（中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 510663）
摘要：图形建模是发电厂继保整定计算软件的核心模块，由于火电厂厂用电设备众多，少则几百多则上千，如果厂用电设备与主设备都在同一平面上建模，即目前国内流行的平面建模技术，那么会造成主次不分，给软件应用和维护带来不便，甚至所建模型不完整，最严重的是不能保证所建模型的正确性，造成误整定事故，给电厂运行带来严重安全隐患。本文介绍一种崭新的混层建模技术，能有效解决上述问题。
关键词：继电保护；定值计算；混层建模；建模核验
1、前言
如何快速高效建立一个准确可靠的电网模型，是所有电力软件面临的首要任务，只有在电网模型正确的前提下，才能保障各种计算结果的正确性，否则就会源头错起步步错，造成误整定等严重后果，给电力系统运行带来严重的安全隐患！
2、目前国内流行的建模技术及其缺陷
建模技术经历了几代专业人员的不懈努力，取得了丰硕成果，目前国内流行的是“平面建模”技术，但它还存在以下不算完善之处：
平面建模的主要缺点是所有电力元件都添加在同一平面内，造成模型面积过大，一个火电厂厂用电设备少则几百多则上千，模型动辄占用几十个屏幕空间，给日常应用与维护带来极大困难；其次对于大型电厂建模空间不够充足，所建模型不够完整；同时由于图形过大给工作带来不便、经常出现同一设备与数据不一致的现象，对电厂结构不是非常熟悉的操作人员很容易出现工作失误。
但最为重要的是这种建模技术无法完全保证模型的正确性，容易出错、甚至出错还不知情。只能靠“一看二算”的传统手段来确认模型正确与否，首先靠用户肉眼把关、跟着感觉走；再者只有在程
序无法正常计算时才去查找原因，这种做法不科学、非常危险。例如出现节点电压不一致时、相当于多出个故障点，计算可以进行但结果一定出错；出现重叠元件时相当于两个元件并联，阻抗减少，电流增加，这种情况仅靠人类肉眼根本识别不了，模型最终建的到底对不对，系统没有个明确的说法，用户心里没底，经常会带病作业。
由于当今电厂设备众多，一旦建模出错，查错有如大海捞针，短期内难以解决问题，严重影响设备按期投产。
随着我国经济飞速发展和电厂投入持续增加，电网结构日新月异，各种计算工作越来越频繁，传统的建模技术越来越不能满足实际工作需要。
3、混层建模技术
本系统采用崭新的图形建模技术，即基于混层的建模技术：电厂一次主接线绘图仍采用平面建模技术，而厂用电部分接线绘图则采用分层建模技术，两层之间网络拓扑关系采用图模库一体化技术，即电网拓扑结构在绘图过程中由后台程序自动形成。
3.1、第一层主接线层：
显示电气主接线系统和厂用电接线系统的代表图元，根据调顺电厂一次主接线图特点，系统将母线、发变组、高压厂用电及其附属设备建模绘图在同一平面图上，将厂用电系统建模简化为高压室形式，这样系统采用混层建模技术，还有效地减小了图形面积。高压系统图形如图1所示：
图1调顺电厂高压系统主界面
3.2、第二层厂用电展开层：
点击第一层的厂用电图元时进入厂用电接线系统展开图，由于该厂厂用电设备较多，其中6kV和400V变压器、电动机近千个，因此厂用电设备分层建模技术。根据电厂实际绘制为三个高压室，高压内绘制各种6kV和400V厂用电母线连接关系，在母线层内再绘制厂用变压器、电动机、馈线等设备。厂用电系统图形建模如图2所示：
通过三分层建模技术，不论电厂设备有多少，所建模型都清晰直观、主次分明，最重要的是所有设备都能统一完整建模，各层模型平滑切换。
3.4、建模校验功能：
系统能自动识别全网可疑断点、全网悬空元件、全网重叠元件、全网节点电压不一致、全网基准容量不一致、全网T接线顺序不一致等所有错误模型，并具备错误定位功能，纠错改错即时完成，确保系统模型的正确性，同时还可给出正序、负序、零序节点导纳矩阵的数据表达方式，把节点导纳矩阵有形化，方便工作人员手动检查模型是否正确。只有经过专业校验的模型才能保证正确性，用户才可以放心应用其结果，因此建模校验是保证电网模型完全正确的重要手段，为有效避免误整定提供切实的技术支撑手段。
4、混层建模技术的优点
4.1、高压设备采用平面建模模式，结构清晰、系统图形主次分明。
4.2、低压设备采用分层建模技术，有效减少模型面积，所建模型完整，厂用电运行方式显示清晰，为应用和维护系统带来便利，减少建模出错机会。
4.3、通过建模校验功能保证模型正确，有效防止误整定。
5、结束语
本文所设计的基于混层建模的继电保护定值计算及管理系统能够完整地、快速地计算出具体继电保护设备的整定计算定值，提高了发电厂继电保护人员的工作效率，提高了电厂的安全性和运行稳定性。同时该系统实现了定值的科学管理，实用可靠，具有广阔的应用前景。
作者简介：
姚红毅（1971.07-），男，河南孟州人，单位：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，高级工程师；研究方向：发电厂电气设计；联系地址：广州市科学城天丰路1号，邮编：510663，电话：02032115273。
论文作者:姚红毅
论文发表刊物:《电力设备》2015年8期供稿
论文发表时间:2016/3/1
标签：建模论文; 模型论文; 技术论文; 设备论文; 系统论文; 电厂论文; 接线论文; 《电力设备》2015年8期供稿论文;