分布式聯網繼電保護整定計算系統實現方法
2023-07-02 17:36:06 2
專利名稱：分布式聯網繼電保護整定計算系統實現方法
技術領域：
本發明涉及一種分布式聯網繼電保護整定計算系統實現方法。
背景技術：
隨著我國電網建設的不斷發展，電網的規模已經由省際互聯向區域互聯發展，在華中、華北、華東三個區域電網之間進行互聯的「三華聯網」工程已經在進行，電網規模越來越大，電網關聯程度越來越緊密。在這種電網環境下，導致繼電保護定值整定計算出現了一些新的變化:各地區電網關聯日益緊密，在整定計算時無法完全割裂開，原有人工計算的簡化的邊界等值已經影響到計算結果的精度；相鄰地區電網之間有整定計算定值交互的迫切需求；單機單點的繼電保護整定計算系統已經不能滿足大規模電網下整定計算的要求。為了實現上述問題，需要解決兩個關鍵點，第一點是如何將異地電網數據合併至本地電網數據，並且不影響計算精度及計算速度；第二點是如何在整定計算中將異地電網的相關整定計算定值傳送至本地電網。關於第一個關鍵點，現有的整定計算系統解決方案大致有兩個:第一種是通過人工故障計算，得到粗略的系統等值來代表異地電網，然後將等值數據錄入本地電網數據，這種方案能夠保證計算速度，但在當前電網環境下，是滿足不了計算精度要求的；第二是通過數據合併的方法來完成，即將異地電網數據完全合併至本電網中，合成一個大電網，然後在大電網的基礎上進行計算，這種方案能滿足計算精度要求，但由於計算電網規模過大，滿足不了計算速度的要求。第二個關鍵點，現有的整定計算系統大多採用手工錄入或數據合併的方法來解決，這樣雖能解決邊界定值配合計算的問題，但操作繁瑣，並且需將異地電網一次數據完全合併至本地數據中，這將會產生在第一個關鍵點中已經提及到的問題，會極大地影響計算速度。中國專利(申請號:2012102771781，專利名稱:基於coBase系統的自動整定配合計算方法)這個專利裡面提到的coBase系統就是本專利申請的整定計算系統。
發明內容
本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種分布式聯網繼電保護整定計算系統實現方法，它具有將各個相鄰地區電網繼電保護整定計算數據進行聯網共享的功能，用戶不需要繁瑣的操作，便可實現精確的分布式整定計算。為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案:一種分布式聯網繼電保護整定計算系統實現方法，主要包括以下步驟:步驟(I):開始整定計算，電網邊界等值計算:分布式聯網繼電保護整定計算系統自動地將與本地電網計算模型與相鄰的異地電網計算模型通過精確等值的方式進行等值合併，將異地電網數據等效合併入本地電網；步驟(2):邊界定值交換:結合分布式整定計算，採用邊界定值包與邊界等值相結合的技術，所述整定計算系統自動獲取本次整定計算流程中所需的異地電網的整定計算定值數據；步驟(3 ):形成本地電網分布式繼電保護整定計算數據環境:根據本地電網數據模型、電網邊界等值計算結果數據、交換得到邊界定值，形成分布式繼電保護整定計算的數據環境；步驟(4):生成繼電保護整定計算配合關係:根據本地電網保護觀測點、導入的異地電網邊界定值數據，在分布式繼電保護整定計算數據基礎上，形成分布式繼電保護整定計算配合關係數據；步驟(5):生成繼電保護整定計算案例:依據生成的繼電保護整定計算配合關係，導入的邊界等值數據及邊界定值數據，生成分布式繼電保護整定計算案例；步驟(6):計算整定計算案例，根據導入的邊界定值數據，計算得到本地電網的整定計算定值；步驟(7):將本地電網整定計算定值結果輸出，分布式繼電保護整定計算流程結束。