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110KV变电站继电保护的配置及整定计算共3篇110KV变电站继电保护的配置及整定计算1110KV变电站继电保护的配置及整定计算近年来，随着电力系统运行的日趋复杂，变电站继电保护系统已经成为电力系统必不可少的组成部分。
在变电站中，继电保护系统可以起到监视电力系统状态、保护设备、隔离故障和防止故障扩散等作用。
因此，配置合理的变电站继电保护系统对于保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。
110KV 变电站继电保护系统配置110KV 变电站的继电保护系统包括主保护和备用保护两部分。
其具体配置如下：1. 主保护主保护是指在故障发生时起主要保护作用的继电保护。
110KV 变电站主要采用压变、电流互感器、电缆等传感器来监测电力系统的状态，以触发主保护动作。
主保护通常包括过电流保护、差动保护、方向保护等，具体如下：（1）过电流保护过电流保护是指在电力系统出现短路故障时，通过检测系统中的过电流来触发主保护。
110KV 变电站中的过电流保护一般采用零序电流保护、相间短路保护、不平衡电流保护等。
（2）差动保护差动保护是指利用相间元件间电流的差值来检测电力系统内部的故障。
110KV 变电站通常采用内部差动保护和母线差动保护。
（3）方向保护方向保护是指在电力系统中，通过检测电流的相位关系判断故障位置，以实现保护的目的。
110KV 变电站中通常采用方向保护器等设备。
2. 备用保护备用保护作为主保护的补充，扮演着备胎的角色。
当主保护故障或失效时，备用保护会立即自动接管主保护的作用。
110KV 变电站的备用保护一般包括互感器保护、开关保护、微机继电保护等。
110KV 变电站继电保护参数的整定计算继电保护参数的整定计算是指在设计或更换继电保护设备时，根据电力系统的特点，在准确理解保护对象的特性的基础上，通过计算整定参数来满足系统的保护要求。
1. 整定参数的确定原则整定参数的确定应根据以下原则：（1）可靠性原则：整定参数应当使保护措施尽可能保证电力系统的连续、稳定和安全运行。
10KV配电线路继电保护整定计算方案在10KV配电线路继电保护整定计算方案中，我们需要考虑以下几个方面：线路参数的测量、选择保护装置、电流互感器的选择、保护整定的计算等。
首先，我们需要对线路参数进行测量。
线路参数包括线路电阻、电抗、电容等。
这些参数可以通过现场测量或者参考相关的文献进行确定。
对于10KV配电线路来说，线路参数一般是可靠的，所以我们可以采用参考数值。
接下来，我们需要选择合适的保护装置。
10KV配电线路继电保护装置一般包括过电流保护、距离保护和差动保护等。
过电流保护是根据电流大小来判断是否发生故障，并进行保护动作。
距离保护是根据电流大小和电压降来判断故障的位置，并进行保护。
差动保护是通过比较两个相位电流的大小来判断是否发生故障，并进行保护。
根据具体的需求和线路的特点，选择相应的保护装置。
在选择保护装置之后，我们需要选择合适的电流互感器。
电流互感器用来测量线路上的电流大小，并传递给保护装置进行判断和保护动作。
电流互感器的选择需要考虑线路电流的大小、电流互感器的额定电流、相位差等因素。
一般来说，我们可以参考电流互感器的技术参数来选择合适的规格。
最后，我们需要进行保护整定的计算。
保护整定是根据线路故障类型、线路参数等因素来确定保护装置的参数设置。
保护装置的参数包括保护电流、保护时间等。
保护电流是根据线路故障类型和电流互感器的额定电流来确定的。
保护时间是根据线路故障类型和保护装置的动作时间来确定的。
保护整定的计算可以通过手工计算或者使用专业软件进行。
总结起来，10KV配电线路继电保护整定计算方案包括线路参数的测量、选择保护装置、电流互感器的选择和保护整定的计算等。
通过合理的计算和选择，可以确保继电保护装置能够准确地判断线路故障，并进行及时的保护动作，提高线路的安全性和可靠性。
继电保护及整定计算方法一、继电保护概述继电保护是电力系统中的一项重要技术措施，其作用是在电力系统中发生故障时及时地对故障进行定位和隔离，保护电力设备和电力系统的安全运行。
继电保护系统主要由继电保护装置和继电保护装置所需的互感器、信号隔离装置等组成。
在电力系统中，各类继电保护装置通过识别故障信号，判定故障类型，并作出相应的动作，在最短的时间内隔离故障，最大限度地减少故障的影响范围，保护设备和系统安全运行。
