电网一体化智能整定及在线校核系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电网一体化智能整定及在线校核系统，包括电力广域网、服务器、数据整定计算装置、保护定值校验模块，其特征是：所述数据整定计算装置和保护定值校验模块与电力广域网连接，所述电力广域网还与客户端和服务器连接，所述服务器包括数据服务器和公共服务器，所述电力局域网与至少一个数据整定计算器和保护定值校验模块连接，所述客户端包括计算机、输入设备、显示器，本实用新型为继电保护整定计算人员提供一体化整定计算平台，巩固和完善多级保护联合计算、集中校核和定值会商，统一整定原则、统一数据交换格式，规范整定计算系统及数据库结构，利用在线校核发现保护性能的缺陷，为电力系统调度提供可靠支持。
【专利说明】 电网一体化智能整定及在线校核系统
[0001]【技术领域】:
[0002]本实用新型涉及一种数据整定及校核装置，特别是涉及一种电网一体化智能整定及在线校核系统。
[0003]【背景技术】:
[0004]目前，在智能电网建设的大背景下，充分利用已有资源，构建功能完善、使用方便、能在线自主协调运行的调度预警与决策支持系统，用以提高电力系统运行的可靠性、经济性和管理水平，已成为电力系统调度发展的新方向。传统继电保护是“事先整定、实时动作、定期校验”模式，但电力系统本身是一个参数状态都处在不断变化的动态系统，特别是随着电网结构的日趋复杂，新能源发电的大规模并网，这一模式越来越难以满足要求。在国内的调度系统中，一般利用潮流、灵敏度、静态安全分析这些功能计算的相关指标进行调度预警与决策，未从保护性能进行系统化判断。因此，有必要根据实时运行信息和预计的检修信息，实时判断系统所有保护的性能，包括保护的范围和选择性，对存在拒动和误动隐患的所有保护给出报警信息，提供给调度人员保护的实时状态，为其实现正确的系统电能调度和系统运行方式制定提供支持。
[0005]目前，国家电网公司内国调和各网、省调、部分地调和县调已经配置了整定计算系统，但是整定计算系统均作为一个独立的应用，应用模式还是单机模式，图形、模型等基础数据均需要独立维护，无法实现和调度技术支持系统的无缝融合。
[0006]现在，国外用于整定计算的系统主要有PSS/E和CAPE等。国外系统重点均在短路计算方面，没有针对国内继电保护装置厂家多，保护原理类型多的情况做针对性的改进，导致在整定计算应用方面不够完善。由于国外电网和国内电网生产管理体制、专业配置体系存在较大差异，国外的相关软件均无法实现定值在线校核计算。
[0007]因此，有必要根据这一情况，并结合智能电网调度支持系统，对继电保护定值计算和在线校核开展深化研究工作。在定值整定计算中，一方面建立一体化整定计算系统，实现统一建模、统一数据平台、统一整定流程、统一整定原则、统一装置整定，提高整定计算工作的效率和质量，完善“事先整定”，尽可能事先考虑各种实际情况，使定值尽可能兼顾各种运行方式；另一方面，通过获取实时信息，同时引入检修信息，利用在线校核发现保护性能的缺陷，为电力系统调度提供可靠支持。
[0008]实用新型内容:
[0009]本实用新型所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种简单实用，能够实时对电网及继电器数据和开关状态进行检测，并针对继电器保护的灵敏度和选择性进行校核，还具有数据共享功能的电网一体化智能整定及在线校核系统。
[0010]本实用新型的技术方案是:一种电网一体化智能整定及在线校核系统，包括电力广域网、服务器、数据整定计算装置、保护定值校验模块，其中:所述数据整定计算装置和保护定值校验模块与电力广域网连接，所述电力广域网还与客户端和服务器连接，所述服务器包括数据服务器和公共服务器，所述电力局域网与至少一个数据整定计算器和保护定值校验模块连接，所述客户端包括计算机、输入设备、显示器。
[0011]所述保护定值校验模块包括保护定值校核模块、智能调度模块、检修信息模块，所述保护定值校核模块与智能调度模块、检修信息模块连接，所述智能调度模块与继电器控制模块连接，所述检修信息模块与数据检测与采集设备连接，所述保护定值校核模块与打印机、显示器、存储器连接。
[0012]所述保护定值校核模块与至少一个检修信息模块连接，所述检修信息模块和所述数据检测与采集设备之间设置有无线接收和发射装置。
