专利名称：分布式联网继电保护整定计算系统实现方法
技术领域：
本发明涉及一种分布式联网继电保护整定计算系统实现方法。
背景技术：
随着我国电网建设的不断发展，电网的规模已经由省际互联向区域互联发展，在华中、华北、华东三个区域电网之间进行互联的“三华联网”工程已经在进行，电网规模越来越大，电网关联程度越来越紧密。在这种电网环境下，导致继电保护定值整定计算出现了一些新的变化:各地区电网关联日益紧密，在整定计算时无法完全割裂开，原有人工计算的简化的边界等值已经影响到计算结果的精度；相邻地区电网之间有整定计算定值交互的迫切需求；单机单点的继电保护整定计算系统已经不能满足大规模电网下整定计算的要求。为了实现上述问题，需要解决两个关键点，第一点是如何将异地电网数据合并至本地电网数据，并且不影响计算精度及计算速度；第二点是如何在整定计算中将异地电网的相关整定计算定值传送至本地电网。关于第一个关键点，现有的整定计算系统解决方案大致有两个:第一种是通过人工故障计算，得到粗略的系统等值来代表异地电网，然后将等值数据录入本地电网数据，这种方案能够保证计算速度，但在当前电网环境下，是满足不了计算精度要求的；第二是通过数据合并的方法来完成，即将异地电网数据完全合并至本电网中，合成一个大电网，然后在大电网的基础上进行计算，这种方案能满足计算精度要求，但由于计算电网规模过大，满足不了计算速度的要求。第二个关键点，现有的整定计算系统大多采用手工录入或数据合并的方法来解决，这样虽能解决边界定值配合计算的问题，但操作繁琐，并且需将异地电网一次数据完全合并至本地数据中，这将会产生在第一个关键点中已经提及到的问题，会极大地影响计算速度。中国专利(申请号:2012102771781，专利名称:基于coBase系统的自动整定配合计算方法)这个专利里面提到的coBase系统就是本专利申请的整定计算系统。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种分布式联网继电保护整定计算系统实现方法，它具有将各个相邻地区电网继电保护整定计算数据进行联网共享的功能，用户不需要繁琐的操作，便可实现精确的分布式整定计算。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种分布式联网继电保护整定计算系统实现方法，主要包括以下步骤:步骤(I):开始整定计算，电网边界等值计算:分布式联网继电保护整定计算系统自动地将与本地电网计算模型与相邻的异地电网计算模型通过精确等值的方式进行等值合并，将异地电网数据等效合并入本地电网；步骤(2):边界定值交换:结合分布式整定计算，采用边界定值包与边界等值相结合的技术，所述整定计算系统自动获取本次整定计算流程中所需的异地电网的整定计算定值数据；步骤(3 ):形成本地电网分布式继电保护整定计算数据环境:根据本地电网数据模型、电网边界等值计算结果数据、交换得到边界定值，形成分布式继电保护整定计算的数据环境；步骤(4):生成继电保护整定计算配合关系:根据本地电网保护观测点、导入的异地电网边界定值数据，在分布式继电保护整定计算数据基础上，形成分布式继电保护整定计算配合关系数据；步骤(5):生成继电保护整定计算案例:依据生成的继电保护整定计算配合关系，导入的边界等值数据及边界定值数据，生成分布式继电保护整定计算案例；步骤(6):计算整定计算案例，根据导入的边界定值数据，计算得到本地电网的整定计算定值；步骤(7):将本地电网整定计算定值结果输出，分布式继电保护整定计算流程结束。