所述步驟(I)的具體步驟如下:步驟(1-1):在本地電網數據中劃分等值計算邊界:在本地電網與異地電網邊界處劃分等值埠，所述等值計算邊界的一端歸本地電網管理，另外一端歸異地電網管理，而等值埠劃在本地電網這一端；所述步驟(1-1)通過人工在圖形上操作完成；步驟(1-2):所述整定計算系統分析處理等值埠位置及數量，形成等值邊界等值計算包:劃分的等值埠是在線路歸屬本地電網的一端，但實際等值埠在與本地電網相鄰的異地電網數據的等值計算邊界的另一端，完成搜索並確定實際等值埠位置，並將其形成一個能夠進行交換的數據包，這個數據包中標識了數據的接收方； 步驟(1-3 ):形成的等值計算包通過交換服務發送到異地電網:由異地電網計算代表異地電網等值，本地電網通過等值交換服務將邊界等值數據包發送至異地電網；由本地電網觸發等值請求，並根據邊界等值計算包上的異地電網標識將數據包發送到相應的異地電網地址；步驟(1-4):異地電網等值交換服務接收到本地電網發送的等值請求:異地電網收到等值請求後，啟動等值數據計算流程；步驟(1-5):拆分等值數據包:等值數據包是同等值請求一併發送過來的，這一步需要所述整定計算系統將等值數據包與等值請求拆分，形成單獨的邊界等值計算數據；步驟(1-6):導入等值邊界:異地電網對此等值數據包進行檢查並修正，然後將等值邊界導入等值計算工具；步驟(1-7):計算等值邊界:所述整定計算系統產生一條來自於本地電網的邊界等值計算請求，並且已經將等值邊界數據導入，初步形成了等值計算案例，異地電網計算人員根據異地電網的運行方式，利用整定計算系統中的等值計算工具，計算出本地電網所需要的邊界等值計算結果；步驟(1-8):形成邊界等值計算結果數據包:所述整定計算系統將異地電網最初收到的等值邊界計算包，結合邊界等值計算結果，形成邊界等值計算結果包，並加上接收方標識；步驟(1-9):異地電網發送等值回復:異地電網響應了本地電網的等值請求，並完成了計算，此時會發送一個等值請求的回覆，所述等值請求的回覆附帶著異地電網計算形成的等值邊界計算結果數據包，發送目標地址是本地電網；步驟(1-10):本地電網等值交換服務接收到異地電網發送回的等值邊界結果回復；步驟(1-11):將等值計算結果包從等值回得中拆分，並檢查解析相應等值數據，將等值結果以等值阻抗的形式連接到等值邊界點，對異地電網數據進行精確等值。所述步驟(2)的具體步驟如下:步驟(2-1):指定定值計算邊界:本地電網用戶將計算邊界數據在本地電網中進行指定，所述計算邊界數據在本地電網計算時，是以電網等值阻抗形式存在的；步驟(2-2):將本地電網與異地電網邊界的母線數據形成邊界定值需求包，並標註異地電網標識；步驟(2-3):由本地電網通過邊界定值交換服務，發起邊界定值請求，並附帶發送邊界定值需求包，根據邊界定值包上異地電網的標識，準確地發送到異地電網；步驟(2-4):異地電網邊界定值交換服務收到本地電網的邊界定值請求，將邊界定值數據進行解析；異地電網根據等值包中的邊界母線數據，自動搜索到異地電網中與邊界母線相聯的異地電網所管轄的線路觀測點數據；步驟(2-5):由異地電網根據觀測點數據在異地電網保護定值資料庫中查詢定值數據，並形成邊界定值結果包；步驟(2-6):異地電網通過邊界定值交換服務將邊界定值結果數據包發送至本地電網；步驟(2-7 ):本地電網根據接收到的邊界定值結果包進行解析，根據數據包中的邊界母線，將邊界定值數據自動關聯至相應的本地電網中的觀測點，在計算本地電網邊界觀測點時，就能自動獲取到異地電網的觀測點數據，計算時，所基於的電網一次數據就是本地電網原始數據，保證了計算速度。所述步驟(1-1)的等值計算邊界是一條輸電線路。本發明的有益效果:利用這種解決方案，很好地解決了第一個關鍵點中所提至的難點，由於等值計算並不是簡單的單點等值，而是更為準確地兩點或多點等值，並且理論上支持任意複雜的等值邊界，所以在對於異地電網的等值精確度上是滿足計算要求的，在實際計算中，使用這種方案的計算結果，與將異地電網數據全部導入所得到的計算結果幾乎完全一致；由於只用了幾個等值阻抗來代表異地電網的全部數據，考慮異地電網時的計算速度與僅僅在本地電網內部進行計算時的計算速度幾乎是一致的，計算速度能滿足整定計算的要求。使用此方案所提出的模型驅的分布式繼電保護整定計算系統的實現方法，已經成功應用在CoBase分布式整定計算系統中，該系統已經在的山東省、地調以及西藏省、地調運行，表現性能優異。在繼電保護整定計算系統的發展過程中，開發人員一直在尋找一種即能夠滿足運行人員多樣化的需求，又能避免頻繁修改程序的方法，經實踐驗證，以上所述的方案，是解決這個問題的一種有效的、可行的方案。
