CN108320104B - 基于RelayCAC继电保护整定软件实现保护定值在线校验功能获取模型的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开基于RelayCAC继电保护整定软件实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，就是依据该软件对外可观的数据库模型，完成自动获取在线校验功能实现要求的一次电网设备及拓扑模型的创建，一次电网设备计算阻抗参数的创建，一次电网图形的创建，二次保护配置及实例化保护定值模型的创建，为后续在线校验功能的实现提供原始工程数据的支持。这些模型包括：一次设备电网功能位置模型；一次设备各种类型的计算阻抗及控制参数模型；一次设备支持网络建设架构及实时运行拓扑关系的图形模型；二次设备保护配置模板模型及实例化绑定被保护设备保护装置及保护项模型。本发明代替人员分析RelayCAC软件内部模型及关系的工作及手工创建上述模型对象维护工作。

Description

基于RelayCAC继电保护整定软件实现保护定值在线校验功能 获取模型的方法

技术领域

本发明涉及继电保护定值在线校验，尤其涉及基于RelayCAC继电保护整定软件实现保护定值在线校验功能获取模型的方法。

背景技术

电力系统继电保护的可靠运行对电力系统的安全性与经济效益影响巨大，为了提高电力系统继电保护的运行可靠性，目前电力系统企业开展了保护定值运行在线校验实现工作。所谓在线保护定值校验，是一种以实时读取调度运动系统的遥测、遥信数据作为当前电网运行方式的基础数据，以保护横向时间校验、保护纵向时序配合校验、保护灵敏度校验、保护范围计算选择性校验、保护速动性校验、整体方案评价校验、实时定值读取与整定值比较校验等多种手段，完成事先掌握保护定值性能合理性情况，做到保护定值早期预警的功效。在线保护定值校验系统是一个独立的完成应用软件系统，传统搭建该系统工程数据的方法是针对整定保护的电网一次单线接线图、设备阻抗参数、保护配置方案、保护装置技术说明书、保护整定值等原始数据，通过分析按照在线保护定值校验系统要求，分别整理出：电网资源功能位置资料、图形绘制资料、设备阻抗参数资料、保护配置方案资料、保护定值资料。然后按照在线保护定值校验系统需要的电网资源功能位置模型、图形编辑绘制、一次设备计算参数模型、保护模板数据配置模型、实例化保护装置及保护项模型等搭建工程数据。随着电网规模扩大这种维护系统的模式需要花费大量的人力和资金，且不能保证录入数据的正确性，己无法满足大型电网继电保护校验工程的要求。

继电保护定值正确性,决定着保护动作行为的正确性，一旦保护定值出现不能满足实际电网继电保护整定方案的要求且没有及时发现，将可能导致系统发生故障时保护装置的拒动或误动，影响电力系统运行的可靠性。而录入在线校验系统的工程数据的正确性，直接影响保护定值校验结果的真实性。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的依靠人员完成收集和分析原始工程数据资料的工作并手工搭建在线保护定值校验系统工程数据维护工作，带来技术人员工作难度大和工作量大且无法保证搭建工程数据正确性的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下: 基于RelayCAC继电保护整定软件实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，其特征在于，包括如下步骤: S1:将RelayCAC继电保护整定软件中，对外可观的反应一次设备框架数据库模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次设备电网资源功能位置模型数据；S2：将RelayCAC继电保护整定软件中对外可观的反应一次设备参数数据库模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次设备阻抗参数模型数据；S3: 将RelayCAC继电保护整定软件中对外可观的反应一次设备图形数据库模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次电网设备支持两种拓扑关系的模型数据；S4: 将RelayCAC继电保护整定软件中对外可观的反应继电保护配置及整定结果数据库模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的保护模板及实例化的模型数据。为继电保护定值在线校验系统提供基础工程数据支持。

进一步地，步骤s1所述的对外可观的反应一次设备框架数据库模型是指RelayCAC对外开放数据库中的反应电网工程、线路、厂站、两卷变压器、三卷变压器、电容器/电抗器、母线、断路器等一次设备模型库表文件；所述的在线校验系统的一次设备电网资源功能位置模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述电网一次设备作用及位置模型，它是按四层结构搭建，即：控制域、区域、设备组、设备描述在线校验电网一次设备组成系统的框架模型。

进一步地，步骤S2中所述的对外可观的反应一次设备参数数据库模型是指RelayCAC对外开放数据库中的反应有阻抗设备，即：线路、两卷变压器、三卷变压器、电容器/电抗器、发电机、等值电源、负荷等一次设备三序阻抗参数模型库表文件；所述的在线校验系统的一次设备阻抗参数模型数据是指保护定值在线校验系统创建描述进行短路计算及潮流计算需要的电网一次有阻抗设备参数模型，它是按有阻抗设备类型即：线路、变压器、电源、负荷等设备描述在线校验电网一次有阻抗设备计算参数模型。