继电保护主要包括过电流保护、距离保护、差动保护、自动重合闸保护等。
二、整定计算方法1. 过电流保护整定计算方法过电流保护是电力系统中应用最广泛的一种继电保护装置，其主要作用是对电力系统中的短路故障进行保护。
过电流保护的整定计算主要包括确定过电流保护装置的动作电流、时间和灵敏度等参数。
过电流保护的整定计算方法通常包括以下几个步骤：1）根据电力系统的额定参数和线路特性确定过电流保护的额定电流；2）通过对电力系统进行故障分析，确定故障点的距离和类型，从而确定过电流保护的最大故障电流和动作时间；3）根据过电流保护的灵敏度要求和误动作率，确定过电流保护的整定参数，如动作电流和动作时间等。
1）根据输电线路长度和复杂程度，确定距离保护的距离特性参数，如灵敏度和盲区值等；2）通过对输电线路的电位特性分析，确定距离保护的动作时间参数，如前段/后段时间延迟等；1）通过对设备的电气连接和绕组特性进行分析，确定差动保护的灵敏度参数；2）根据设备的额定电流和内部阻抗特性，确定差动保护的动作时间参数；1）通过对电力系统的负荷特性和供电要求进行分析，确定自动重合闸的动作时间参数；2）根据自动重合闸的作用范围和系统可靠性要求，确定自动重合闸的灵敏度参数；三、总结继电保护是电力系统中非常重要的一项技术措施，其作用是在电力系统中发生故障时及时地对故障进行定位和隔离，保护电力设备和电力系统的安全运行。
继电保护的整定计算方法是继电保护装置参数设置的基础，通过合理的整定计算能够提高继电保护的动作性能和可靠性，保障电力系统的安全运行。
35KV塘兴变电站10KV生活临建区线开关继电保护定值整定计算编制：——张亮——审核：———————审定：———————2013年04月28日10KV生活临建区线开关继电保护定值整定计算1.整定计算说明1.1项目概述本方案是为保证海南核电有限公司35KV塘兴变电站10KV生活临建区线安全、连续、可靠供电要求而设的具体专业措施，10KV生活临建区线为双电源1019开关和1026开关供电，所带负荷为7台箱变，其中1019开关取自10KV I段母线，1026开关取自10KV II段母线。
正常运行时电源一用一备，箱变一次系统采用手拉手接线方式，电缆连接，箱变之间可通过箱变间联络开关灵活切换，最高带7台箱变，最低带1台箱变，现1019和1026开关保护装置型号均为WXH-822A微机保护，电流互感器为三相完全星形接线方式。
箱变进线及联络开关为真空负荷开关，无保护功能，仅作为正常倒闸操作使用，变压器高压侧采用非限流型熔芯保护，低压侧为空气开关，带速断、过流及漏电保护。
1.2参考文献1）电力系统继电保护和安全自动装置整定计算2）电力系统继电保护实用技术问答3）电力系统分析4）电力网及电力系统5）电力工程电力设计手册6）许继微机保护测控装置说明书2.线路及系统设备相关参数2.1回路接线图2.2系统设备参数表2.2.1开关参数表10KV开关参数表开关名称1019 1026 1013/1023/1053 1043/1073 1063/1033 安装地点变电站变电站1#/2#/5#箱变高压室4#/7#箱变高压室3#/6#箱变高压室开关型号CV1-12 CV1-12 XGN15-12 XGN15-12 XGN15-12开关类型真空断路器真空断路器真空负荷开关真空负荷开关真空负荷开关保护类型微机综保微机综保熔断器熔断器熔断器额度电流A 1250 1250 125 80 100 额度电压KV 12 12 12 12 12短路开断电流KA25 25 31.5 31.5 31.5 短路持续时间S4 4 4 4 4出厂日期2009年4月2009年4月出厂编号制造厂家常熟开关常熟开关福建东方电器福建东方电器福建东方电器备注1011/1012/1021/1022/1031/1032/1051/1052/1041/1042/1071/1072/1061/1062开关无保护，仅具有控制和隔离作用0.38KV开关参数表开关名称0401/0402/0405 0404/0407 0406/0403 安装地点1#/2#/5#箱变低压室4#/7#箱变低压室6#/3#箱变低压室开关型号MT20H1 MT20H1 MT20H1保护类型数字智能数字智能数字智能额度电流A 2000 1250 2000额度电压KV 1 1 1短路开断电流KA 65 65 65短路持续时间S 1 1 1 