所述步骤(I)的具体步骤如下:步骤(1-1):在本地电网数据中划分等值计算边界:在本地电网与异地电网边界处划分等值端口，所述等值计算边界的一端归本地电网管理，另外一端归异地电网管理，而等值端口划在本地电网这一端；所述步骤(1-1)通过人工在图形上操作完成；步骤(1-2):所述整定计算系统分析处理等值端口位置及数量，形成等值边界等值计算包:划分的等值端口是在线路归属本地电网的一端，但实际等值端口在与本地电网相邻的异地电网数据的等值计算边界的另一端，完成搜索并确定实际等值端口位置，并将其形成一个能够进行交换的数据包，这个数据包中标识了数据的接收方； 步骤(1-3 ):形成的等值计算包通过交换服务发送到异地电网:由异地电网计算代表异地电网等值，本地电网通过等值交换服务将边界等值数据包发送至异地电网；由本地电网触发等值请求，并根据边界等值计算包上的异地电网标识将数据包发送到相应的异地电网地址；步骤(1-4):异地电网等值交换服务接收到本地电网发送的等值请求:异地电网收到等值请求后，启动等值数据计算流程；步骤(1-5):拆分等值数据包:等值数据包是同等值请求一并发送过来的，这一步需要所述整定计算系统将等值数据包与等值请求拆分，形成单独的边界等值计算数据；步骤(1-6):导入等值边界:异地电网对此等值数据包进行检查并修正，然后将等值边界导入等值计算工具；步骤(1-7):计算等值边界:所述整定计算系统产生一条来自于本地电网的边界等值计算请求，并且已经将等值边界数据导入，初步形成了等值计算案例，异地电网计算人员根据异地电网的运行方式，利用整定计算系统中的等值计算工具，计算出本地电网所需要的边界等值计算结果；步骤(1-8):形成边界等值计算结果数据包:所述整定计算系统将异地电网最初收到的等值边界计算包，结合边界等值计算结果，形成边界等值计算结果包，并加上接收方标识；步骤(1-9):异地电网发送等值回复:异地电网响应了本地电网的等值请求，并完成了计算，此时会发送一个等值请求的回复，所述等值请求的回复附带着异地电网计算形成的等值边界计算结果数据包，发送目标地址是本地电网；步骤(1-10):本地电网等值交换服务接收到异地电网发送回的等值边界结果回复；步骤(1-11):将等值计算结果包从等值回得中拆分，并检查解析相应等值数据，将等值结果以等值阻抗的形式连接到等值边界点，对异地电网数据进行精确等值。所述步骤(2)的具体步骤如下:步骤(2-1):指定定值计算边界:本地电网用户将计算边界数据在本地电网中进行指定，所述计算边界数据在本地电网计算时，是以电网等值阻抗形式存在的；步骤(2-2):将本地电网与异地电网边界的母线数据形成边界定值需求包，并标注异地电网标识；步骤(2-3):由本地电网通过边界定值交换服务，发起边界定值请求，并附带发送边界定值需求包，根据边界定值包上异地电网的标识，准确地发送到异地电网；步骤(2-4):异地电网边界定值交换服务收到本地电网的边界定值请求，将边界定值数据进行解析；异地电网根据等值包中的边界母线数据，自动搜索到异地电网中与边界母线相联的异地电网所管辖的线路观测点数据；步骤(2-5):由异地电网根据观测点数据在异地电网保护定值数据库中查询定值数据，并形成边界定值结果包；步骤(2-6):异地电网通过边界定值交换服务将边界定值结果数据包发送至本地电网；步骤(2-7 ):本地电网根据接收到的边界定值结果包进行解析，根据数据包中的边界母线，将边界定值数据自动关联至相应的本地电网中的观测点，在计算本地电网边界观测点时，就能自动获取到异地电网的观测点数据，计算时，所基于的电网一次数据就是本地电网原始数据，保证了计算速度。所述步骤(1-1)的等值计算边界是一条输电线路。本发明的有益效果:利用这种解决方案，很好地解决了第一个关键点中所提至的难点，由于等值计算并不是简单的单点等值，而是更为准确地两点或多点等值，并且理论上支持任意复杂的等值边界，所以在对于异地电网的等值精确度上是满足计算要求的，在实际计算中，使用这种方案的计算结果，与将异地电网数据全部导入所得到的计算结果几乎完全一致；由于只用了几个等值阻抗来代表异地电网的全部数据，考虑异地电网时的计算速度与仅仅在本地电网内部进行计算时的计算速度几乎是一致的，计算速度能满足整定计算的要求。使用此方案所提出的模型驱的分布式继电保护整定计算系统的实现方法，已经成功应用在CoBase分布式整定计算系统中，该系统已经在的山东省、地调以及西藏省、地调运行，表现性能优异。在继电保护整定计算系统的发展过程中，开发人员一直在寻找一种即能够满足运行人员多样化的需求，又能避免频繁修改程序的方法，经实践验证，以上所述的方案，是解决这个问题的一种有效的、可行的方案。
