CN112464416A - 一键式变电站全站定值生成的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一键式变电站全站定值生成的方法及系统，全站定值生成的方法包括如下步骤：针对变电站建立变电站电网模型；按照变电站电网模型中的节点连接关系依次遍历变电站电网模型的设备；按照每个设备的定值计算公式逐级计算变电站电网模型中节点设备的定值，生成保护定值计算的过程与保护定值结果与时间；对定值结果进行校验。本公开以变电站为单位，搜索变电站内所有需要生成保护定值单的一次与二次设备，基于站内设备上下级保护配合关系，采用自动化搜索与智能化计算的方式，进行定值配合分析与保护定值计算。把单一的装置数据分析，改为全站的大数据分析，一次性出具变电站内所有设备保护定值，提高了工作效率与保护定值单的准确性。

Description

一键式变电站全站定值生成的方法及系统

技术领域

本公开涉及电力系统继电保护相关技术领域，具体的说，是涉及一键式变电站全站定值生成的方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

继电保护是电力系统的重要组成部分,而继电保护定值管理工作的有效性、及时性是电网安全、稳定运行的有力保障。变电站内包含多种设备，每个设备都有各自不同的继电保护定值单，每当需要对变电站进行继电保护计算的时候，要一次出具所有设备的保护定值单。而每个设备的保护定值又需要上下级配合，否则无法保证电网的安全运行。发明人发现，现有的继电保护定值单大多数通过人为查找设备的型号、上下级关系计算设备的定值，每次计算只能获得单一设备的定值，要获得全站的设备定值人工计算耗时耗力，查找及计算量大准确度不高。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一键式变电站全站定值生成的方法及系统，以变电站为单位，搜索变电站内所有需要生成保护定值单的一次与二次设备，基于站内设备上下级保护配合关系，采用自动化搜索与智能化计算的方式，进行定值配合分析与保护定值计算。把单一的装置数据分析，改为全站的大数据分析，一次性出具变电站内所有设备保护定值，提高了工作效率与保护定值单的准确性。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一个或多个实施例提供了一键式变电站全站定值生成的方法，包括如下步骤：

步骤1、根据变电站设置的设备以及设备之间的上下级关系，建立变电站电网模型；

步骤2、获取待整定的变电站信息，按照变电站电网模型中的节点连接关系依次遍历变电站电网模型的设备；按照每个设备的定值计算公式逐级计算变电站电网模型中节点设备的定值，生成保护定值计算的过程与保护定值结果与时间；

步骤3、定值结果校验：以下级设备的相关定值与时间要小于上级设备对应的定值与时间为校验条件，对计算结果校验，符合校验条件，将获得的保护定值结果输出；否则，执行步骤2重新计算。

一个或多个实施例提供了一键式变电站全站定值生成的系统，包括：

变电站电网模型建立模块：被配置为用于根据变电站设置的设备以及设备之间的上下级关系，建立变电站电网模型；

定值计算模块：被配置为用于获取待整定的变电站信息，按照变电站电网模型中的节点连接关系依次遍历变电站电网模型的设备；按照每个设备的定值计算公式逐级计算变电站电网模型中节点设备的定值，生成保护定值计算的过程与保护定值结果与时间；

设备保护配合分析模块：被配置为用于定值结果校验，以下级设备的相关定值与时间要小于上级设备对应的定值与时间为校验条件，对计算结果进行校验。

一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述方法所述的步骤。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

本实施例通过对整个系统的保护定值按照上下级的关系进行全局计算，考虑设备上下级设备的定值关联关系，可以提高定值确定的准确性，提高系统运行的安全性。同时通过建立的变电站电网模型依次遍历，避免设备定值计算遗漏，提高了计算效率，可以把全站定值单生成工作的耗时从过去的两天压缩为几分钟。

针对每个变电站建立电网模型，生成一个变电站内定值单的时候，只需指定要计算的变电站，可以通过遍历模型获得变电站内所有的设备及自动分析各设备之间的上下级配合的关系，实现基于上下级配合整站保护定值计算。从单一装置生成定值单，改为由整站关系生成定值单，各定值单互为配合关联。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。

图1是本公开实施例1的方法流程图；

图2是本公开实施例2的系统框图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。

实施例1

在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，一键式变电站全站定值生成的方法，包括如下步骤：

步骤1、根据变电站设置的设备以及设备之间的上下级关系，针对每个变电站建立变电站电网模型；

步骤2、获取待整定的变电站信息，按照变电站电网模型中的节点连接关系依次遍历变电站电网模型的设备；按照每个设备的定值计算公式逐级计算变电站电网模型中节点设备的定值，生成保护定值计算的过程与保护定值结果与时间；