出厂日期出厂编号制造厂家上海施耐德上海施耐德上海施耐德备注控制单元0401/0402/0405 0404/0407 0406/0403 型号Micrologic 2.0E Micrologic 2.0E Micrologic 2.0E 保护类型完全选择型完全选择型完全选择型瞬时动作倍数In 8 8 6瞬时动作时间S 0 0 0短延时动作倍数In 2.5 2.5 2短延时动作时间S 0.3 0.3 0.3长延时动作倍数In 1 1 0.9长延时动作时间S 1 1 1接地动作倍数640A 640A 640A接地动作时间S 0.2 0.2 0.2备注低压开关的整定原则是低压侧短路时其穿越电流不会引起高压侧动作，计算方法略2.2.2变压器参数表变压器参数表变压器名称主变箱变编号1# 2# 3# 4# 5# 6# 7#变压器型号SCB-1250/10SCB-1250/10SCB-1000/10SCB-800/10SCB-1250/10SCB-1000/10SCB-800/10额度电流（A）72.2 72.2 57.7 46.2 72.2 57.7 46.2额度电压(KV) 10KV接线组别Dyn11调压方式无励磁调压空载损耗KW) 1.88 2.113 1.769 1.472 2.147 1.794 1.483 负载损耗(KW) 1.01 10.35 8.369 7.15 10.27 8.436 7.187 空载电流(%) 0.19 0.23 0.22 0.23 0.27 0.24 0.23 短路阻抗(%) 5.82 5.9 5.79 5.8 5.94 5.78 5.91出厂日期2010.12.152010.1.82011.11.152011.11.42011.8.2 2011.8.9 2011.8.16出厂编号210120060211110192211080053211108009211080117制造厂家海南威特电气集团公司计算采用值基准容量SjMVA 100基准电压Uj2KV 10.5基准电压Uj3KV 0.4基准电流Ij2KA 5.5基准电流Ij3KA 144.34电抗有名值 4.656 4.72 5.79 7.25 5.94 5.78 7.39 电抗标幺值 4.656 4.72 4.632 4.25 4.752 5.78 7.388 备注2.2.3电缆电缆参数表电缆参数表电缆名称1#进线2#进线3#进线4#进线5#进线6#进线7#进线3#4#联络电缆路径1019-1# 1026-2# 7#-3# 5#-4# 6#-5# 1#-6# 2#-7# 4#－3# 电缆型号YJV22电缆长度（米）545 560 163 265 131 135 205 130额度电压（KV）10电缆相数3*240出厂日期出厂编号制造厂家计算采用值基准容量SjMVA 100基准电压Uj1KV 10.5每公里电抗Ω0.08电抗标幺值0.04 0.041 0.012 0.02 0.01 0.01. 0.015 0.01备注1019-1026电缆总长度2.134KM，带7台箱变时运行电流有效距离为2.134-0.545=1.589KM2.2.4电流互感器参数表主设备名称线路线路线路线路型号LZZBJ9-10A5G LZZBJ9-10A5G TY-LJK120 TY-LJK120 安装地点1019开关1026开关1019开关1026开关额定电压12 12 12 12变流比200/5 200/5 100/5 100/5保护类型相间相间接地接地接线方式三相完全星形三相完全星形三相穿心式三相穿心式准确度等级10P25/0.5/0.2S 10P25/0.5/0.2S 10P/510P/5额定容量15VA 15VA10VA 10VA出厂日期2009年4月2009年4月2010年1月2010年1月出厂编号A03415/B03452/C03414 A06485/B03425/C03442 21332135制造厂家大连第二互感器厂大连第二互感器厂北京华星恒业北京华星恒业备注2.2.5系统电抗参数表系统电抗参数表(有名值Ω)南石站35KV母线昌城站35KV母线南塘线35KV线路昌塘线35KV线路塘兴站1#主变塘兴站2#主变塘兴站10KV母线最大运行方式 2.94 8.64 25.84 31.54 最小运行方式8.25 11.25 31.15 34.15 计算电抗13.7 11.76 9.2 9.2 南塘线供电昌塘线供电等值电抗连结方式Y/D-11 Y/D-11备注南塘线距离32.6KM，昌塘线距离28KM，其中南石站母线和昌城站35KV母线电抗由昌江供电局提供系统电抗参数表(标幺值)最大运行方式0.215 0.631 1 0.86 0.749 0.745 1.96 2.239 最小运行方式0.6 0.822 2.345 2.429 基准容量100基准电压Uj1 37 37基准电压Uj2 10.5 10.5 基准电流Ij1 1.56 1.56基准电流Ij2 5.5 5.5 基准电抗13.69 13.69 1.1 1.1备注系统电抗计算见10KV母线系统电抗计算表3.