電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的“誤整定”體現(xiàn)在計(jì)算管理和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試兩方面。其中：計(jì)算管理方面的誤整定與數(shù)據(jù)隔離方式及手動(dòng)計(jì)算過程不無(wú)關(guān)系，即計(jì)算所需數(shù)據(jù)相對(duì)獨(dú)立，計(jì)算時(shí)根據(jù)需要取用，沒有建立起關(guān)聯(lián)關(guān)系；計(jì)算過程的每步操作都是人工的，即便是利用整定計(jì)算軟件也是人工操控計(jì)算。

此外，計(jì)算過程所用中間數(shù)據(jù)是“四舍五入”后的近似值，多次換算后也會(huì)產(chǎn)生一定誤差。這些問題與創(chuàng)新管理的時(shí)代要求差距較大，為徹底解決計(jì)算過程的誤整定問題，除了需要整定計(jì)算人員進(jìn)一步提高專業(yè)技能和責(zé)任心外，如何保證對(duì)保護(hù)定值正確性的校驗(yàn)就成為我們研究的課題。經(jīng)研究，提出了利用保護(hù)定值驗(yàn)算工具實(shí)現(xiàn)對(duì)定值的整定和校驗(yàn)的解決方法。這種方法的指導(dǎo)思想是簡(jiǎn)單易行、自助管理。

1 保護(hù)定值驗(yàn)算工具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1總體模塊結(jié)構(gòu)

以EXCEL電子表格為平臺(tái)，以遼源地區(qū)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和保護(hù)配置為背景，建立保護(hù)定值驗(yàn)算工具模型。模型可根據(jù)不同地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和保護(hù)配置加以修改，基本算式編程大同小異?？傮w模塊結(jié)構(gòu)由三部分構(gòu)成(如圖1所示)，分別為：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)模塊、參考定值生成模塊和保護(hù)定值校驗(yàn)?zāi)K。

圖1 繼電保護(hù)定值校驗(yàn)?zāi)K構(gòu)成圖

模塊間的邏輯關(guān)系是：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)的同時(shí)，即已生成參考定值及對(duì)參考定值保護(hù)性能的分析；將現(xiàn)有保護(hù)定值有關(guān)項(xiàng)數(shù)據(jù)植入定值校驗(yàn)?zāi)K時(shí)，即得到保護(hù)性能評(píng)價(jià)結(jié)果。

1.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊構(gòu)成

整定計(jì)算所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)由六個(gè)模塊組成(如圖2所示)，分別為：變壓器主參數(shù)、互感器主參數(shù)、線路阻抗參數(shù)、系統(tǒng)阻抗參數(shù)、保護(hù)定值有關(guān)項(xiàng)、運(yùn)行方式說明。

圖2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)模塊構(gòu)成圖

各模塊間沒有直接的關(guān)聯(lián)關(guān)系，屬于相對(duì)獨(dú)立的數(shù)據(jù)包。每一數(shù)據(jù)可以“數(shù)值”或“算式”之一形式存在?！皵?shù)值”是計(jì)算后的具體值，涉及保留有效位；“算式”是對(duì)有關(guān)數(shù)值的關(guān)系算式，不涉及保留有效位。當(dāng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新時(shí)，定值驗(yàn)算工具參考值以及保護(hù)性能校驗(yàn)結(jié)果將同步跟隨更新。

每一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包的作用有所區(qū)別，當(dāng)設(shè)備和參數(shù)改變時(shí)，工作人員要及時(shí)維護(hù)更新。各基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包的主要作用如下：

變壓器主參數(shù)包括主變（發(fā)電機(jī)）、站用變、電容器、電抗器等設(shè)備的有關(guān)參數(shù)值或算式，作為一次“標(biāo)幺值”和“有名值”整定和校驗(yàn)的數(shù)據(jù)源。

互感器主參數(shù)包括電流互感器、電壓互感器的有關(guān)參數(shù)值或算式，主要作為二次“有名值”的換算。個(gè)別項(xiàng)(如最大負(fù)荷等)也用一次“標(biāo)幺值”和“有名值”。

線路阻抗參數(shù)包括配網(wǎng)電源線路、負(fù)荷線路的有關(guān)參數(shù)值或算式，主要為一次“標(biāo)幺值”，部分項(xiàng)(如阻抗角等)則為“有名值”(角度或弧度)。隨著線路參數(shù)改變及時(shí)進(jìn)行維護(hù)更新。

系統(tǒng)阻抗數(shù)據(jù)由各個(gè)電源網(wǎng)絡(luò)等效短路阻抗“標(biāo)幺值”組成，區(qū)分最大方式和最小方式，源于上級(jí)提供的年度短路(阻抗)電流表，每年跟隨維護(hù)變更刷新一次。疊加各電源點(diǎn)變電站的主變阻抗參數(shù)后，折算到配網(wǎng)所需各母線點(diǎn)。

