生成发电厂继电保护整定计算报告的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种生成发电厂继电保护整定计算报告的系统及方法，系统分为４个顺序执行单元，包括仿真计算模型自动生成单元、短路电流计算单元、保护定值计算单元和整定计算报告自动生成单元，还包括继电保护元件创建和维护单元和整定计算报告文档格式配置单元，前四个单元顺序执行，后两个单元分别对四个单元单元进行设置和维护，实现了各个单元之间的有效结合和自动衔接，提高了发电厂继电保护整定计算过程的自动化水平，提高了短路电流计算和保护定值计算的准确性和精确度，提高了整定计算的工作效率，避免了大量重复性劳动，适用于任何接线方式发电厂的继电保护整定计算工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在电力系统中发电厂继电保护整定计算过程中实现一体化和开放化，从而提高继电保护整定计算的自动化水平和整定计算准确性的。
技术介绍
继电保护在电力系统中是不可或缺的重要组成部分，直接关系到电力设备的安全和电力系统的稳定运行。继电保护整定计算对于发电厂和电力系统的安全稳定运行起着重要的基础性作用。为保证发电厂的安全稳定运行，各种继电保护必须构成一个有机的整体， 相互配合，形成一个严密的系统。提高继电保护定值计算的自动化水平，提高计算结果的准确度和精确度能为建设坚强电网提供有力的技术保障。完成发电厂继电保护整定计算的过程可划分为三个主要步骤I)发电厂拓扑结构的输入和元件参数输入。主要是为短路电流计算提供元件之间的连接关系和元件参数。2) 短路电流计算。主要是根据继电保护整定计算的要求，设置不同的短路点、不同的短路类型和不同的系统运行方式，计算出相应的短路电流。3)保护定值计算。主要是根据短路电流计算结果，按照不同的继电保护元件的工作原理和动作特性进行保护元件的定值计算，并形成最终的报告。随着计算机在电力系统分析计算中应用的普及，目前部分继电保护整定计算过程中原来由人工完成的工作逐步被计算机和相关应用软件所替代，例如出现了图形化的网络拓扑和元件参数输入方式，出现了可进行高精度短路电流计算的专业性软件，出现了由各继电保护生产厂家提供的专用定值计算软件等。这些都可以从各个环节减少了部分重复性工作，减轻了劳动强度。但仍存在如下问题如进行短路电流计算时可采用两种类型的软件，一是由开发商自主开发的，通常与图形化输入界面进行集成，其主要问题是短路电流计算的精确度较差，计算过程中采用了很多简化，对于出现的问题尤其是暂态过程中出现的问题的解决无能为力；另一种是专业软件开发商提供的商业计算分析软件，例如PSCAD软件就是一个用于各种电力系统设计及校核的快速、精确和易于使用的电力系统模拟器，可广泛应用于电源质量研究、电力电子设计、分布式发电和传输计划等方面的研究，是目前暂态仿真领域通用的分析工具。可充分保证短路电流计算结果的精确度，但其使用需要有一定的软件应用专门知识，且其计算结果还需要人工转换送到继电保护整定计算软件。此外保护定值计算软件均为各厂商自主开发，而发电厂所涉及的保护类型众多，存在需要同时使用多个不同定值计算软件而应用极其不方便的的问题。在生成最终保护整定报告的环节中，目前还基本是手工编制的方式，需要人工将定值计算结果编制为最终文档格式，一方面存在出现错误的可能，一方面工作量大，重复性工作多。综上所述，目前在发电厂继电保护整定计算的整个过程中，三个主要环节之间的转换衔接还需要人工干预，还没有一种有效的方法能将上述三个环节进行有机统一的结合。因此，结合目前的研究现状，研究出一种实现发电厂继电保护整定计算过程开放化和一体化的技术方案，对于提高发电厂继电保护整定计算的自动化水平，提高整定计算准确性和精确度，进一步减少非技术性工作量，提高工作效率等具有重要的现实意义和实用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种将发电厂继电保护整定计算的各个环节进行有效结合，从而进一步提高继电保护整定计算的自动化水平，提高整定计算准确性和精确度，减少非技术性工作量，提高整定计算的工作效率的。