图1为分布式继电保护整定计算流程图；图2为图1中的第一个步骤的详细流程图；图3为图1中的第二个步骤的详细流程图。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。如图1所示，一种分布式联网继电保护整定计算系统实现方法，主要包括以下步骤:步骤(I):开始整定计算，电网边界等值计算:分布式联网继电保护整定计算系统自动地将与本地电网计算模型与相邻的异地电网计算模型通过精确等值的方式进行等值合并，将异地电网数据等效合并入本地电网，这是整个分布式继电保护整定计算的第一个关键点；步骤(2):边界定值交换:结合分布式整定计算，采用边界定值包与边界等值相结合的技术，所述整定计算系统自动获取本次整定计算流程中所需的异地电网的整定计算定值数据，这一步是整个计算过程的第二个关键点；步骤(3 ):形成本地电网分布式继电保护整定计算数据环境:根据本地电网数据模型、电网边界等值计算结果数据、交换得到边界定值，形成分布式继电保护整定计算的数据环境；步骤(4):生成继电保护整定计算配合关系:根据本地电网保护观测点、导入的异地电网边界定值数据，在分布式继电保护整定计算数据基础上，形成分布式继电保护整定计算配合关系数据；步骤(5):生成继电保护整定计算案例:依据生成的继电保护整定计算配合关系，导入的边界等值数据及边界定值数据，生成分布式继电保护整定计算案例；步骤(6):计算整定计算案例，根据导入的边界定值数据，计算得到本地电网的整定计算定值；步骤(7):将本地电网整定计算定值结果输出，分布式继电保护整定计算流程结束。如图2所示,所述步骤(I)的具体步骤如下:步骤(1-1):在本地电网数据中划分等值计算边界:在本地电网与异地电网边界处划分等值端口，这些边界往往是一条输电线路，线路一端归本地电网管理，另外一端归异地电网管理，而等值端口划在本地电网这一端，所述步骤(1-1)通过人工在图形上操作完成；步骤(1-2):整定计算系统分析处理等值端口位置及数量，形成等值边界等值计算包:划分的等值端口是在线路归属本地电网的一端，但实际等值端口一般会在与本地电网相邻的异地电网数据的线路另一端，这一步要完成智能搜索并确定实际等值端口位置，并将其形成一个能够进行交换的数据包，这个数据包中标识了数据的接收方；步骤(1-3):形成的等值计算包通过交换服务发送到异地电网:由于需要计算的等值是代表异地电网的，应该是由异地电网进行计算，因此，本地电网需要通过等值交换服务将边界等值数据包发送至异地电网。计算需求是由本地电网产生的，因此，由本地电网触发等值请求，并根据边界等值计算包上的异地电网标识将数据包发送到相应的异地电网地址；步骤(1-4):异地电网等值交换服务接收到本地电网发送的等值请求:异地电网收到等值请求后，启动等值数据计算流程；步骤(1-5):拆分等值数据包:等值数据包是同等值请求一并发送过来的，这一步需要所述整定计算系统自动将等值数据包与等值请求拆分，形成单独的边界等值计算数据；步骤(1-6):导入等值边界:由于计算边界是由本地电网划分并生成的，其中的边界等值点又是异地电网管辖的数据，这就需要异地电网对此等值数据包进行检查并修正，然后将等值边界导入等值计算工具，这些功能均由所述整定计算系统自动完成；步骤(1-7):计算等值边界:异地电网计算人员打开等值计算工具时，会发现多了一条来自于本地电网的边界等值计算请求，并且已经将等值边界数据导入，初步形成了等值计算案例，此时，异地电网计算人员需要根据异地电网的运行方式等，利用整定计算系统中的等值计算工具，计算出本地电网所需要的边界等值计算结果；步骤(1-8):形成边界等值计算结果数据包:异地电网计算人员计算得到的等值计算结果数据是适合于界面显示及存贮的格式，并不适合进行网络传输及解析，程序自动将异地电网最初收到的等值边界计算包，结合边界等值计算结果，形成边界等值计算结果包，并加上接收方标识——本地电网；步骤(1-9):异地电网发送等值回复:异地电网响应了本地电网的等值请求，并完成了计算，此时会发送一个等值请求的回复，这个回复附带着异地电网计算形成的等值边界计算结果数据包，发送目标地址是本地电网；步骤(1-10):本地电网等值交换服务接收到异地电网发送回的等值边界结果回复；步骤(1-11):将等值计算结果包从等值回得中拆分，并检查解析相应等值数据，将等值结果以等值阻抗的形式连接到等值边界点，对异地电网数据进行精确等值。