[0013]所述数据整定计算装置包括区域模块、人工模块、单片机、数据库，所述区域模块和人工模块与单片机连接，且区域模块至少为一个，所述人工模块包括人机接口、知识获取模块、知识库、推理机，所述知识获取模块与知识库和单片机连接，所述知识库与单片机连接，所述单片机与显示器连接。
[0014]所述知识获取模块与单片机之间设置有人机接口，所述人机接口与用户输入设备连接。
[0015]所述知识库与单片机之间设置有推理机，所述区域模块包括数据监测设备及数据米集设备。
[0016]所述单片机与数据库连接，所述单片机与数据库、推理机、人机接口、区域模块为双向串行口连接。
[0017]所述知识获取模块与知识库、人机接口和知识库与推理机之间通过双向串行口连接。
[0018]本实用新型的有益效果是:
[0019]1、本实用新型为继电保护整定计算人员提供一体化整定计算平台，巩固和完善多级保护联合计算、集中校核和定值会商，统一整定原则、统一数据交换格式，规范整定计算系统及数据库结构，利用在线校核发现保护性能的缺陷，为电力系统调度提供可靠支持。
[0020]2、本实用新型克服现有技术的不足，提供一种简单实用，能够实时对电网及继电器数据和开关状态进行检测，并针对继电器保护的灵敏度和选择性进行校核，还具有数据共享功能。
[0021]3、本实用新型本实用新型把所要检测的区域分为多个区域模块，并设置编号，采用数据检测设备和数据采集设备对区域电网进行实时监控检测，使操作者很清楚的了解各区域的电网情况。
[0022]4、本实用新型对在线校核的结果，提供图形化界面展示定值满足情况，对于不满足要求的保护定值，输出校核结果，供用户查看，同时，以文本文件提供详细的校核结果的算稿，其中包含校核方式详细信息、校核计算的重要中间信息和不满足要求保护详细原因坐寸ο
[0023]5、本实用新型母线等值阻抗、整定参数等中间计算结果存储在数据服务器，区域之间的边界等值数据与边界定值存储在公共服务器中，数据的分开储存，保证数据之间不会相互干扰。
[0024]6、本实用新型促进继电保护专业向一体化、信息化、智能化方向发展，是对当前智能电网研究建设的一种有益的探索。
[0025]【专利附图】
【附图说明】:
[0026]图1为电网一体化智能整定及在线校核系统结构框图。
[0027]图2为保护定值校验模块结构框图。
[0028]图3为数据整定计算装置结构框图。
[0029]【具体实施方式】:
[0030]实施例:参见图1、图2和图3。
[0031]电网一体化智能整定及在线校核系统:一种电网一体化智能整定及在线校核系统，包括电力广域网、服务器、数据整定计算装置、保护定值校验模块，其特征是:数据整定计算装置和保护定值校验模块与电力广域网连接，电力广域网还与客户端和服务器连接，服务器包括数据服务器和公共服务器，电力局域网与至少一个数据整定计算器和保护定值校验模块连接，客户端包括计算机、输入设备、显示器。
[0032]保护定值校验模块包括保护定值校核模块、智能调度模块、检修信息模块，保护定值校核模块与智能调度模块、检修信息模块连接，智能调度模块与继电器控制模块连接，检修信息模块与数据检测与采集设备连接，保护定值校核模块与打印机、显示器、存储器连接。
[0033]保护定值校核模块与至少一个检修信息模块连接，检修信息模块和数据检测与采集设备之间设置有无线接收和发射装置。
[0034]数据整定计算装置包括区域模块、人工模块、单片机、数据库，区域模块和人工模块与单片机连接，且区域模块至少为一个，人工模块包括人机接口、知识获取模块、知识库、推理机，知识获取模块与知识库和单片机连接，知识库与单片机连接，单片机与显示器连接。
[0035]知识获取模块与单片机之间设置有人机接口，人机接口与用户输入设备连接。
[0036]知识库与单片机之间设置有推理机，区域模块包括数据监测设备及数据采集设备。
[0037]单片机与数据库连接，单片机与数据库、推理机、人机接口、区域模块为双向串行口连接。
[0038]知识获取模块与知识库、人机接口和知识库与推理机之间通过双向串行口连接。