本专利技术的目的是这样实现的一种生成发电厂继电保护整定计算报告的系统，其特征在于，包括仿真计算模型自动生成单元，用于根据发电厂的拓扑结构和元件参数，生成PSCAD仿真计算程序所需要的仿真模型；短路电流计算单元，用于调用相应编译器等工具对所生成的仿真模型进行编译链接， 生成相应可执行文件，运行该可执行文件并自动调用PSCAD软件，完成短路电流计算工作， 并取回计算结果；保护定值计算单元，根据短路电流计算结果和所选用的继电保护元件的工作原理和动作特性，完成各元件的保护定值计算，并生成相应的元件定值计算报告；以及整定计算报告自动生成单元，用于根据保护定值计算单元所生成的各个元件定值计算报告和短路电流计算单元所生成的相应的短路电流计算结果，生成最终完整的继电保护整定计算报告。上述生成发电厂继电保护整定计算报告的系统还包括继电保护元件创建和维护单元，用于提供继电保护元件的通用性模板，生成具有任意工作原理和动作特性的继电保护元件的文件，形成继电保护元件库，并对元件库进行维护；所述继电保护元件创建和维护单元包括继电保护元件通用模板模块，用于建立继电保护元件整定计算的通用格式模板；保护元件创建维护模块，用于根据不同的继电保护元件的工作原理和动作特性，利用通用模板格式，建立各个特定类型的继电保护元件整定计算模板，并可根据需要随时进行更新和维护；继电保护元件库模块，用于存储保护元件创建维护模块建立的不同类型的继电保护元件整定计算模板，形成继电保护元件计算模板库。上述生成发电厂继电保护整定计算报告的系统还包括整定计算报告文档格式配置单元，用于提供整定计算最终报告的文档格式设置的接口，以按照所需要的格式对文档格式进行设置。所述仿真计算模型自动生成单元包括元件参数输入及拓扑选择模块，用于输入元件参数及拓扑结构选择；PSCAD仿真计算模型库模块，用于存储仿真计算模型；模型文件编制模块，用于根据元件参数输入及拓扑选择模块的输出结果，从PSCAD仿真计算模型库模块中调用相应的仿真计算模型，并按照所输入的参数对模型进行修改，得到与元件参数及拓扑结构输入相符的PSCAD仿真计算模型；仿真计算模型模块，用于存储最终用于特定工程的PSCAD仿真计算模型。所述短路电流计算单元包括仿真软件调用、计算结果返回模块，用于调用PSCAD 仿真计算软件模块，依据PSCAD仿真计算模型的结果进行计算；PSCAD仿真计算软件模块，用于对设定的仿真模型进行故障分析计算；短路电流计算结果模块，用于生成设定格式的仿真计算结果。所述保护定值计算单元包括定值计算、文档生成模块，用于对从继电保护元件库模块中选取的所需的继电保护元件文档进行解析；元件定值计算文档模块，用于生成所选取的各元件定值计算结果文档。所述整定计算报告自动生成单元包括报告编制、格式调整模块，用于据保护定值计算单元所生成的各个元件定值计算文档模块，结合整定计算报告文档格式配置单元提供的文档格式设置参数，形成最终的继电保护整定计算报告；继电保护整定计算报告模块，用于存储最终的继电保护整定计算报告。一种生成发电厂继电保护整定计算报告的方法，其特征在于，将整个发电厂继电保护整定计算的流程划分为仿真计算模型自动生成单元、短路电流计算单元、保护定值计算单元和整定计算报告自动生成单元4个顺序执行单元，来自动完成发电厂继电保护整定计算从原始参数输入到最终报告生成的整个过程；在仿真计算模型自动生成单元中，首先在元件参数输入及拓扑选择模块中输入以某发电厂作为特定计算对象的具体元件参数，然后根据元件参数输入及拓扑选择模块的输出结果，从PSCAD仿真计算模型库模块中调用相应的仿真计算模型，并按照所输入的参数，通过模型文件编制模块对模型进行修改，得到与元件参数及拓扑结构输入相符的PSCAD仿真计算模型，并通过仿真计算模型模块存储PSCAD仿真计算模型；在短路电流计算单元中，根据仿真计算模型自动生成单元所生成的PSCAD仿真计算模型，通过仿真软件调用、计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：厉志波，乐健，
申请(专利权)人：河南电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：