计算电路图4.回路阻抗计算解：确定基准值Sj=100MV A，Uj1=10.5KV, Uj2=0.4KV。
发电机变压器继电保护设计及整定计算发电机变压器是电力系统中常用的设备之一，其作用是将发电机的输出电压提升或降低到与输电线路或负载电压匹配的水平。
在发电机变压器运行过程中，由于各种原因可能会发生故障，如短路、过电流等，这些故障对设备的安全运行和电力系统的稳定性都会造成严重影响。
因此，为了保护发电机变压器和电力系统的安全运行，需要设计和整定相应的继电保护系统。
发电机变压器继电保护系统的设计主要包括两个方面：一是故障检测，即如何及时准确地检测到发电机变压器的故障；二是故障切除，即如何在发生故障时迅速切除故障部分，以防止故障扩大和对电力系统产生不良影响。
在故障检测方面，常用的继电保护元件有电流互感器、电压互感器、差动保护装置等。
电流互感器用于测量发电机变压器的电流，电压互感器用于测量发电机变压器的电压。
差动保护装置通过比较发电机变压器的输入和输出电流，判断是否存在故障。
此外，还可以使用温度传感器、压力传感器等监测设备，用于监测发电机变压器的温度和压力，以预防过热和过载等故障。
在故障切除方面，常用的继电保护元件有断路器、隔离开关等。
断路器主要用于切除电路中的故障，隔离开关主要用于隔离故障部分，以便修复和维护。
整定计算是指根据发电机变压器的特性和运行要求，确定继电保护元件的参数和动作特性。
整定计算的目标是使继电保护系统能够快速、准确地检测故障，并在故障发生时迅速切除故障部分，以保护设备和电力系统的安全运行。
整定计算的过程主要包括以下几个步骤：首先，根据发电机变压器的额定电流和额定电压，计算继电保护元件的额定参数，如额定电流和额定电压。
其次，根据发电机变压器的负载特性和过电流保护的动作特性，确定过电流保护的整定值。
再次，根据发电机变压器的差动保护装置的特性，确定差动保护的整定值。
最后，根据发电机变压器的绝缘水平和温升要求，确定绝缘保护的整定值。
整定计算需要考虑发电机变压器的额定参数、运行特性和保护要求等因素，具有一定的复杂性和技术难度。
10KV配电系统继电保护常用方案及整定计算常用的10KV配电系统继电保护方案包括：1.过电流保护：过电流保护用于检测系统中的短路故障，当故障发生时，继电器会发送信号切断电流，以保护设备的安全运行。
过电流保护可分为短路过电流保护和过负荷过电流保护两种方式。
短路过电流保护是通过检测电流的大小和时间来确定是否存在短路故障，常用的短路过电流保护方案有：-电流互感器继电器保护方案；-电流互感器和保护自动重合闸方案。
过负荷过电流保护是通过检测负载电流的大小和时间来确定是否存在过负荷故障，常用的过负荷过电流保护方案有：-时间-电流保护方案；-倍数-时间保护方案。
2.过电压保护：过电压保护用于检测系统中的过电压故障，当电压超过设定值时，继电器会触发保护措施，以避免设备受损。
常用的过电压保护方案有：-欠功率保护；-欠电流保护；-欠频保护。
3.功率方向保护：功率方向保护用于检测电力系统中的功率流向，并判断是否存在逆功率流问题。
常用的功率方向保护方案有：-电压方向保护；-电流方向保护。
整定计算是为了确定继电保护装置的参数，使其能够准确地检测并排除系统故障。
整定计算主要包括以下几个步骤：1.确定故障电流和故障电压：通过计算或测量确定系统故障电流和故障电压的大小。
2.确定保护装置的故障区间：根据故障电流和故障电压的大小，确定保护装置的故障区间，即保护装置能够检测到的故障电流和故障电压的范围。
3.确定保护装置的动作时间：根据保护装置的灵敏度和系统的可靠性要求，确定保护装置的动作时间。
动作时间应能够及时切除故障电流，同时避免误动作。
4.确定保护装置的保护范围：根据系统的性能要求和可靠性要求，确定保护装置的保护范围，即保护装置对于故障的检测范围。