步骤3、定值结果校验：以下级设备的相关定值与时间要小于上级设备对应的定值与时间为校验条件，对计算结果校验，符合校验条件，将获得的保护定值结果输出；否则，执行步骤2重新计算。

本实施例通过对整个系统的保护定值按照上下级的关系进行全局计算，考虑设备上下级设备的定值关联关系，可以提高定值确定的准确性，提高系统运行的安全性。同时通过建立的变电站电网模型依次遍历，避免设备定值计算遗漏，提高了计算效率，可以把全站定值单生成工作的耗时从过去的两天压缩为几分钟。

步骤3中，将获得的保护定值结果输出，为提高整定值输出信息的完整性和条理性，以及查找的便利性，可以采用如下方法：

步骤D1、根据不同的设备类型建立不同设备的定值单模板，建立定值单模板库；

步骤D2、根据变压器网络中设备的设备类型和型号，查找对应的定值单模板，将计算获得的整定值写入模板的相应位置，生成对应每个设备的定值单，并输出。

根据设备的保护装置型号，根据计算结果可以一次性的针对所有的站内设备逐一的生成定值单，整合所有的定值单生成保护计算书。

可选的，针对每个设备生成的定值单可以采用设备的设备ID命名，设备ID识别设备身份的编码。

在一些实施例中，所述设备类型至少包括：输电线路、主变压器、站用电变压器、接地变压器、母线、断路器、电容器、电抗器等保护装置，故障录波器、备用电源自投装置、低频低压减负荷装置、过载或过负荷联切装置、检同期装置、防孤岛装置、失步解列装置等设备。

可选的，每种定值单模板包括对应设备类型下的各种具体型号设备的各种定值及注意项，可以包括定值种类、逻辑代码、定值名称、整定值、保护配置、投退选择、整定范围、定值符号、逻辑代码等等。

可选的，每种定值单模板还包括每种设备定值单的基本信息，定值单的基本信息包括定值单名称、厂站名称、开关编号、被保护设备名称、定值单编号、保护装置型号、签发日期、CT、PT、版本号、校验码、批准人、审核人、复核人或/和计算人。

当生成设备保护定值单时，可以根据设备的类型与型号，找到他的对应保护定值单模板，然后把设备最新的计算保护定值与定值单模板进行关联，最终生成设备的保护定值单。

步骤1中，建立变电站电网模型的方法为：将变电站内部网络的每个设备实体作为一个节点，通过节点和节点之间的连线表示变电站内部网络的连接关系，通过连线上的箭头表示节点之间的上下级关系，建立变电站电网的网络拓扑关系；即通过节点和连线表示的各个设备的上下级关系和通信关系作为变电站电网模型。

步骤2中，获取待整定的变电站信息，按照变电站电网模型中的节点连接关系依次遍历变电站电网模型的设备；按照每个设备的定值计算公式逐级计算变电站电网模型中节点设备的定值，生成保护定值计算的过程与保护定值结果与时间；获取待整定的变电站信息即获取指定的变电站的信息，为需要计算整定值的变电站系统。根据变电站信息查找对应的变电站电网模型进行计算。

变电站电网模型中的节点连接关系包括节点之间的配合关系和上下级关系，针对不同的设备可以分别按照设备类型存储计算公式，遍历至相应的设备，按照设备的类型查找存储的计算公式，根据公式计算保护定值。

按照变电站电网模型中的节点连接关系依次遍历变电站电网模型的设备，其中遍历的方法为，按照从变电站内的母线、主变压器、接地变压器、站用电变压器的顺序依次进行遍历并计算。

遍历过程中自动根据节点连接关系，校核单一设备的定值计算结果是否满足多个配合关系间的技术要求。若不满足时，将循环迭代计算，自动调整至正确数值，否则将给出不满足点数据，经人工干预选取合理值。最终实现全站多个设备不同计算方法的定值间的相互配合。

单一设备的定值,计算方法如下：

变电站内的母线的保护定值整定计算的方法为：按躲过区外故障时最大不平衡电流整定、按保证区内故障有足够灵敏度整定以及按躲过最大负荷时的CT断线整定来进行母线的差动保护计算。