保護(hù)定值有關(guān)項(xiàng)包括所有與保護(hù)裝置有關(guān)的上下級(jí)保護(hù)定值配合項(xiàng)，主要為“有名值”，取用時(shí)根據(jù)需要可換算成“標(biāo)幺值”。

運(yùn)行方式說明根據(jù)調(diào)度年度方式安排編制，運(yùn)行方式確定后要保持相對(duì)的固定性，以保證編程原則的合理性。正常方式作為定值整定原則方式，事故時(shí)的臨時(shí)方式僅為校驗(yàn)。非正常運(yùn)行方式失配時(shí)，需要采取臨時(shí)措施(如：改臨時(shí)定值等)。

1.3 定值生成模塊構(gòu)成

參考定值生成模塊由四部分組成(如圖3所示)，包括：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、精確計(jì)算、參考定值和性能報(bào)告。各部分作用關(guān)系如下：

圖3 定值生成模塊構(gòu)成圖

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備是針對(duì)每一電氣設(shè)備及其保護(hù)配置，從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包工作簿中調(diào)用數(shù)據(jù)到當(dāng)前編程工作簿，并根計(jì)算要求形成若干待用數(shù)據(jù)。再加上整定計(jì)算所需其他數(shù)據(jù)，如與電壓等級(jí)相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)值、計(jì)算式等，構(gòu)成運(yùn)算數(shù)據(jù)。

精確計(jì)算是按照確定的整定原則、保護(hù)裝置構(gòu)成進(jìn)行算式編輯，主要算式有“三角函數(shù)”、“冪指函數(shù)”、“加減乘數(shù)”、“邏輯函數(shù)”等。其中諸如“對(duì)應(yīng)字段顯示函數(shù)”較為特殊，用于顯示與篩選數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的字段，例釋如下：

在C10:F10區(qū)域篩選最大數(shù)據(jù)；顯示與C10:F10區(qū)域最大數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的C9:F9字段名。

參考定值是精確計(jì)算的結(jié)果；保護(hù)性能報(bào)告是通過對(duì)生成參考值的分析所得的結(jié)論。當(dāng)超出設(shè)定值(范圍)時(shí)，予以警示。

1.4 定值校驗(yàn)?zāi)K構(gòu)成

定值校驗(yàn)?zāi)K由三部分組成(如圖4所示)，即：保護(hù)定值植入、定值分析、評(píng)價(jià)報(bào)告。之間的關(guān)系為：

圖4 定值校驗(yàn)?zāi)K構(gòu)成圖

保護(hù)定值即在用保護(hù)定值，將有關(guān)項(xiàng)植為對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，作為定值分析的數(shù)據(jù)源。定值分析是對(duì)所植數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯分析判斷，判別式根據(jù)整定原則編程。分析判斷結(jié)果輸出為評(píng)價(jià)報(bào)告，供工作人員借鑒。

2 結(jié)論

利用EXCEL編輯的保護(hù)定值驗(yàn)算工具，相對(duì)其他專用編程軟件要簡(jiǎn)單易行，整定計(jì)算原則、與保護(hù)裝置匹配的算式等容易設(shè)定，無(wú)需軟件工程師即可完成“升級(jí)”修改操作，屬于自助式的。該工具除用于對(duì)現(xiàn)用定值進(jìn)行驗(yàn)算評(píng)價(jià)外，也可以當(dāng)做整定計(jì)算工具使用，且因算式已編程“固化”在模塊中，無(wú)需工作人員逐步計(jì)算，計(jì)算過程出錯(cuò)的幾率得以消除。

因精算模塊以算式取代數(shù)值，不僅保證了運(yùn)算結(jié)果的精確程度，更主要是容易實(shí)現(xiàn)對(duì)特征值的實(shí)用分析和復(fù)雜驗(yàn)算，如四邊形阻抗特性的靈敏度雙值求算和篩選，常規(guī)算法就很難實(shí)現(xiàn)對(duì)靈敏度的電抗分量和電阻分量的甄別和采信，常規(guī)的“模數(shù)”算法用來整定“向量”類定值是自欺欺人的做法，應(yīng)予摒棄。

用保護(hù)定值驗(yàn)算工具對(duì)保護(hù)定值進(jìn)行校驗(yàn)評(píng)價(jià)，可發(fā)現(xiàn)隱性問題，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行具有重要意義。此工具需要根據(jù)參數(shù)變化及時(shí)維護(hù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)或保護(hù)裝置變化時(shí)需要做相應(yīng)的自助完善更新。

本文編自《電氣技術(shù)》，作者為尤田柱。