故障计算模块。模块作为整定计算件的重要组成部分, 主要有2个功能:是作为单的功能模块, 系统故障分析使用; 是作为整定计算的重要组部, 供整定计算用。供故障分析使用的故障计算模块, 一般具备强大的故障处能力, 可以处理各种类型的单故障和复杂障, 如简接地故障、断线故障、跨故障和多重复杂等。而供整定计算使用的故障计算模块由于需要处理大批的运行方式和故障, 对故障计算
4) 整计算模块。整定计算功能是计算保护装所需要的各项定值,
收稿日期:2007201210; 修回日期:2007203205。
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体的功能, 整定计算可含运行方式
护配计算、保护装置值整定计算及定值通知单成几个部分。运行方式组合是整定计算的基础, 是保保护在各种常运行方式下都能够确动作的必要手段。阶段式保配合计算和保护装置定值项整定算是算保定值的2个重部, 只是所计算的定值项不同。定值通知单将具体保装置所涉及的定值汇总供场人员更改保护定值和定值备份用。定计算软件一般供自动和人工2计算模式:在一般情况下采用自动算模式, 自动选择方式并完成全部计算工作; 在特殊情况下, 为保证计算结果可行, 可以人工选择运行方式人工调整配合状来完成
5) 附加功能模块。辅助能, 如形成阻抗图、保护配置图、算定值图等图形和数据的导入2 2. 1 , 必须进行方式组, 即从系统可出现的各种运行方式中选出极端运行方式进行故障计算及定值定, 从而保证系统运行方式变化时保作的确性[628]。随着电规的扩大, 系统可能出现的运行式越来越复杂, 单独依靠程自动组合运行方有可能无考虑到特殊的运行方式, 单独依赖工作人员手设置运行方式则工作太大。因而, 通用运行方式组合应该采用程序自动处理和人自定义相结合的模式, 即序通过自动的运行方式组合选择常规的运行方式, 而对于特殊的运行方式则过人工定义来成。这样既可以保证运行式选取的正确性, 又可以减
运行式组合通用性的难点于如通过程序自动组合出各种可能的刻运行方式, 而运行方式的多样性与电源的结构配置、检修计划及全稳定考虑密切关。在现有的整定计算中, 运行方式组合一般通过在系统基本运方式的基础上, 考虑保护对侧或背侧母上件行方式切换进行组合来确可的运行方式。系统运行方式由系统本、线路方式、发电厂运行式、变电站运行方式区域方式5种方式组合而成。系统基本方式可以根据系统的实情况设定; 线路方基本上分为投运或停运(对于互感线路还可能出现挂检的方式) ; 发电厂和变电站运行方式以据实际运行情况分为大、中、小等若干种方式; 区域方式亦根据实际运行情况置, 它般只在区电网中才会用到, 如南方电网而言, 可把广东电
围内的省级电网当做一区域。在各
定的条件下, 系统可能出现的运行式可通过这些
为了实现运行方式组的通用性, 运行式组合原则须具有足够的灵活性, 通过些简单的设置即可实所需要的运行方式组合, 而不需要通过修改程序实现。要设置的运行方式组合细
1) 故障类
) , 、最小零序电流, 故(或对侧线) , 而与
3) 是考虑相继动作设置。根据需求及线路具的保护配置情况,
4) 轮断母线设置。主要是指明哪母线上的元件需
5) 轮断线路数目设置。对于线路, 一般采用N -1原则进行断, 但随着母线出线的增, 线路的断不再局限于N -1原, 有的省网已经采用N -2或N -3原则。因而, 通用方式组合该可以根据母线上所连线路数目
6) 电厂合级数设。主要是指明哪些母线上的电厂参方式组合。保护所在线路侧
7) 变电组合级数置。主要是指明哪些母线上的变电站与方式组合。保护所在线两侧
8) 区域式组合数设置。主要是指明哪些区域参与式组合, 需要对区域间络
9) 相邻高电压级线路(通过变压器与轮断母线跨压等级连接) 是否参轮
10) 高电压等级的发电厂和变电站式的切换是否为
通过上述几项设置或选择, 基本可以得到需要的运方式组合原则, 在一定程度上实现了运行式合的通性。当然, 这种通用性考虑仅用于确定参与组合方式元件的范围, 这些范围内, 可以采取些优化算法[6,829],
?研制与开发? 杨增力, 等 继保护整定计算
2. 2 阶段式
阶段式保配合计算一般是在《电网继电保护(以简称) 所规定的装运
段整定、逐级配合”的原则下进行。针对《规程》中提供的简化接地距离保护整定算方法, 文献[10]出了一种更精确的计方法。但各电网根据自身电结及整定计经, 在《规程》规定原则的基础上形成具有地方特色的阶式保护配合计算原则。虽然段式保护配计算原则被方化, 但仍有规律可循。通过对各省、电网及地区电网阶段式保护配合计算原则的分析可知, 阶段式保护配合计算原则主要
1) 配合原则。分为与相邻线路保护配的原则和与相邻
2) 非配合原则。一些
3) , 对于零序流保护, 很多电网已经不再完全使Ⅳ段式, 而采用Ⅲ段式,
4) 保护失配时处理原则。随网络的复化, 灵敏性和选择性有时能同时满足, 种情况下保护就处失配状态。保护失配态的处
5) 新旧定值比较原则。为了保证保护系统的定稳定性, 在定计算过程中一般避免大范围改保护定, 而保护定值是否更则根据新旧定值比较原则来确。新旧定值比原则一般是从保定值的灵性、保护动作时间以及保护新
对保护原则的归纳和总结有助于整计算通用性的研究, 但并不能完解决整定计算的通性问题。整定原则自定义及整定计算程的动理是解整定计算通用性必不可少的手段。在定原则上, 宜采用原则可选和原则自义相结合方式, 从归纳的原则中选择成具体的整定则, 而特殊的整定原则则通过自定义来实现。2. 3 保护装置定值项
