TRIZ理论与电力系统继电保护的结合研究及软件实现

摘要

电能在人类生活中的地位越来越重要，电力系统已经成为人类社会的骨干系统，电力系统的规模和技术水准己成为一个国家经济发展水平的标志之一。电力系统继电保护的作用是保障电力系统安全稳定运行，其重要性不言而喻。当今世界，科学技术的创新在经济发展与社会进步中的作用越来越显著。电力系统也正在发生着一场前所未有的巨大变革——“智能电网”建设。TRIZ作为一种强有力的创新理论，在概念设计方面有很多独到的优势。因此，将TRIZ与电力系统继电保护进行结合研究会有一定的理论及实际意义。
　　 本文将TRIZ理论中的进化理论、通用工程参数、发明原理与电力系统继电保护相结合，用TRIZ理论的思维去分析电力系统继电保护的问题，用TRIZ理论工具的形式去总结继电保护中的进化模式，搜集进化路线，构建电力系统通用工程参数，整理发明原理实例与应用研究等。与软件技术相结合，开发了计算机辅助创新系统的继电保护进化模块并用继电保护装置的演化过程作了分析验证。主要研究工作和结论如下：
　　 (1)对TRIZ进化理论与继电保护结合的研究。在对TRIZ理论的发展历程和国内外研究现状进行总结的基础上，着重对TRIZ进化理论的进化模式和电力系统继电保护的发展进行了综合分析研究，总结了继电保护中的8种进化模式和17条进化路线，并对进化模式之间的层次关系进行了分析。
　　 (2)电力系统通用工程参数的初探。通过对TRIZ通用工程参数的研究与在电力系统应用的适用性评述，对电力系统组成部分进行了分析，结合对电力系统的参数研究，尝试初步构建了电力系统的通用工程参数。最后，对电力系统冲突矩阵的构建做了初步探讨。
　　 (3)对TRIZ发明原理与继电保护的结合研究。对TRIZ的40个发明原理进行了研究，对其在电力系统继电保护应用的适用性进行了评述。搜集整理了适合在电力系统继电保护方面应用的发明原理的实例，为其进一步的应用开拓了思维上的切入点。并用继电保护装置和小电流接地选线原理作为实例对发明原理的应用做了相应的研究。
　　 (4)开发了计算机辅助创新系统中的继电保护进化模块。以TRIZ进化理论与继电保护结合的研究成果为基础，利用所整理总结的继电保护类的进化模式和进化路线，以Delphi为开发工具，Microsoft Access为数据库，开发了继电保护进化模块。以继电保护装置和其相关装置作为实例对其进化做了详细的分析，对其进化方向做了预测，验证了模块的实用性，可以指导设计者进行产品创新和给予思维启示。