5.确定保护装置的整定参数：根据以上步骤的结果，确定保护装置的整定参数，包括动作电流、动作时间等参数。
综上所述，10KV配电系统继电保护常用方案包括过电流保护、过电压保护和功率方向保护等。
继电保护整定计算及定值管理系统设计王蓉【摘要】继电保护中的调度功能端需要进行对应的管理和分析,最近几年该技术有了相应突破进展.但由于各个功能模块较为分散,产生的数据不能得到及时的分析和处理,造成大量数据的无效积累.这样的不一致造成了维护的难度.计算机技术和图形可视化的发展给这一问题的解决带来了契机.整定计算及对应的系统管理的融合已经成为一个可行的发展方向.基于此,本文先概述了整定计算简述及相关研究历史进程,且概述了其中出现的问题;其次,对PSASP软件结构概述以及图形化做了相关的探讨,重点对其中的体系结构进行介绍.除此之外还补充了一些变电站整定计算材料报告-定值通知单,完成了对其管理部分的研究.【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2015(000)036【总页数】2页(P79-80)【关键词】继电保护;定值管理;PSASP;整定计算【作者】王蓉【作者单位】国网安徽南陵县供电有限责任公司,安徽南陵 242400【正文语种】中文【中图分类】TM771.1 整定计算简述及相关研究在整个电力系统设施中，继电保护可以称之为关键且必不可少的一环。
一旦正常运转的设备出现了异常状况，该模块将即时执行切断不能运转的设备，以达到系统在一个安全的环境下持续稳定运行下去。
若出现故障，可能是很多元件和线路出现问题，如发电机、母线、线路故障等，及时而有效的判定出问题的环节，且定位到具体位置，是必须要完成的准则。
与之相反，若没有动作或者是切断了错误的部分，将会给整个设施带来了巨大的损害，这些严重的后果包括大片区域的供电造成影响，诸如此类的损害是不能出现在电力基础设施之中的[1]。
由此可知，正确的配置和定位对其安全有序的运行有重要的参考意义。
从这个方面来说，严格标准的保护设施会使得系统更加的可靠，在可选择以及灵活度方面也会给整个电力领域带来更好的实施可能。
现阶段，在该领域内与保护相关的定值计算由于其不是纯机械化作业，这就导致了对于电网中网络参数等计算的过度简化问题，很难保证定值计算的准确度，因此无法获知电网的细微的波动。
10KV配电线路继电保护整定计算方案
整定计算方案：10KV配电线路继电保护
1. 确定选取的保护装置：根据配电线路的特点和需要保护的对象，选择合适的继电保护装置，例如过流保护装置、差动保护装置等。
2. 确定继电保护的参数：根据配电线路的额定电流和短路电流等参数，确定继电保护的整定参数。
3. 确定动作特性和动作时间：根据配电线路的工作特点和保护要求，确定继电保护的动作特性和动作时间。
动作特性包括过流保护的动作特性曲线，差动保护的灵敏度和误动特性等。
4. 确定差动保护的整定参数：对于差动保护，需要确定比率整定系数、动作时间设置、零序电流补偿系数等参数，以确保差动保护的准确性和可靠性。
5. 进行整定计算：根据获取的配电线路的参数和要求，进行整定计算，确定继电保护的动作参数和特性。
6. 验证整定方案：通过模拟和实际测试，验证整定方案的正确性和可行性，以确保继电保护能够满足配电线路的保护要求。
7. 完善整定方案：根据测试结果和实际情况，对整定方案进行修正和完善，以适应特殊情况和提高保护的准确性和可靠性。
需要注意的是，继电保护的整定方案需要根据具体的配电线路情况进行设计和计算，因此以上步骤只是一个一般的指导方案，对于具体的情况需要根据实际情况进行调整和补充。
如果不具
备专业知识和技能，建议咨询专业的电力工程师进行整定计算方案的制定。
继电保护及整定计算方法
继电保护是电力系统中用于保护设备免受故障或异常情况影响的一种重要措施。
它通
过监测电路中的电流、电压和频率等参数，并在这些参数超出预定范围时采取措施，以保
证电力系统的安全运行。
继电保护的整定计算方法是指根据电力系统的参数和运行情况，对继电保护进行参数
设置的过程。
整定计算方法一般包括以下几个步骤：
1. 确定保护类型和应用场合：根据电力系统的具体需求，确定需要设置的保护类型，如过流保护、跳闸保护、差动保护等，并确定保护的应用场合，如发电机保护、变压器保护、线路保护等。
2. 收集电力系统信息：收集电力系统的参数和运行情况，包括电压等级、额定电流、短路电流、功率因数等。