圖1為分布式繼電保護整定計算流程圖；圖2為圖1中的第一個步驟的詳細流程圖；圖3為圖1中的第二個步驟的詳細流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。如圖1所示，一種分布式聯網繼電保護整定計算系統實現方法，主要包括以下步驟:步驟(I):開始整定計算，電網邊界等值計算:分布式聯網繼電保護整定計算系統自動地將與本地電網計算模型與相鄰的異地電網計算模型通過精確等值的方式進行等值合併，將異地電網數據等效合併入本地電網，這是整個分布式繼電保護整定計算的第一個關鍵點；步驟(2):邊界定值交換:結合分布式整定計算，採用邊界定值包與邊界等值相結合的技術，所述整定計算系統自動獲取本次整定計算流程中所需的異地電網的整定計算定值數據，這一步是整個計算過程的第二個關鍵點；步驟(3 ):形成本地電網分布式繼電保護整定計算數據環境:根據本地電網數據模型、電網邊界等值計算結果數據、交換得到邊界定值，形成分布式繼電保護整定計算的數據環境；步驟(4):生成繼電保護整定計算配合關係:根據本地電網保護觀測點、導入的異地電網邊界定值數據，在分布式繼電保護整定計算數據基礎上，形成分布式繼電保護整定計算配合關係數據；步驟(5):生成繼電保護整定計算案例:依據生成的繼電保護整定計算配合關係，導入的邊界等值數據及邊界定值數據，生成分布式繼電保護整定計算案例；步驟(6):計算整定計算案例，根據導入的邊界定值數據，計算得到本地電網的整定計算定值；步驟(7):將本地電網整定計算定值結果輸出，分布式繼電保護整定計算流程結束。如圖2所示,所述步驟(I)的具體步驟如下:步驟(1-1):在本地電網數據中劃分等值計算邊界:在本地電網與異地電網邊界處劃分等值埠，這些邊界往往是一條輸電線路，線路一端歸本地電網管理，另外一端歸異地電網管理，而等值埠劃在本地電網這一端，所述步驟(1-1)通過人工在圖形上操作完成；步驟(1-2):整定計算系統分析處理等值埠位置及數量，形成等值邊界等值計算包:劃分的等值埠是在線路歸屬本地電網的一端，但實際等值埠一般會在與本地電網相鄰的異地電網數據的線路另一端，這一步要完成智能搜索並確定實際等值埠位置，並將其形成一個能夠進行交換的數據包，這個數據包中標識了數據的接收方；步驟(1-3):形成的等值計算包通過交換服務發送到異地電網:由於需要計算的等值是代表異地電網的，應該是由異地電網進行計算，因此，本地電網需要通過等值交換服務將邊界等值數據包發送至異地電網。計算需求是由本地電網產生的，因此，由本地電網觸發等值請求，並根據邊界等值計算包上的異地電網標識將數據包發送到相應的異地電網地址；步驟(1-4):異地電網等值交換服務接收到本地電網發送的等值請求:異地電網收到等值請求後，啟動等值數據計算流程；步驟(1-5):拆分等值數據包:等值數據包是同等值請求一併發送過來的，這一步需要所述整定計算系統自動將等值數據包與等值請求拆分，形成單獨的邊界等值計算數據；步驟(1-6):導入等值邊界:由於計算邊界是由本地電網劃分並生成的，其中的邊界等值點又是異地電網管轄的數據，這就需要異地電網對此等值數據包進行檢查並修正，然後將等值邊界導入等值計算工具，這些功能均由所述整定計算系統自動完成；步驟(1-7):計算等值邊界:異地電網計算人員打開等值計算工具時，會發現多了一條來自於本地電網的邊界等值計算請求，並且已經將等值邊界數據導入，初步形成了等值計算案例，此時，異地電網計算人員需要根據異地電網的運行方式等，利用整定計算系統中的等值計算工具，計算出本地電網所需要的邊界等值計算結果；步驟(1-8):形成邊界等值計算結果數據包:異地電網計算人員計算得到的等值計算結果數據是適合於界面顯示及存貯的格式，並不適合進行網絡傳輸及解析，程序自動將異地電網最初收到的等值邊界計算包，結合邊界等值計算結果，形成邊界等值計算結果包，並加上接收方標識——本地電網；步驟(1-9):異地電網發送等值回復:異地電網響應了本地電網的等值請求，並完成了計算，此時會發送一個等值請求的回覆，這個回復附帶著異地電網計算形成的等值邊界計算結果數據包，發送目標地址是本地電網；步驟(1-10):本地電網等值交換服務接收到異地電網發送回的等值邊界結果回復；步驟(1-11):將等值計算結果包從等值回得中拆分，並檢查解析相應等值數據，將等值結果以等值阻抗的形式連接到等值邊界點，對異地電網數據進行精確等值。