摘要：随着社会经济的不断发展，人们对于电力系统的稳定性和输电质量要求也越来越高了，电网故障分析和继电保护整定是排除电网故障，确定电气设备和电网接线对应的重要依据。本文主要从国内外研究现状、电网故障分析的数学模型、可视化计算分析程序及软件系统的实现三个方面对电网故障分析及继电保护整定相关问题进行了研究
关键词：故障分析；继电保护；配合整定
随着社会经济的不断发展，电网结构的复杂性也在不断增加，运行方式也在不断变化，发生故障的可能性也越来越大。要想保证电网的稳定运行，排除电网故障，就必须进行电网故障分析并且最好继电保护整定工作。
1、国内外研究现状
1.1 故障分析
电网故障分析是一项在不断发展变化的故障分析工作，它是以对称分量法作为理论基础的，从故障点入手，对于故障点中不对称的数据进行转化计算，再利用“故障修改导纳矩阵”的概念将故障情况导致的网络结构用矩阵表现出来，就可以清楚的对故障的情况进行处理和分析。
1.2 继电保护整定
早在60年代初，国外就已经有人进行继电保护整定的研究，其中比较突出的是针对复杂环网中方向电流和距离保护的最优配合问题的网络图论算法。该算法以确定作为整定配合计算的起始点为核心对保护整定的相对顺序进行计算和确定。这种方法能够较少工作量，提高计算速度并且准确性较高，是继电保护整定的基础性方法。
我国则在1992年开始对这一方法有了突破性的研究和进展，王旭蕊等对简单回路矩阵￡’的求法作了改进工作，进一步完善了F的求法；陈允平等提出通过构造S函数“1，用布尔法求解，并对己有的网络图论算法进行了总结，给出了搜索简单回路的算法。
所有的方法都是在简单回路的基础上进行BPS 搜索后完成的。但是网络简单回路是基本回路的任意组合，组合方式非常多，这就给BPS 搜索增加了复杂性，得到有效算法需要经过更多次的尝试和搜索，降低了工作效率。
在发生电网故障时，速度是第一位的，因此这种效率低下的算法并不能满足故障发生时对继电保护整定的需求。随着技术水平的不断提高，新的保护整定方法正在不断被提出，电网自动化的普及也使得电网在根据运行时能够根据情况动调整其定值的自适应保护，给电网的稳定运行提供了保障。
1.3 目前故障分析及继电保护整定计算软件的不足
就目前的实际情况来看吗，在电网故障分析和继电保护整定方面虽然已经取得了非常显著的成果，但依旧存在着不小的问题，主要体现在计算软件的不足方面，其自动进行故障分析和继电保护整定计算的语言存在着较大的缺陷，主要体现在以下几个方面：首先是在语言编制上，计算软件一般采用的是Fortran语言编制，在Dos环境下运行，这对使用者的要求比较高，容易出现操作不当的现象；其次是目前市面上的开发工具和方法，专用性比较强，通用性、兼容性和扩展性都不能满足计算需求；最后是数据库方面，相关的数据库管理还不够完备，输出的数据不够直观，容易在计算的过程中造成错误。
2.继电保护整定计算程序的发展现状及意义
2.1发展现状
近年来随着社会经济的不断发展，我国的电网事业也进入了飞速发展的阶段，各项设备也在不断地更新和发展，随之而来的是对电网继电保护整定计算的智能化和自动化的更高要求。虽然我国的计算及智能化电网继电保护整定计算发展历史已经有十几年了，但是依旧没有一个通用标准的整定计算软件可以被运用于实际工作中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这主要是由以下几种原因造成的：首先，我国幅员辽阔，各地差异比较大，各地方供电公司的电网结构结构、环网类型、互感路线、保护类型等等都不尽相同，很难进行统一；其次，在软件开发方面来说，软件的适应性和兼容性比较差，随着地域环境以及网络环境的变化必须对软件进行重新的开发调整；最后，从软件维护的方面来说，由于软件兼容性不高，要找到与设备、电网结构、保护整定原则能够灵活适应的软件非常难，在新的方法理论或者新的环境出现以后，软件的调试维护需要非常长的时间与成本来完成。
2.2 意义
电力系统继电保护整定计算结果是继电保护装置的运行标准，它关系着继电保护装置的运行安全，而继电保护装置是保证电力系统稳定运行的最重要的二次设备之一，因此电力系统继电保护整定计算结果与电力系统的稳定运行有着非常密切的关系。正确可靠的计算结果能够防止电力系统发生突发性事故或者及时阻止电力事故的扩大。
随着新的科学技术不断被运用到电力系统中，电力系统的智能化程度越来越高，继电保护整定值的计算与保护配合工作的要求就越来越高，复杂程度也越来越高。系统运行方式的改变，设备的检查维修，新设备新技术的投入使用和调试等等都需要保护配置和定值的改变。相关的管理人员要进行定值查询、系统正定、数据计算等工作，以确保保护整定计算结果的准确性。
3.电网整定计算系统的建模与设计
3.1 110KV电网整定计算系统的建模与设计
3.1.1 电网拓扑模块
想要确定正序网、零序网的拓扑联系信息，线路参数以及保护安装信息，就需要同时建立三个运行方式数据文件和互感数据文件。通过这些文件可以在进行计算时根据实际情况需要选择组合的方式，保证最大的短路电流和最大分值系数。网络参数的相关设置则是为了使输出数据能够以最直观的形式，最快的速度，最便捷的方式提供给使用者。
3.1.2 故障电流计算模块
故障电流计算模块可以对电网任意节点中的电网故障，如单相接地、三相短路、两相接地等等进行短路计算并且查看故障线路相邻线路的短路电流，是整定计算的基础。但是故障电流计算模块是一个相对来说比较复杂的模块，为了简化计算，在进行设计时一般会将各序网的节点编号取得一致。此外，还可以通过节点导纳矩阵和影子表解法来简化故障电流的计算。
3.1.3 整定计算模块
整定计算模块中的定值结果是整个继电保护装置乃至电网稳定运行的基础，因此整定计算模块中所产生的保护整定定值都需要以文件的形式存储下来，以便随时能够进行查询与修改。
3.2 其它部分
此系统主要使用的是Visual Basic开发程序，并使用Access数据库对系统设置了数据库、故障计算、整定计算三个部分。在用户界面方面则更注重用户的体验感和使用方便，保证用户能够随时调取查看自己所需要的数据。
结束语
电网故障分析及继电保护整定对于电网的运行有着至关重要的作用，它不仅能够提高电网运行的质量，还能够保证电网运行过程中的安全性和稳定性，是现代电网系统想要稳定发展就不得不重视的一项重要工作。
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论文作者:严牧君
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/25
标签：电网论文; 继电保护论文; 故障论文; 故障分析论文; 电力系统论文; 的是论文; 电流论文; 《基层建设》2018年第35期论文;