3. 确定动作时间：根据电力系统的特点和设备的故障特性，确定继电保护的动作时间，即保护在故障发生时的反应时间。
4. 确定整定系数：根据电力系统的参数和设备的特性，计算继电保护的整定系数。
整定系数是继电保护中的一个重要参数，它决定了继电保护的灵敏度和可靠性。
6. 调试和验证：根据整定计算结果，对继电保护进行调试和验证。
调试和验证过程
中需要进行额外的检查和测试，以确保继电保护的准确性和可靠性。
整定计算方法对于继电保护的设计和设置非常重要，它能够确保继电保护系统在发生
故障时能够快速、准确地动作，保护设备和电力系统的安全运行。
正确的整定计算方法是
实现电力系统可靠性和安全性的关键。
继电保护配置及整定计算继电保护是电力系统中重要的安全保护装置，其作用是在电力系统故障发生时迅速切除故障线路或设备，保护电力系统的安全运行。
继电保护的配置及整定计算是为了确保继电保护能够准确地检测故障，并及时采取措施切除故障。
继电保护的配置主要包括选择适当的保护装置和线路布置。
在配置继电保护时，需要考虑以下方面：1.保护装置的选择：根据电力系统的类型和特点，选择适当的保护装置。
例如，对于输电线路，可选择过电流保护、距离保护和差动保护等；对于发电机，可选择过电流保护、电压保护和频率保护等。
2.保护装置的级别：根据电力系统的层次结构，确定保护装置的级别。
一般情况下，高压电力系统采用主保护和备用保护的结构，低压电力系统采用备用保护和操作保护的结构。
3.保护装置的数量：根据电力系统的可靠性要求，确定保护装置的数量。
一般情况下，主保护和备用保护的数量应保持一定的比例，以确保在主保护失效时备用保护可以起作用。
4.保护装置的可靠性：选择可靠的保护装置，以保证故障时能够正确地切除故障。
保护装置的可靠性与其技术性能、制造商的信誉度和安装调试质量等有关。
继电保护的整定计算是为了确定保护装置的参数，以保证其能够准确地检测故障。
整定计算的步骤如下：1.故障电流计算：根据系统的额定电压和电流以及故障类型，计算故障电流的大小。
2.故障电压计算：根据系统的电压等级和故障类型，计算故障电压的大小。
3.选定保护装置类型：根据故障电流和故障电压的大小，选择适当的保护装置类型。
4.保护装置参数的整定：根据系统的输入输出特性和电流电压变化曲线，确定保护装置的参数，包括动作电流、动作时间和灵敏度等。
5.整定曲线的选择：根据保护装置的参数和系统的负荷特性，选择合适的整定曲线，即保护装置的工作特性曲线。
6.整定参数的验证：通过对故障电流和故障电压进行仿真计算或实际测试，验证保护装置参数的准确性和可靠性。
继电保护的配置及整定计算是保证电力系统安全运行的重要工作，通过正确选择合适的保护装置和确定准确的参数，能够及时切除故障，防止电力系统发生事故，保护设备和人员的安全。
继电保护整定计算模块的设计-电气论文继电保护整定计算模块的设计刘凡齐，张秀霞，王君瑞，张新闻（北方民族大学电气信息工程学院，宁夏银川750021）摘要：继电保护整定计算是保障配电网稳定运行的主要办法与措施。
设计了利用专家系统的继电保护整定计算系统，其中知识库的表征方式采用产生式表征法、面向对象表征法和框架表征法相融合的方法，增强了整定计算知识库的完整性；系统推理机方式采用正向与反向推理的混合方式，有效提高了整定计算系统的计算速率。
利用专家系统改进知识库的表征方法与推理机的混合工作原理，设计了继电保护整定计算模块，并针对实际电厂模型，验证了设计系统的准确性。
关键词：继电保护；知识库；推理机；整定计算中图分类号：TN702?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X （2015）18?0049?04收稿日期：2015?03?06基金工程：国家自然科学基金：基于制备纳M薄膜和机械刷提高太阳能电池光电转换效率的机理研究（51365001）；宁夏自然科学基金：变速恒频双馈风力发电系统软并网控制策略的研究（NZ14106）本文设计了利用专家系统的继电保护整定计算系统，其中知识库利用产生式表征法、面对对象表征法和框架表征法相融合方法做模块设计，推理机运用正向和反向相结合的混合推理方法，在整定功能的实现方式上，分别提供了手动和自动两种方式，以此来满足电厂操作人员的工作要求。
1 专家系统知识库的设计专家系统的知识库的表征方法利用产生表征法、面向对象表征法、框架表征法相结合的方式，通过分级分步骤的方式对继电保护整定计算做详细描述。
其中知识库的流程步骤如图1所示。
