图示化短路计算与保护整定一体化软件研究

摘要

短路计算与继电保护整定是电力生产中的一项经常性工作,通常由保护计算人员手工计算完成,任务繁重,且易带来误差,甚至造成失误.在计算机广泛应用的今天,用新的计算机技术来完成这类工作不仅十分必要,而且是完全可能的.近年来,已有一些独立的短路计算软件与保护整定计算程序出现,但存在短路计算与保护整定各自单独运行的不足,保护整定所需的短路电流等原始数据由短路计算得到后再由人工输入到保护整定程序中,缺乏自动衔接功能,使一个完整的工作分段进行,造成了工作量大、变比调整不灵活等缺点.针对现有软件的缺陷,结合地区电网短路计算与保护整定的工程实际,该文对图示化短路计算和继电保护整定一体化软件系统的实现做了细致的分析和研究.详细阐述了电力系统短路电流和分支系数计算的原理和数学模型及程序实现方法、地区电网继电保护整定的原理和模块框图.同时对软件所需图形功能的原理及实现方法进行了分析研究.利用面向对象的方法和可视化编程技术,设计并实现了一个集短路计算与保护整定于一体的综合系统,该系统以数据库为核心,通过数据库将各个功能模块连接成一个有机、完整的整体.程序系统的总体设计,各功能模块的功能及实现方法均在文中作了较详细介绍.分支系数的计算是方向保护整定的基础及难点,该文在阐述分支系数计算原理的基础上做了工程简化,使之更满足工程计算的要求,并对方向保护分支系数的选取作了分析.程序系统的图形功能通过对AutoCAD的二次开发来实现,文中详尽介绍了图形功能的实现及其特点.最后以郴州地区电网整定计算实例表明了系统模型及软件程序的正确性和有效性.利用微机完成短路分析和继电保护的整定及文档管理,将短路计算、继电保护整定和图形、文档管理功能集成一个综合系统,可以显著提高技术管理工作的效率、减少继电保护人员的劳动,是电网分析和保护整定工作的发展方向.

目录

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第一章绪论

1.1短路计算、继电保护应用软件的现状

1.2研究短路计算、保护整定一体化软件的背景和意义

1.3本文主要内容和研究工作

第二章短路电流与分支系数的数学模型及程序实现

2.1电网数学模型

2.1.1网络模型及化简

2.1.2节点阻抗矩阵的形成

2 2短路电流及其分布计算

2.3分支系数的计算

2 4短路计算程序设计

2.5实际算例

第三章计算机辅助继电保护整定原理及模块框图

3.1电力系统继电保护概述

3.2阶段式保护的整定原则及程序框图

3.2.1线路距离保护整定

3.2.2线路零序电流保护整定

3.2.3线路阶段式电流保护整定

3.3方向保护分支系数的选取

3.3.1距离保护中分支系数的选取

3.3.2零序电流保护中零序分支系数的选取

第四章交互界面与计算结果的图形功能及文档管理

4.1图形部分的主要功能

4.2图形功能的实现

4.3图形子系统的特点

4.4图形系统的界面及实例

4.5文档管理

4.5.1短路电流分布图和保护配合图的自动生成

4.5.2计算书的自动生成和计算结果表的打印

第五章系统总体设计与实例分析

5.1系统特点

5.2程序总体设计

5.3系统主要功能设计

5.4数据库设计

5.5交互界面设计

5.6实例分析

结论

参考文献

致谢