主变压器可以包括110kV主变压器和35kV主变压器。变电站内包含110kV主变压器，按照下述方法进行整定值的计算：

对于包含110kV主变压器的变电站的保护定值整定计算，整定方法具体为：

计算110kV主变压器高压侧的二次额定电流，然后按差动速断电流整定原则进行差动保护计算；按复合电压闭锁过流、躲变压器额定电流整定原则进行110kV主变压器的后备保护计算；按35kV变压器与35kV出线配合、躲最大负荷电流的原则进行35kV变压器后备复压过流保护计算；按35kV变压器与35kV出线配合、保证35kV母线故障灵敏度计算的原则进行35kV变压器限时速断保护计算；按躲最大复合电流、10kV变压器与10kV出线配合的原则进行10kV变压器后备复压过流保护计算；按10kV母线故障灵敏度计算、10kV变压器与10kV出线配合的原则进行10kV变压器限时速断定值计算；按I段保母线灵敏度、II段、III段最后进行10kV出线保护计算。

对于包含35kV主变压器的变电站的保护定值整定计算，整定方法具体为：

计算35kV主变压器高压侧的二次额定电流，按差动速断电流整定的原则进行差动保护计算；按躲变压器额定电流整定、与上级线路配合整定的原则进行35kV后备保护计算；按躲最大复合电流、与10kV出线配合的原则进行10kV后备复压过流保护计算；按10kV母线故障灵敏度计算、与10kV出线配合的原则进行10kV限时速断定值计算；按I段保母线灵敏度、II段、III段最后进行10kV出线保护计算。

对于包含接地变压器的变电站的保护定值整定计算，整定方法具体为：

按躲接地变励磁涌流整定、按保证接地变电源侧最小方式下两相短路有足够灵敏度整定、按躲系统电容电流最大值整定、按躲接地变低压侧故障最大短路电流整定的原则进行电流速断保护定值计算；按躲接地变额定电流整定、按躲区外单相接地时的最大不平衡电流整定、按保证接地变低压侧最小方式下两相短路有足够灵敏度整定的原则进行过电流保护定值计算；按保证单相接地故障有足够灵敏度整定、按与下级零序电流末段保护配合整定的原则进行零序电流保护计算。

对于包含站用变压器的变电站的保护定值整定计算，整定方法具体为：

如果计算包含站用变压器，按躲接地变励磁涌流整定、按保证接地变电源侧最小方式下两相短路有足够灵敏度整定、按躲接地变低压侧故障最大短路电流整定的原则进行电流速断保护定值计算；按躲接地变额定电流整定、按保证接地变低压侧最小方式下两相短路有足够灵敏度整定进的原则行过电流保护定值计算。

记录变电站内不同设备使用计算公式的计算过程与最后得到保护定值的计算结果，查找定值单模板库中的定制单模板一次性生成全站设备保护定值计算书，每个设备的定制单采用设备的ID命名。

步骤3、定值结果校验：按照下级设备的相关定值与时间要小于上级设备对应的定值与时间，对变电站内设备的定值进行校验，校验的过程如下：

步骤31、按照变电站电网模型中的节点连接关系依次遍历变电站电网模型的设备，获得变电站的进线、出线与站内的各种设备的列表；

步骤32、根据列表中设备的设备ID找到设备在系统中最新的保护定值与时间；

步骤33、根据变电站电网模型中的网络拓扑，从变电站进线到母线到站内变压器最后到变电站出线，然后从主变压器再到接地变压器、电容器、站用变的顺序，依次判断下级设备的相关定值与时间是否小于上级设备对应的定值与时间，如果是，校验合格，否则，校验不合格，需要重新计算。

通过依次对此次全站保护定值计算的定值与关联的上下级设备的定值进行配合分析与校验，找出不配合的保护定值，保证设备发生故障的时候不能影响上级设备。

实施例2

本实施例提供了一键式变电站全站定值生成的系统，如图2所示，包括：

变电站电网模型建立模块：被配置为用于根据变电站设置的设备以及设备之间的上下级关系，针对变电站建立变电站电网模型；

定值计算模块：被配置为用于获取待整定的变电站信息，按照变电站电网模型中的节点连接关系依次遍历变电站电网模型的设备；按照每个设备的定值计算公式逐级计算变电站电网模型中节点设备的定值，生成保护定值计算的过程与保护定值结果与时间；

设备保护配合分析模块：被配置为用于定值结果校验，以下级设备的相关定值与时间要小于上级设备对应的定值与时间为校验条件，对计算结果进行校验。

进一步地，还包括定值结果输出模块，包括：

定值单模板库定义模块：被配置为用于根据不同的设备类型建立不同设备的定值单模板，建立定值单模板库；

定值单自动生成模块：被配置为用于根据变压器网络中设备的设备类型和型号，查找对应的定值单模板，将计算获得的整定值写入模板的相应位置，生成对应每个设备的定值单。

实施例3

本实施例提供一种计算机可读存储介质，其特征是，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例1的方法所述的步骤。