2 专家系统推理机的设计系统推理机方式采用正向与反向推理相融合的推理方式。
推理方式首先采用正向推理法对动作电流进行计算，但因为系统数据库中故障计算模块求解的流过保护短路电流不止一项，例如单相接地短路、两相短路、三相短路，所以推理机会提供多个短路电流值，不能进一步做筛选。
而当添加反向推理法后，从短路电流目标中集中选定最大故障电流，作为下一步计算的原始数据，可计算出最合适的动作电流值大小。
从操作人员给定的具体实际问题出发，通过设计模块进行推理求解，总结出会出现的几种计算情况，如下：（1）当针对所给定的实际问题没有找到相应的目标结果时，则模块需调用报错步骤。
（2）当针对所给定的实际问题只找到惟一的目标结果时，即最理想的模块运行状态，则模块直接输出计算结果或继续执行相应操作。
（3）当针对所给定的实际问题能够找到多个目标结果时，需要进一步做判定，从诸多目标结果中选定最优解。
3 整定计算数学模型在整定计算原则中的任何一个保护定值在公式层中都有与之相对应的整定方程式，且整定方程式在相应的整定变量层中都含有定值变量集(R ) V ，经数学分析，保护装置的定值变量集(R ) V 的数学模型：RVS = f (k1,k2 ,…,kn ,x1,x2 ,…,xn ,y1,y2 ,…,yn ,z1,z2 ,…,zn ), n ∈ N式中：yj ( j ∈ n) 代表整定计算公式中含有的系数和常量，如可靠系数、进行整定计算工作人员的经验系数和返回系数等，具体数值由用户人员通过输入的方式存储到模块知识库中；zj ( j ∈ n) 代表以上3类变量以外的其余变量。
利用上述数学模型，对繁琐的定值变量分类做知识存储，其中定值变量集所包含的变量均为离散型数据，当中的任何一个整定计算变量值变化后，仅仅是该变量发生了改变，但不会致使该整定计算变量所在的整定方程式中的其他变量发生数值变化；且整定计算方程式也具有离散型，整定计算方程式是跟随者整定计算变量的变化而变化的，所以无论系统所含设备的参数变化，或是发生其他故障类型，都可以准确求解出被保护设备的整定值，体现了继电保护装置整定值的可靠性。
4 整定计算模块设计在对系统做整定计算前，需要对其中一部分故障参数做计算存储，因为在进行整定计算原则中涉及了大量的故障参数，其中有一部分数值可以在整定过程中直接提取，这样就能够缩短整定计算的运作时间。
在所涉及的系统中，设定了手动与自动整定两种功能，系统用户可以根据特定的工作环境与要求自行选择，整定计算视图如2所示。
整定计算过程为自动运行，整个计算过程不需要工作人员的任何操作，并能直接输出计算书，可以实现任务书的保存与管理功能。
在手动整定计算过程中，需要工作人员在相应的参数设置界面对系统参数进行选定和设置，如图3所示。
计算书对于电厂实际操作人员是非常重要的，其中不仅包括相应继电保护装置对保护设备定值的设置，也包括整定原则。
针对厂用变压器相间短路故障的备用保护，模块自动进行整定计算，并输出计算书与定制单，具体如图4，图5所示。
5 整定计算模块仿真解读为了验证本文设计的继电保护整定计算模块的准确性，这里建立了电厂一次主接线系统图并设置了相关参数，如图6所示。
当完成电厂主接线图的设定后，针对该系统添加6KVIIB 段母线A，B 两相相间短路故障，并做故障量计算，图7显示为2号高厂变故障量。
将电厂继电保护原则逐一录入并完成继电保护装置的设定工作，对系统全部设备做整定计算，将计算结果与电厂工作人员做整定值检验。
检验结果显示大部分计算结果与电厂实际运行结果完全相同，只有小部分存在数值误差，具体误差如表1所示。
简述误差产生的主要原因如下：（1）近似因素。
整定计算过程中，数值大部分都是以小数形式存在，为了降低计算的繁冗度，计算过程中将小数数值保存到小数点后2位。
不同的是，计算机在做计算过程中，不进行近似计算，而是在最终的计算结果显示的时候，保留小数点后1位，所以电厂实际工作人员的手动计算与计算机整定的最终结果略有差别。
（2）取整因素。
在继电保护整定计算的过程中，需要设置保护定值，几乎全部设置为整数，当遇到小数时需要进位成整数，所以，定值的设置与计算机的计算值之间也存在一定的误差。
（3）继保装置退保护因素。
表1 中，2 号高厂零序过电流保护的整定值设置为100，当该保护装置停止工作时，也就不对高厂变起任何保护作用，所以退保护因素是影响整定结果的主要因素之一。
经上述理论分析可得，除以上原因引起的误差外，继电保护整定计算模块的计算结果误差率如表2所示。