[0039]使用时，操作人员在各个区域进行布线连接后，其余按照电气连接框图进行连接，接通电源，装置对检测到的数据进行整定后，操作者即可从显示器上观察到各个区域的电网运行状况，并把检测到的数据上传到电力广域网和保护定值校验模块，检测装置将检测的数据上传到保护定值校验模块，对于校核全网定值，按照灵敏性原则和选择性原则进行处理，每条原则会对应一个区间，大于等于或者小于等于，判断定值是否满足此条原则只需判断现有定值是否在本原则的定值区间内即可，对于选择性原则，可能存在对一部分相邻支路定值满足选择性，另一部分支路不满足选择性的情况，能够自动生成后备定值校核算稿，明确哪些保护定值没有灵敏度，哪些保护定值没有选择性，最后提供图形化界面展示定值满足情况，对于不满足要求的保护定值，输出校核结果，供用户查看，并上传到电力广域网，同时，以文本文件提供详细的校核结果的算稿，其中包含校核方式详细信息、校核计算的重要中间信息和不满足要求保护详细原因等，还会生成一份详细的校核过程计算书，并加盖时间戳，操作人员通过客户端在电力广域网下载数据，并进行处理、显示，操作人员还可以通过输入设备进行人工调整操作。
[0040]达到的技术经济指标:
[0041]1、一般硬件环境下，对1000节点左右电网，人工操作故障计算一次时间小于3秒，批量计算平均一次计算时间小于0.01秒。
[0042]2、计算正确性可靠保障。
[0043]3、系统平均响应时间小于3秒。
[0044]4、系统可利用率大于99%。
[0045]5、全网校核变化量启动,校核时间小于2分钟。
[0046]6、正常运行情况下CPU负载彡10% (无计算任务，10秒钟平均值)；高负荷状态运行时，任何应用程序服务器的总负荷不超过50% ;与应用程序服务器关联的磁盘即时的数据传输繁忙程度不超过50% ;任何用户工作站的负荷不超过50%。
[0047]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种电网一体化智能整定及在线校核系统，包括电力广域网、服务器、数据整定计算装置、保护定值校验模块，其特征是:所述数据整定计算装置和保护定值校验模块与电力广域网连接，所述电力广域网还与客户端和服务器连接，所述服务器包括数据服务器和公共服务器，所述电力局域网与至少一个数据整定计算器和保护定值校验模块连接，所述客户端包括计算机、输入设备、显示器。
2.根据权利要求1所述的电网一体化智能整定及在线校核系统，其特征是:所述保护定值校验模块包括保护定值校核模块、智能调度模块、检修信息模块，所述保护定值校核模块与智能调度模块、检修信息模块连接，所述智能调度模块与继电器控制模块连接，所述检修信息模块与数据检测与采集设备连接，所述保护定值校核模块与打印机、显示器、存储器连接。
3.根据权利要求2所述的电网一体化智能整定及在线校核系统，其特征是:所述保护定值校核模块与至少一个检修信息模块连接，所述检修信息模块和所述数据检测与采集设备之间设置有无线接收和发射装置。
4.根据权利要求1所述的电网一体化智能整定及在线校核系统，其特征是:所述数据整定计算装置包括区域模块、人工模块、单片机、数据库，所述区域模块和人工模块与单片机连接，且区域模块至少为一个，所述人工模块包括人机接口、知识获取模块、知识库、推理机，所述知识获取模块与知识库和单片机连接，所述知识库与单片机连接，所述单片机与显示器连接。
5.根据权利要求4所述的电网一体化智能整定及在线校核系统，其特征是:所述知识获取模块与单片机之间设置有人机接口，所述人机接口与用户输入设备连接。
6.根据权利要求4所述的电网一体化智能整定及在线校核系统，其特征是:所述知识库与单片机之间设置有推理机，所述区域模块包括数据监测设备及数据采集设备。
7.根据权利要求4所述的电网一体化智能整定及在线校核系统，其特征是:所述单片机与数据库连接，所述单片机与数据库、推理机、人机接口、区域模块为双向串行口连接。
8.根据权利要求4所述的电网一体化智能整定及在线校核系统，其特征是:所述知识获取模块与知识库、人机接口和知识库与推理机之间通过双向串行口连接。
【文档编号】H02H3/00GK203932958SQ201420319291
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】司瑞芹, 王娟, 崔金兰, 林慧, 车志超, 王颖, 张建安, 李宏伟, 付涛, 陈力, 左航, 周怡 申请人:国家电网公司, 国网河南省电力公司郑州供电公司