进一步地，步骤S3所述的对外可观的反应一次设备图形数据库模型是指RelayCAC对外开放数据库中的反应电网工程、线路、厂站、两卷变压器、三卷变压器、电容器/电抗器、母线、断路器等一次设备图形模型库表文件；所述的在线校验系统的一次电网设备支持两种拓扑关系的模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述电网一次设备拓扑两种结构模型，它是按两层结构创建，即：电网厂站及线路构成网络图形对象和厂站内间隔设备组分为出线间隔、母线间隔、变压器间隔、电源间隔等图形对象，描述在线校验电网一次设备系统的拓扑图形模型。

进一步地，步骤S4所述的对外可观的反应继电保护配置及整定结果数据库模型是指RelayCAC对外开放数据库中的反应配置整定计算的继电保护装置及保护项模型库表文件和整定计算结果模型库文件；所述的在线校验系统的保护模板及实例化的模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述保护装置模板及实例化保护定值结果，它是按两层模型搭建的，即：保护装置及保护项模板和实例化保护装置及保护项，描述在线校验被校验整定保护定值模型。

进一步地，步骤S3所述的两种拓扑关系包含能够识别电网建设框架下一次设备相互链接节点与支路的拓扑关系结构，和电网实时运行框架下一次设备相互链接节点与支路的拓扑关系结构。

进一步地，所述RelayCAC软件可观数据库各表对象结构和内容，整理出五种对象，即：一次设备参数对象、图形对象、保护模板配置对象、实例化保护项对象、最终保护定值对象的内容及之间存在的数据关系。

进一步地，所述针对RelayCAC整定软件模型描述及功能实现，采用模型转换算法，实现一次电网框架及图形自动导入功能和对应设备计算阻抗参数自动导入功能；实现RelayCAC整定计算软件全部计算整定值自动读取功能。

实现在线校验系统与原整定计算软件数据导入操作环节关系描述：

进一步地，所述模型转换算法：①针对一次电网模型数据导入的具体实现算法是：《1》依据所提供的RelayCAC整定软件一次电网系统及厂站截面图和各厂站主接线图，只考虑能够反映保护运行方式变化的要求，在电网资源模型维护模块中，采用区域结构方法创建电网资源模型，此时已经可以生成电网资源间隔及设备层的拓扑关系数据。主要包括：对于多母线接线方式的设备区，要创建母线（主母线、旁路母线），可操作间隔内的母线刀闸、旁路刀闸和断路器；对于单母线接线方式的设备区，要创建母线（主母线、旁路母线），可操作间隔内的旁路刀闸和断路器；对于有阻抗设备，要按实际考虑的被保护对象创建。《2》依据对RelayCAC整定计算软件中电网资源对象的描述、图形对象及与电网资源关系的描述、电网资源设备计算参数的描述，系统整理出满足电网资源对象为核心的关联图形对象及关联设备计算模型阻抗参数，并系统设计出了图形对象导入和设备计算阻抗参数方案和编程导入过程的算法。《3》设计了电网资源为核心的电网资源对象关联对照关系配置界面，并给出实现程序设计的具体算法。②针对二次保护模型数据导入的具体实现算法：《1》按照在线校验设计的保护整定项配置算法，实现从系列到实例化保护装置及整定项的数据维护工作任务。《2》设计了在线校验电网资源关联实例化保护装置，实例化保护装置到实例化整定项为检索，配置RelayCAC整定软件电网资源关联实例化保护屏，实例化保护屏到实例化保护装置，实例化保护装置到实例化保护功能，实例化保护功能关联实例化整定项的对照关系配置界面，并给出实现程序设计的算法。《3》设计了在配置关系建立的前提下，读取SQLServer相应整定值数据表中整定值到实例化整定项的整定值字段功能的实现，并给出实现程序的算法。

与现有技术相比，有益效果是: 本发明依据RelayCAC继电保护整定软件对外可观性数据库读取数据建模的方法，能够自动生成在线保护定值校验系统需要的从一次设备框架及图形模型到二次保护设备模型及定值录入等的全过程工程数据。解决了自动生成一二次设备在线校验基础模型对象创建的问题。减轻技术人员的工作难度及大量工作量的任务。