如圖3所示，所述步驟(2)的具體步驟如下:步驟(2-1):指定定值計算邊界:本地電網用戶將計算邊界數據在本地電網中進行指定，這些邊界線路一端的母線表示，這些母線上往往還連接著歸異地電網管轄的線路，但本地電網中無法看到這些數據，這些數據在本地電網計算時，是以電網等值阻抗形式存在的；步驟(2-2):將本地電網與異地電網邊界的母線數據形成邊界定值需求包，並標註異地電網標識；步驟(2-3):由本地電網通過邊界定值交換服務，發起邊界定值請求，並附帶發送邊界定值需求包，根據邊界定值包上異地電網的標識，準確地發送到異地電網；步驟(2-4):異地電網邊界定值交換服務收到本地電網的邊界定值請求，將邊界定值數據進行解析。由於本地電網發送出去的只是母線數據，並沒有指明保護觀測點位置，需要異地電網根據等值包中的邊界母線數據，自動搜索到異地電網中與邊界母線相聯的異地電網所管轄的線路觀測點數據；
步驟(2-5):由異地電網根據觀測點數據在異地電網保護定值資料庫中查詢定值數據，並形成邊界定值結果包；步驟(2-6):異地電網通過邊界定值交換服務將邊界定值結果數據包發送至本地電網；步驟(2-7 ):本地電網根據接收到的邊界定值結果包進行解析，根據數據包中的邊界母線，將邊界定值數據自動關聯至相應的本地電網中的觀測點，這樣，在計算本地電網邊界觀測點時，就能自動獲取到異地電網的觀測點數據，但由於並沒有合併異地電網的一次電網數據，因此計算時，所基於的電網一次數據就是本地電網原始數據，保證了計算速度。上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式
進行了描述，但並非對本發明保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護範圍以內。
權利要求
1.一種分布式聯網繼電保護整定計算系統實現方法，其特徵是，主要包括以下步驟: 步驟(I):開始整定計算，電網邊界等值計算:分布式聯網繼電保護整定計算系統自動地將與本地電網計算模型與相鄰的異地電網計算模型通過精確等值的方式進行等值合併，將異地電網數據等效合併入本地電網； 步驟(2):邊界定值交換:結合分布式整定計算，採用邊界定值包與邊界等值相結合的技術，所述整定計算系統自動獲取本次整定計算流程中所需的異地電網的整定計算定值數據； 步驟(3):形成本地電網分布式繼電保護整定計算數據環境:根據本地電網數據模型、電網邊界等值計算結果數據、交換得到邊界定值，形成分布式繼電保護整定計算的數據環境; 步驟(4):生成繼電保護整定計算配合關係:根據本地電網保護觀測點、導入的異地電網邊界定值數據，在分布式繼電保 護整定計算數據基礎上，形成分布式繼電保護整定計算配合關係數據； 步驟(5):生成繼電保護整定計算案例:依據生成的繼電保護整定計算配合關係，導入的邊界等值數據及邊界定值數據，生成分布式繼電保護整定計算案例； 步驟(6):計算整定計算案例，根據導入的邊界定值數據，計算得到本地電網的整定計算定值； 步驟(7 ):將本地電網整定計算定值結果輸出，分布式繼電保護整定計算流程結束。
2.如權利要求1所述的一種分布式聯網繼電保護整定計算系統實現方法，其特徵是，所述步驟(I)的具體步驟如下: 步驟(1-1):在本地電網數據中劃分等值計算邊界:在本地電網與異地電網邊界處劃分等值埠，所述等值計算邊界的一端歸本地電網管理，另外一端歸異地電網管理，而等值埠劃在本地電網這一端； 步驟(1-2):所述整定計算系統分析處理等值埠位置及數量，形成等值邊界等值計算包:劃分的等值埠是在線路歸屬本地電網的一端，但實際等值埠在與本地電網相鄰的異地電網數據的等值計算邊界的另一端，完成搜索並確定實際等值埠位置，並將其形成一個能夠進行交換的數據包，這個數據包中標識了數據的接收方； 步驟(1-3 ):形成的等值計算包通過交換服務發送到異地電網:由異地電網計算代表異地電網等值，本地電網通過等值交換服務將邊界等值數據包發送至異地電網；由本地電網觸發等值請求，並根據邊界等值計算包上的異地電網標識將數據包發送到相應的異地電網地址； 