保护装置定值项整定计所涉及的定值项与具体保护装置密相关。虽然这些定值项的计算于不涉保护之间的相互配合而相简单, 但保护装置的多性以及不同保装置定值项整原则的同, 给保护装置定值项整定
通用的保护装置定值整定计算
于目前已经存在的各式样的保护装置, 还适用于将来可能出现的新保护装置。为满足上通用性要, 保护装置定项整定计算宜采用完全自义的模式。根据保护装置定项定计的内容和特, 定值项整定计算的自定义主要由保护装置的定义、定值项整定原的自定义和计算组件的自定义3分组成。保装置的自定义要是定义具体保护装置的基本息及该装置所包定值项; 定算方法, (如电流、电压、) , 些定
定值知单是具体保护装置定值的汇总, 是现场工作人员改保护定值的依据, 也是定值管理的主要内容。定值通知单与具保护装置的密关系决定了定值通知单板的多样性, 新保护类型的出现亦对知单模板的通用性提出了较高要求。由整定算分工整定计算人员习的同, 定值通知单模板也各不相。的地区针对某一套装置形统的定值通知单; 有的地区一套保护装置的定值通知单根据功能分成若干部分, 如零序电流护通知单、接地距保护通知单、相间距离保护通知单和高频护通知单等, 各通知单含相应的定值项。因而, 通用的定值通知单不仅可以自动生成, 其模板也该可以意设置, 不仅可以满足新类型保对通知单的要求, 也可以
3 整定计算软
由上述分析可知, 整定原则自定义和通知单模板的自定义是电保护整定计算件通用性的解决方案, 而VBScript 技术实现这一方案的很好的手段。结所开发的继电保护整定计算软件系统, 本文给出基于VBScript 技的通用继电护整定计算软件的整体解决方案及其实现
VBScript 使用ActiveX TM Script 与宿主用程序对话。使用ActiveX TM Script 时, 览和他宿主用程序不再需要每个Script 件的特殊集成代码。ActiveX TM Script 使宿主编译Script , 获取和调用口点及管理开发者可用的命名空间。开发者可在
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基于VBScript 的
存均直接以VBScript 代的形式进行操作。在整定计算时, 调用相应原则的VBScript 代, 送至解释器和行进解释执, 并得到计算结果。由于该项特的引入, 可以成功实现原则的自定义能, 一个通用的数据擎加上一个VBScript 代解释、执行器, 即实现了通用的自定义原管理平台。3. 2 整定
整定计算原则涉及的参主要包括3类:1) 用户定参数, 如可靠系数、灵敏度系数等, 这
2) 整定预量, 这些数通过故障计算获得, 通常要进行方式合, 如最大、最小零序电流, 最
3) 系参数, 可人为更改, 如元件数、变比、最大负
, 需要先置整定计原则, , 在整定计算开始前需对其进行定义。整定计算则
1) 新建原则;
2) 选择原则类型, 以利于原则分类; 3)
4) 定义整定预备量, 设置整预备量的计算
5) 用VBScript 语句进行原则定义, 主要是对上述3类
6) 保存原则。
自定义原则下的整
。
3. 3 通
系统将定值模板设为3层结构模型:定值单内容自定层; 定值单模板样式定
定值单内容自定层主要管理保型号及基本信息(如生产厂家、型等) , 义各型号保护定值单所包含的定值项及制字
定值单模板样式层主定各型号保护的Excel 、、单元格背、表格线线型设置、色和宽、对齐方式设、数字格式设置等, 能够满足常用电子表格的求, 得定义的定值单模板文
定值单数据关联层主在定值单模板文中明确定义定值项的计算值应该写入到哪一单元格中, 以及义定值单编号、厂站称、设备名称、保护型、电流感器、电压互感器等定
上述3层结构模型使得值单模板形式和内容离, 使得值单的定值数据变量化、定单格式塑化以及数据处理模板。定值计算完毕后, 相应的定值项入定值通知, 即生
按照本文思想开发的继电保护整定算软件, 已成功应用于南方电、东北电网、华中电、河南省网等网省电力系统以及湖北、江和州等省地区电力系统的继电保护部门, 正确性和实用性已经在实际工程中得到好的验证。从实际应用况来看, 通过简的设置和少量程序编写即可满足不同用户的要求, 实现继电保护整定计算软件的通
4 结语
本文从运行方式组合、段式保护配合计算、护装置定值项定计算和定值通知单4个方面整定计软件的通用性问题进行详细探讨, 给出了基于VBScript 和Excel 技术通用继电保护整定计算软件
1) 运方式组合原则的可选性, 在一定度上满足不同地区、不
2) 整定计算原则的自
图1 自定义原
Fig. 1 Setting calculation flow chart b ased on user 2def ined
principle
?研制与开发? 杨增力, 等 继保护整定计算
整定原则中比较难以处理逻辑判断、
以实现不地区的整定计算风格, 基本上满足了现不同地区、不同电网的
3) 整计算原则的自定义能够真正实现对新原理、新整定要求的保护装置整
4) 定值通知单模板的自定义使得用可以根据自己习
5) 基于定义整定原的通用整定计算软件大大减少了程序重开发的工作量和软件维护的作
实际应用表明, 基于本文方的通用继电保
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) , 男, 博士研究生, 从电力系统网络
扑分析及继电保护