附图说明

图1是本发明流程图。

图2是本发明详细建模流程图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

基于RelayCAC继电保护整定软件实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，其特征在于，包括如下步骤: S1:将RelayCAC继电保护整定软件中对外可观的反应一次设备框架数据库模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次设备电网资源功能位置模型数据；S2：将RelayCAC继电保护整定软件中对外可观的反应一次设备参数数据库模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次设备阻抗参数模型数据；S3: 将RelayCAC继电保护整定软件中对外可观的反应一次设备图形数据库模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次电网设备支持两种拓扑关系的模型数据；S4: 将RelayCAC继电保护整定软件中对外可观的反应继电保护配置及整定结果数据库模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的保护模板及实例化的模型数据。为继电保护定值在线校验系统提供基础工程数据支持。

进一步地，步骤s1所述的对外可观的反应一次设备框架数据库模型是指RelayCAC对外开放数据库中的反应电网工程、线路、厂站、两卷变压器、三卷变压器、电容器/电抗器、母线、断路器等一次设备模型库表文件；所述的在线校验系统的一次设备电网资源功能位置模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述电网一次设备作用及位置模型，它是按四层结构搭建，即：控制域、区域、设备组、设备描述在线校验电网一次设备组成系统的框架模型。

进一步地，步骤S2中所述的对外可观的反应一次设备参数数据库模型是指RelayCAC对外开放数据库中的反应有阻抗设备即：线路、两卷变压器、三卷变压器、电容器/电抗器、发电机、等值电源、负荷等一次设备三序阻抗参数模型库表文件；所述的在线校验系统的一次设备阻抗参数模型数据是指保护定值在线校验系统创建描述进行短路计算及潮流计算需要的电网一次有阻抗设备参数模型，它是按有阻抗设备类型，即：线路、变压器、电源、负荷设备描述在线校验电网一次有阻抗设备计算参数模型。

进一步地，步骤S3所述的对外可观的反应一次设备图形数据库模型是指RelayCAC对外开放数据库中的反应电网工程、线路、厂站、两卷变压器、三卷变压器、电容器/电抗器、母线、断路器等一次设备图形模型库表文件；所述的在线校验系统的一次电网设备支持两种拓扑关系的模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述电网一次设备拓扑两种结构模型，它是按两层结构创建，即：电网厂站及线路构成网络图形对象和厂站内间隔设备组分为出线间隔、母线间隔、变压器间隔、电源间隔等图形对象，描述在线校验电网一次设备系统的拓扑图形模型。

进一步地，步骤S4所述的对外可观的反应继电保护配置及整定结果数据库模型是指RelayCAC对外开放数据库中的反应配置整定计算的继电保护装置及保护项模型库表文件和整定计算结果模型库文件；所述的在线校验系统的保护模板及实例化的模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述保护装置模板及实例化保护定值结果，它是按两层模型搭建的，即：保护装置及保护项模板和实例化保护装置及保护项，描述在线校验被校验整定保护定值模型。

进一步地，步骤S3所述的两种拓扑关系包含能够识别电网建设框架下一次设备相互链接节点与支路的拓扑关系结构和电网实时运行框架下一次设备相互链接节点与支路的拓扑关系结构。

进一步地，所述RelayCAC软件可观数据库各表对象结构和内容，整理出五种对象，即：一次设备参数对象、图形对象、保护模板配置对象、实例化保护项对象、最终保护定值对象的内容及之间存在的数据关系。

进一步地，所述针对RelayCAC整定软件模型描述及功能实现，采用模型转换算法，实现一次电网框架及图形自动导入功能和对应设备计算阻抗参数自动导入功能，实现RelayCAC整定计算软件全部计算整定值自动读取功能。

进一步地，所述模型转换算法：①针对一次电网模型数据导入的具体实现算法是：《1》依据所提供的RelayCAC整定软件一次电网系统及厂站截面图和各厂站主接线图，只考虑能够反映保护运行方式变化的要求，在电网资源模型维护模块中，采用区域结构方法创建电网资源模型，此时已经可以生成电网资源间隔及设备层的拓扑关系数据。主要包括：对于多母线接线方式的设备区，要创建母线（主母线、旁路母线），可操作间隔内的母线刀闸、旁路刀闸和断路器；对于单母线接线方式的设备区，要创建母线（主母线、旁路母线），可操作间隔内的旁路刀闸和断路器；对于有阻抗设备，要按实际考虑的被保护对象创建。《2》依据对RelayCAC整定计算软件中电网资源对象的描述、图形对象及与电网资源关系的描述、电网资源设备计算参数的描述，系统整理出满足电网资源对象为核心的关联图形对象及关联设备计算模型阻抗参数，并系统设计出了图形对象导入和设备计算阻抗参数方案和编程导入过程的算法。《3》设计了电网资源为核心的电网资源对象关联对照关系配置界面，并给出实现程序设计的具体算法。②针对二次保护模型数据导入的具体实现算法：《1》按照在线校验设计的保护整定项配置算法，实现从系列到实例化保护装置及整定项的数据维护工作任务。《2》设计了在线校验电网资源关联实例化保护装置，实例化保护装置到实例化整定项为检索，配置RelayCAC整定软件电网资源关联实例化保护屏，实例化保护屏到实例化保护装置，实例化保护装置到实例化保护功能，实例化保护功能关联实例化整定项的对照关系配置界面，并给出实现程序设计的算法。《3》设计了在配置关系建立的前提下，读取SQLServer相应整定值数据表中整定值到实例化整定项的整定值字段功能的实现，并给出实现程序的算法。