在本公开所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能的划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或者直接耦合或者通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一键式变电站全站定值生成的方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤1、根据变电站设置的设备以及设备之间的上下级关系，建立变电站电网模型；

步骤2、获取待整定的变电站信息，按照变电站电网模型中的节点连接关系依次遍历变电站电网模型的设备；按照每个设备的定值计算公式逐级计算变电站电网模型中节点设备的定值，生成保护定值计算的过程与保护定值结果与时间；

步骤3、定值结果校验：以下级设备的相关定值与时间要小于上级设备对应的定值与时间为校验条件，对计算结果校验，符合校验条件，将获得的保护定值结果输出；否则，执行步骤2重新计算。

2.如权利要求1所述的一键式变电站全站定值生成的方法，其特征是：将获得的保护定值结果输出，采用如下方法：

根据不同的设备类型建立不同设备的定值单模板，建立定值单模板库；

根据变压器网络中设备的设备类型和型号，查找对应的定值单模板，将计算获得的整定值写入模板的相应位置，生成对应每个设备的定值单。

3.如权利要求2所述的一键式变电站全站定值生成的方法，其特征是：设备类型包括：输电线路、主变压器、站用电变压器、接地变压器、母线、断路器、电容器、电抗器、故障录波器、备用电源自投装置、低频低压减负荷装置、过载或过负荷联切装置、检同期装置、防孤岛装置和失步解列装置。

4.如权利要求2所述的一键式变电站全站定值生成的方法，其特征是：建立变电站电网模型的方法为：将变电站内部网络的每个设备实体作为一个节点，通过节点和节点之间的连线表示变电站内部网络的连接关系，通过连线上的箭头表示节点之间的上下级关系，建立变电站电网的网络拓扑关系作为变电站电网模型。

5.如权利要求1所述的一键式变电站全站定值生成的方法，其特征是：变电站电网模型中的节点连接关系包括节点之间的配合关系和上下级关系。

6.如权利要求1所述的一键式变电站全站定值生成的方法，其特征是：按照变电站电网模型中的节点连接关系依次遍历变电站电网模型的设备，其中遍历的方法为，按照从变电站内的母线、主变压器、接地变压器、站用变压器的顺序依次进行遍历并计算。

7.如权利要求1所述的一键式变电站全站定值生成的方法，其特征是：变电站内的母线的保护定值整定计算的方法为：按躲过区外故障时最大不平衡电流整定、按保证区内故障有足够灵敏度整定以及按躲过最大负荷时的CT断线整定来进行母线的差动保护计算；

定值结果校验，校验的过程如下：

按照变电站电网模型中的节点连接关系依次遍历变电站电网模型的设备，获得变电站的进线、出线与站内的各种设备的列表；

根据列表中设备的设备ID找到设备在系统中最新的保护定值与时间；

根据变电站电网模型中的网络拓扑，从变电站进线到母线到站内变压器最后到变电站出线，然后从主变压器再到接地变压器、电容器、站用变的顺序，依次判断下级设备的相关定值与时间是否小于上级设备对应的定值与时间，如果是，校验合格，否则，校验不合格，重新计算。

8.一键式变电站全站定值生成的系统，其特征是，包括：

变电站电网模型建立模块：被配置为用于根据变电站设置的设备以及设备之间的上下级关系，建立变电站电网模型；

定值计算模块：被配置为用于获取待整定的变电站信息，按照变电站电网模型中的节点连接关系依次遍历变电站电网模型的设备；按照每个设备的定值计算公式逐级计算变电站电网模型中节点设备的定值，生成保护定值计算的过程与保护定值结果与时间；

设备保护配合分析模块：被配置为用于定值结果校验，以下级设备的相关定值与时间要小于上级设备对应的定值与时间为校验条件，对计算结果进行校验。

9.如权利要求8所述的一键式变电站全站定值生成的系统，其特征是：

还包括定值结果输出模块，包括：

定值单模板库定义模块：被配置为用于根据不同的设备类型建立不同设备的定值单模板，建立定值单模板库；

定值单自动生成模块：被配置为用于根据变压器网络中设备的设备类型和型号，查找对应的定值单模板，将计算获得的整定值写入模板的相应位置，生成对应每个设备的定值单。

10.一种计算机可读存储介质，其特征是，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7任一项方法所述的步骤。

Images