A Study on the U niversality of the Protection Setting C alculation Softw are
YA N G Zengli , S H I Dong y uan , YA N G X iong ping , X I E J un , DUA N X ianz hong
(Electric Power Security and High Efficiency Lab , Huazhong University of Science and Technology , Wuhan 430074, China ) Abstract :On the basis of a description of the common f unctional composition of the protection setting calculation software , the universality of the software is discussed in detail f rom the viewpoint of power system operating conditions combination , step relay coordination , protective device setting calculation and relay setting listing. It is pointed out that the combination of the optional principle and the user 2defined relay setting calculation principle is a good way to solve the universality problem. Besides , an integral solution based on VBScript and Excel technology for the universal protection setting calculation software is proposed. The software developed based on the proposed scheme can greatly reduce the maintenance workload and is capable of good universality and expandability. It is being successf ully applied in the relay protection departments of many power companies.
K ey w ords :relay protection ; setting calculation ; universality ; operating conditions combination ; user 2defined principle
继电保护整定计算软件的应用开发
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
继电保护整定计
作者：温捷
来源：《电子技术与软件
摘 要：我国电力系规与建设的日渐完善，为电保护软件的开发和软件工程的构建提供了更为学的实施方。在继电保护软件开发与应用中，为保障继电护装置稳定有效的运行，继电护定计逐渐成为了力统运行和电力供给过程中必不可少的组成部分。文在分析电网系统中继保护整定计算特点的基础上，将组件思想融合到了定计算中，并对件化继电保护整定计算中的软构架，体系结构拆及COM 等技术内容进行简要阐述，以此为作为继电保整定计计算软件开发的基准和引，为软件的开
【关键词】继电保护 整计算软件
1 继电保护整定计
计算技术的进步带动了软件设域发展，随着软件工程设计中对面向象和组件技术研究的深入，分布式与开放式软件系统的开发变得更为简易，整定计算软件组件设计中，软件工作者在开发件程序时不再需要向计算机中输入编程代码，是在组件技术和面向对象技的基础上，创设复利的工程件，使软件开发者在件程编写过程中，能够通过调用预置的工组件，而有效简化计算软件的设计程，组件的编写和调用在化程序编过程的同时，还进一步提升了软件的灵活性，使得统一件能够在多计算环境下得应用。计算软件组件化计思想的核心是程序的模化处理，即通过将庞大，复杂的数据内容转化成为多程块构成的结构体，以实现软件程序的组件化。软件组件化中的模块并非简单的代码集合，而能够独立行的组件，这些模块化组件被重复应用于同计算机软件的设计，进而有效
2 COM技
COM是一种由微软公司推行实现软访问与服务的开放式组件标准，用于数据链接库，应用程序库以及网络系统问等多个计算机软件领域。COM 技术的研发实现对软件程序的模块化处理，也为软件服务的访问提供了一致性的服务。该技术的软件模块划分中，同软件模块在开自服的同时，还能以面向对象的方进一简化软件开发者的程序设计设计过，使统复杂性得以有效简化。从COM 技术的访问软件务一致性角度分析，客户在进行软件访问时，COM 能够将软进程，系统软件以及计机中的动态数据库等以象形式进行统一处理，使用户能够在使用时能通过同一种方法进行访问与查。COM 组件标准是独立于编程语言存在的，它仅作为能够与对象进行交互的二进制界面，向软件开者提供了种编写形式的COM 对象
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