当新建在线保护定值校验时或RelayCAC软件工程数据发生较大变化时，则需要重新导入RelayCAC软件工程数据，导入的顺序是：先是电网资源功能位置模型数据自动导入生成，此时对于已经生成的电网资源功能位置模型数据，采用更新方式进行创建，不会对原有的电网资源功能位置模型记录产生较大的冲击；然后图形数据自动导入生成，同样对于已经生成的电网图和厂站图模型数据，采用更新方式进行创建，不会对原有的图形模型记录产生较大的冲击；再后一次有阻抗设备计算参数自动导入生成，同样对于已经生成的一次有阻抗设备计算参数模型数据，采用更新方式进行创建，不会对原有的一次有阻抗设备计算参数模型记录产生较大的冲击；最后保护配置信息自动导入生成，同样对于已经生成的保护配置及实例化保护整定结果模型数据，采用更新方式进行创建，不会对原有的保护配置及实例化保护整定结果模型记录产生较大的冲击。

显然，本发明的上述实施图仅仅是为清楚地说明本发明所作的实现方法，而并非是对本发明的实施方式的限定。由于RelayCAC软件本身需要升级改造，所设计对外可观数据库表文件存在更新情况，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (1)

1.基于RelayCAC继电保护整定软件实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，其特征在于，包括如下步骤:

S1:将RelayCAC继电保护整定软件中的对外可观的反应一次设备框架数据库模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次设备电网资源功能位置模型数据；

S2：将RelayCAC继电保护整定软件中的对外可观的反应一次设备参数数据库模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次设备阻抗参数模型数据；

S3: 将RelayCAC继电保护整定软件中的对外可观的反应一次设备图形数据库模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次电网设备支持两种拓扑关系的模型数据；

S4: 将RelayCAC继电保护整定软件中的对外可观的反应继电保护配置及整定结果数据库模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的保护模板及实例化的模型数据；

为继电保护定值在线校验系统提供基础工程数据支持；

步骤S1所述的对外可观的反应一次设备框架数据库模型是指RelayCAC对外开放数据库中的反应电网工程、线路、厂站、两卷变压器、三卷变压器、电容器/电抗器、母线、断路器一次设备模型库表文件；所述的在线校验系统的一次设备电网资源功能位置模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述电网一次设备作用及位置模型，它是按四层结构创建，即：控制域、区域、设备组、设备描述在线校验电网一次设备组成系统的框架模型；

步骤S2所述的对外可观的反应一次设备参数数据库模型是指RelayCAC对外开放数据库中的反应有阻抗设备，即：线路、两卷变压器、三卷变压器、电容器/电抗器、发电机、等值电源一次设备三序阻抗参数模型库表文件；所述的在线校验系统的一次设备阻抗参数模型数据是指保护定值在线校验系统，创建描述进行短路计算及潮流计算需要的电网一次有阻抗设备参数模型，它是按有阻抗设备类型，即：线路、变压器、电源、负荷设备，描述在线校验电网一次有阻抗设备计算参数模型；

步骤S3所述的对外可观的反应一次设备图形数据库模型是指RelayCAC对外开放数据库中的反应电网工程、线路、厂站、两卷变压器、三卷变压器、电容器/电抗器、母线、断路器一次设备图形模型库表文件；所述的在线校验系统的一次电网设备支持两种拓扑关系的模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述电网一次设备拓扑两种结构模型，它是按两层结构创建，即：电网厂站及线路构成网络图形对象和厂站内间隔设备组分为出线间隔、母线间隔、变压器间隔、电源间隔图形对象，描述在线校验电网一次设备系统的拓扑图形模型；

步骤S4所述的对外可观的反应继电保护配置及整定结果数据库模型是指RelayCAC对外开放数据库中的反应配置整定计算的继电保护装置及保护项模型库表文件和整定计算结果模型库文件；所述的在线校验系统的保护模板及实例化的模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述保护装置模板及实例化保护定值结果，它是按两层模型搭建的即：保护装置及保护项模板和实例化保护装置及保护项，描述在线校验被校验整定保护定值模型；

所述的两种拓扑关系包含能够识别电网建设框架下一次设备相互链接节点与支路的拓扑关系结构和电网实时运行框架下一次设备相互链接节点与支路的拓扑关系结构。

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