[发明专利]可视化继电保护整定计算系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，尤其是涉及一种可视化继电保护整定计算系统及方法。

背景技术

继电保护是电力生产中一项经常性工作，并且随着电网规模越来越大，结构也日益复杂，大环、小环相互重叠，长线短线相互连接的情况比较普遍，多样化的电网结构、多变的运行方式、多种类型不同规格的电气设备对继电保护的不同要求、多样化的继电保护配置方案、各种不断发展的保护测量原理和构成、多种类型、不同国家厂商所生产的继电保护装置产品，增加了整定计算的工作量和复杂度。

（1）传统的继电保护定值的计算多为手工计算，手工计算保护定值十分复杂，存在计算效率低、工作强度大、准确率低的问题，且保护定值不能及时的显示给电网工作人员；

（2）随着计算机的普及和深入，开发了一些整定计算系统及方法，但是保护定值计算系统及方法均为各厂商自主开发，电网涉及的保护类型众多，可能需要同时使用多个定值计算系统及方法，部分报表的生成需要人工将计算结果编制为最终文档格式，容易出现错误，且工作量大，重复性工作多。限制了整定计算系统及方法在不同地区的推广和应用。

（3）计算机完成的整定计算存在功能单一，可视性差、通用性差、自动化程度低、缺乏自动衔接功能的特点，可扩展性差，开发人员面临着庞大的程序升级和维护工作。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种可视化继电保护整定计算系统及方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种可视化继电保护整定计算系统，其关键在于，包括：人机交互接口模块，数据管理模块，计算模块和报表生成模块；

人机交互接口模块连接计算模块，所述人机交互接口模块用于根据电网拓扑结构和电网继电元件参数，形成仿真模型的建模，计算模块设置电网继电参数阈值，所述计算模块接收电网继电元件数据，发送到计算模块进行计算；

计算模块连接报表生成模块，所述计算模块用于计算短路电流值以及将计算后的短路电流值进行整定计算，且将计算后的数据与继电参数阈值进行比较，对超出所述阈值范围的给出提示，最终将计算结果生成报表数据，由报表生成模块将生成的报表数据进行输出，显示给用户；

计算模块和报表生成模块分别连接数据管理模块，所述数据管理模块用于存储计算模块预存和计算的数据，以及将报表生成模块生成的报表进行存储。

上述技术方案的有益效果为：对电力系统各种接线方式、网络拓扑及其模型进行了分析，形成短路计算所需的数据结构、并自动形成计算所需的正序、负序和零序网络，将短路计算和整定计算有效结合。系统及方法可视化程度高，操作简单，计算结果清晰易读，是新一代的电力系统管理系统及方法，系统及方法能直接用于实际的电网，减轻电力技术人员繁琐的手工劳动，节省时间，提高效率。

所述的可视化继电保护整定计算系统，优选的，所述计算模块包括：短路计算模块和整定计算模块，短路计算模块分别连接整定计算模块和报表生成模块，所述整定计算模块连接报表生成模块；

所述短路计算模块用于计算三相短路、单相接地短路、两相短路、两相接地短路电流，采用对电网节点与支路数字编号的方法来识别电网网络，电网原始数据输入后，短路计算模块对节点与支路进行自动编号，然后对电网的原始数据进行规范化处理，根据电网网络结构，得到电网网络的节点导纳矩阵，对导纳矩阵求逆，获得节点阻抗矩阵，然后设置短路点，计算短路电流，在短路计算中，计算电网网络对称短路时仅需形成正序网络，负序网络和零序网络，而零序网络由通过零序电流的支路构成，决定于电网网络及中性点接地状况，是全网支路的一个子集；

所述整定计算模块以部颁整定规程为基础对继电保护的整定原则、整定公式、灵敏度校验、动作时限和各种保护参数进行分析比较，在整定原则页生成模块编辑生成整定原则页，所述整定原则页包括整定原则、整定公式、参数、灵敏度校验和动作时限的文字说明，将不同厂家的保护名称和整定原则表区分放入数据数据管理模块，整定时通过选择所选配保护继电装置的型号来使用该型号的整定规则，进行整定公式及系数选择范围的修改。

上述技术方案的有益效果为：所述计算模块包括短路计算模块和整定计算模块，所述计算模块通过短路计算和整定计算之后，为合理选择电气接线，选择限制短路电路的保护措施，以及合理配置继电保护装置并整定其参数提供重要依据，。

所述的可视化继电保护整定计算系统，优选的，所述人机交互接口模块包括：