通过上述结果可以看出，通过本文设计的继电保护整定计算模块得出的结果同发电厂原始数据相差不大，误差的大小在电厂稳定运行的允许范围内，且整定模块的计算速率足够快，能够满足实际操作人员的要求。
6 结语本文通过专家系统设定了整定计算模块，建立了火电厂继电保护整定计算所需的知识库，将产生表示法、面向对象表示法、框架表示法相互结合的知识表征方式与通过混合推理方法，分别从正向和反向做为推理机原理的专家系统设计，优化了电力系统继电保护整定计算速率与结果的准确度。
通过实际测验，验证了设计的整定模块的准确性与可维护性。
参考文献[1] 张伟.继电保护整定计算软件的应用开发[D].保定：河北农业大学，2011．[2] 陆贤群.微机继电保护的发展趋势分析[J].科技信息，2011（9）：733?734．[3] LIU T，ZHU Q S，LI W D. Conception of the new power sys?tem operating status display on platform [J]. Automation of the Electrical Power Systems，2008，8（5）：72?75.[4] 石培进.电厂继电保护整定及定值管理系统研究[D].西安：西安工业大学，2010．[5] 张妍，胡卫东，熊丽霞.火电厂继电保护整定计算系统的应用现状分析[J].江西电力，2012，36（1）：48?50．[6] ZHANG H，ZHAOD M，ZHANG X，et al. Research oninte?gration tool of graph，model and database in power plant relay protection intelligent setting calculation system [J]. Power Sys?tem Protection And Control，2011，39（12）：112?117.[7] 胡桃涛.可视化继电保护整定计算模块的设计现[D].成都：电子科技大学，2012．[8] ZENGLI Y，DONGYUAN S，XIANZHONG D. Study on flexi?ble power system protection relaycoordination software based on user?definedprinciple [C]// Proceedings of the 42nd Interna?tional Universities Power Engineering Conference. Brighton，UK：IEEE，2013：277?282.[9] 张锋，李银红，段献忠.电力系统继电保护整定计算中运行方式的组合问题[J].继电器，2002（7）：23?26．[10] 许建安.继电保护整定计算[M].北京：中国水利水电出版社，2011.[11] 苏忠阳，赵有铖，刘之尧.能量管理系统和继电保护信息系统集成平台研究[J].南方电网技术，2008（6）：71?74．[12] 杨国福.电力系统继电保护技术的现状与发展趋势[J].电气制造，2007（7）：36?38．[13] KIMURA T，NISHIMATSU S. Development of an expert sys?tem for estimating fault section in control center based on pro?tective system simulation [J]. IEEE Transactions on Power De?livery，1192，7（1）：167?171.[14] 吴坚.发电厂继电保护整定计算与管理智能系统的研究[D].北京：华北电力大学，2010．[15] 万丹.电网系统继电保护的发展趋势分析[J].机电信息，2010（24）：85?86．[16] 陆贤群.浅释微机继电保护的发展趋势[J].科技信息，2011（9）：733?734．[17] 韩祯祥，文福拴，张琦.人工智能在电力系统中的应用[J].电力系统自动化，2000（2）：2?10.[18] 许成哲.通用性发电厂继电保护整定计算系统的开发[D].吉林：东北电力大学，2007．[19] 余兆荣.电力系统继电保护技术发展前沿[J].江西电力，2001（3）：35?36．作者简介：刘凡齐（1986—），男，黑龙江人，助教，硕士。
