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中低压配电系统继电保护的优化及其软件开发

杨珊珊  
【摘要】: 继电保护作为电力安全生产体系中的重要环节,对确保电力系统的安全、稳定、可靠和经济运行有着重要的作用。继电保护装置动作的性能,不仅与其所采用的原理、设计等密切相关,而且也与其配置和整定密切相关。配电网络处于电力系统的末端,是电能输送的最后一个环节,直接承担着对用户的供电,其安全运行水平直接影响对用户的供电质量。因此根据实际电网的结构、参数和需求,对配电网的继电保护进行优化,改善配电网保护的整定方法和配置,在理论上和实际上都具有重要的意义。 随着电网结构的日趋复杂,继电保护整定计算的技术难度和工作量越来越大。以往主要依靠人工并辅以专用计算工具进行整定计算的方式,由于计算量大,计算时间长,计算精度低,已经无法满足生产需要。随着计算机技术的发展及其在科研、生产领域的普及,利用计算机软件进行继电保护整定计算已经成为一种趋势。研究开发一个实用的配电系统继电保护整定计算软件是提高配电系统继电保护运行管理水平,提高劳动生产率的有效手段。 本文首先分析了煤矿供电系统继电保护的重要性,以兖矿集团兴隆庄煤矿供电系统为例,参考由PSASP对系统建模计算得到的短路电流数据,针对现有继电保护的不足,提出了优化整定方案。结合煤矿供电系统的特殊性,对三段式保护的每一段都进行了改进。优化后方案能使保护最大限度满足要求,降低事故发生率。结合典型系统模型给出了改进后的计算结果,从选择性、速断性、可靠性和灵敏性四个方面分析评价了优化方案的合理性和优越性。 本文开发的配电系统继电保护整定计算软件,以Microsoft VisualC++的MFC为开发环境,以优化后的配电系统继电保护整定方法为基础,整个程序基于对话框。该软件可实现图形编辑环境下的建模、文本方式的短路电流计算以及变压器和线路的各种保护类型在各种不同整定原则下的整定计算。计算结果可以以excel文件的形式进行保存,并且可以在程序中随时读取保存过的结果。实例分析模块针对兴隆庄煤矿典型系统图,可视化的显示各段线路的保护类型,方便用户在图中相关区域通过鼠标点击选择保护类型自动完成整定计算。 最后,本文论述了改变现有保护配置的可行性,对网络式保护以及电压保护、速切保护等保护装置在本系统中应用的可行性进行了对比分析。


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