步驟(1-4):異地電網等值交換服務接收到本地電網發送的等值請求:異地電網收到等值請求後，啟動等值數據計算流程； 步驟(1-5):拆分等值數據包:等值數據包是同等值請求一併發送過來的，這一步需要所述整定計算系統將等值數據包與等值請求拆分，形成單獨的邊界等值計算數據； 步驟(1-6):導入等值邊界:異地電網對此等值數據包進行檢查並修正，然後將等值邊界導入等值計算工具； 步驟(1-7):計算等值邊界:所述整定計算系統產生一條來自於本地電網的邊界等值計算請求，並且已經將等值邊界數據導入，初步形成了等值計算案例，異地電網計算人員根據異地電網的運行方式，利用整定計算系統中的等值計算工具，計算出本地電網所需要的邊界等值計算結果；步驟(1-8):形成邊界等值計算結果數據包:所述整定計算系統將異地電網最初收到的等值邊界計算包，結合邊界等值計算結果，形成邊界等值計算結果包，並加上接收方標識；步驟(1-9):異地電網發送等值回復:異地電網響應了本地電網的等值請求，並完成了計算，此時會發送一個等值請求的回覆，所述等值請求的回覆附帶著異地電網計算形成的等值邊界計算結果數據包，發送目標地址是本地電網； 步驟(1-10):本地電網等值交換服務接收到異地電網發送回的等值邊界結果回復；步驟(1-11):將等值計算結果包從等值回得中拆分，並檢查解析相應等值數據，將等值結果以等值阻抗的形式連接到等值邊界點，對異地電網數據進行精確等值。
3.如權利要求1所述的一種分布式聯網繼電保護整定計算系統實現方法，其特徵是，所述步驟(2)的具體步驟如下: 步驟(2-1):指定定值計算邊界:本地電網用戶將計算邊界數據在本地電網中進行指定，所述計算邊界數據在本地電網計算時，是以電網等值阻抗形式存在的； 步驟(2-2):將本地電網與異地電網邊界的母線數據形成邊界定值需求包，並標註異地電網標識； 步驟(2-3):由本地電網通過邊界定值交換服務，發起邊界定值請求，並附帶發送邊界定值需求包，根據邊界定值包上異地電網的標識，準確地發送到異地電網； 步驟(2-4 ):異地電網邊界定值交換服務收到本地電網的邊界定值請求，將邊界定值數據進行解析；異地電網根據等值包中的邊界母線數據，自動搜索到異地電網中與邊界母線相聯的異地電網所管轄的線路觀測點數據； 步驟(2-5):由異地電網根據觀測點數據在異地電網保護定值資料庫中查詢定值數據，並形成邊界定值結果包；步驟(2-6):異地電網通過邊界定值交換服務將邊界定值結果數據包發送至本地電網； 步驟(2-7 ):本地電網根據接收到的邊界定值結果包進行解析，根據數據包中的邊界母線，將邊界定值數據自動關聯至相應的本地電網中的觀測點，在計算本地電網邊界觀測點時，就能自動獲取到異地電網的觀測點數據，計算時，所基於的電網一次數據就是本地電網原始數據，保證了計算速度。
4.如權利要求2所述的一種分布式聯網繼電保護整定計算系統實現方法，其特徵是，所述步驟(1-1)的等值計算邊界是一條輸電線路。
全文摘要
本發明公開了一種分布式聯網繼電保護整定計算系統實現方法，主要包括以下步驟步驟(1)開始整定計算，電網邊界等值計算；步驟(2)邊界定值交換；步驟(3)形成本地電網分布式繼電保護整定計算數據環境；步驟(4)生成繼電保護整定計算配合關係；步驟(5)生成繼電保護整定計算案例；步驟(6)計算整定計算案例，根據導入的邊界定值數據，計算得到本地電網的整定計算定值；步驟(7)將本地電網整定計算定值結果輸出，分布式繼電保護整定計算流程結束。本發明在實際計算中，計算結果將異地電網數據全部導入所得到的計算結果幾乎完全一致；由於只用了幾個等值阻抗來代表異地電網的全部數據，計算速度能滿足整定計算的要求。
文檔編號H02H7/00GK103199493SQ20131013892
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月19日 優先權日2013年4月19日
發明者黃德斌, 房光華, 李磊, 王玥婷, 史吏, 石慶喜, 楊曉濱, 洪源, 丁希亮, 艾海濤, 王安寧, 馬傑, 許春華, 亓曉燕, 楊洪波 申請人:山東電力集團公司, 濟南容弗科技有限公司, 國家電網公司