系统设计思想
本解决方案提供的不是一般意义上的计算程序,一般的计算程序是由用户输入计算条件(如系统结构和设备参数等),就可输出结果(整定值),这里的系统实际是提供一个开放的平台,用户利用这个平台去进行发电厂的故障分析和设备的保护整定。
发电厂主设备的保护配置复杂,不同电厂的配置差异很大;而且不同厂家生产的保护装置其整定过程也存在差异,整定过程中需要用户的经验。如果依据某个典型电厂对其所配置的保护进行整定,很难实现软件的通用性,并使得软件的开发成本提高。所以设计一种具有良好扩充性和通用性的电厂主设备保护整定软件才能满足实际要求。
为了使系统具有良好的扩充性和通用性,并能让用户表达自己的整定经验,在设计系统时,特别强调了系统的模块化特点和可视化特点。模块化特点使得系统的内容容易扩充,系统提供尽可能多的保护整定模块以满足大多数电厂用户的需要;可视化的特点,就是将抽象的原理以图形、文字等直观易懂的方式表示出来,它不仅方便用户理解保护的整定原理,而且整定原则是依据《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》,可以确保整定过程的正确性,同时整定过程是在用户的参与下完成的,使得整定结果可信。
实践证明,采用可视化的开发方法是实现发电厂故障分析与保护整定计算系统要求的根本保证,它有效地完成了传统理论与先进的计算机技术相结合的任务,并使本软件具有很高的实用价值,确保整定计算的正确性和整定值的合理性。
系统硬件构成
系统硬件构成如下图:
系统软件结构
系统软件结构如下图:
(1)图形建模 提供一个专用的绘图工具,把发电厂的系统接线图绘制出来,每一个图形(定义为"元件")都代表着真实的设备,设备的参数则作为元件的属性输入。元件间的关联关系在绘图中由计算机自动识别。可绘制一次接线图及二次接线图。
(2)故障分析 故障分析是保护整定计算的基础。可视化的故障分析方法简单快捷。由于目前只能对被保护设备引出端短路的情况进行分析,所以允许设置故障点的位置必须有所限定。对发变组系统,故障分析方法允许选择暂态法或稳态法;对于厂用电系统,故障分析采用常规的简化方法。
(3)保护整定 保护整定软件是整个系统的重要核心,它为发电厂所配置的保护提供整定工具。整定工具的实质是根据保护的整定原则而设计的整定界面,整定原则可视化的体现,有利于用户理解,并允许用户在参与整定过程中加入自己的经验。每一种整定工具对应着一个小模块,所以这种模块化设计使得软件具有很强的扩充性和发展性。目前确定的整定对象主要包括发电机保护、变压器保护和发变组保护以及厂用电系统里的设备,如电动机保护、进线开关保护等。
(4)动作仿真 基于实际系统一次和二次接线的图形平台,根据实际系统一次二次接线、给定的系统潮流、给定故障、保护定值数据库等,实现了面向二次回路的保护动作逻辑过程仿真。
(5)数据管理 数据管理是对系统中的数据进行有效管理。 它使用户查看数据非常简单。这些数据包括设备参数、整定计算定值单和整定计算书等。
(6)系统管理:对系统的全局属性进行管理,如系统的基准容量设置、系统的背景颜色等等。
(7)网络接口:主要是处理网络客户机的请求。
系统软件功能结构图