如图3所示，所述步骤(2)的具体步骤如下:步骤(2-1):指定定值计算边界:本地电网用户将计算边界数据在本地电网中进行指定，这些边界线路一端的母线表示，这些母线上往往还连接着归异地电网管辖的线路，但本地电网中无法看到这些数据，这些数据在本地电网计算时，是以电网等值阻抗形式存在的；步骤(2-2):将本地电网与异地电网边界的母线数据形成边界定值需求包，并标注异地电网标识；步骤(2-3):由本地电网通过边界定值交换服务，发起边界定值请求，并附带发送边界定值需求包，根据边界定值包上异地电网的标识，准确地发送到异地电网；步骤(2-4):异地电网边界定值交换服务收到本地电网的边界定值请求，将边界定值数据进行解析。由于本地电网发送出去的只是母线数据，并没有指明保护观测点位置，需要异地电网根据等值包中的边界母线数据，自动搜索到异地电网中与边界母线相联的异地电网所管辖的线路观测点数据；
步骤(2-5):由异地电网根据观测点数据在异地电网保护定值数据库中查询定值数据，并形成边界定值结果包；步骤(2-6):异地电网通过边界定值交换服务将边界定值结果数据包发送至本地电网；步骤(2-7 ):本地电网根据接收到的边界定值结果包进行解析，根据数据包中的边界母线，将边界定值数据自动关联至相应的本地电网中的观测点，这样，在计算本地电网边界观测点时，就能自动获取到异地电网的观测点数据，但由于并没有合并异地电网的一次电网数据，因此计算时，所基于的电网一次数据就是本地电网原始数据，保证了计算速度。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式
进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
权利要求
1.一种分布式联网继电保护整定计算系统实现方法，其特征是，主要包括以下步骤: 步骤(I):开始整定计算，电网边界等值计算:分布式联网继电保护整定计算系统自动地将与本地电网计算模型与相邻的异地电网计算模型通过精确等值的方式进行等值合并，将异地电网数据等效合并入本地电网； 步骤(2):边界定值交换:结合分布式整定计算，采用边界定值包与边界等值相结合的技术，所述整定计算系统自动获取本次整定计算流程中所需的异地电网的整定计算定值数据； 步骤(3):形成本地电网分布式继电保护整定计算数据环境:根据本地电网数据模型、电网边界等值计算结果数据、交换得到边界定值，形成分布式继电保护整定计算的数据环境; 步骤(4):生成继电保护整定计算配合关系:根据本地电网保护观测点、导入的异地电网边界定值数据，在分布式继电保 护整定计算数据基础上，形成分布式继电保护整定计算配合关系数据； 步骤(5):生成继电保护整定计算案例:依据生成的继电保护整定计算配合关系，导入的边界等值数据及边界定值数据，生成分布式继电保护整定计算案例； 步骤(6):计算整定计算案例，根据导入的边界定值数据，计算得到本地电网的整定计算定值； 步骤(7 ):将本地电网整定计算定值结果输出，分布式继电保护整定计算流程结束。
2.如权利要求1所述的一种分布式联网继电保护整定计算系统实现方法，其特征是，所述步骤(I)的具体步骤如下: 步骤(1-1):在本地电网数据中划分等值计算边界:在本地电网与异地电网边界处划分等值端口，所述等值计算边界的一端归本地电网管理，另外一端归异地电网管理，而等值端口划在本地电网这一端； 步骤(1-2):所述整定计算系统分析处理等值端口位置及数量，形成等值边界等值计算包:划分的等值端口是在线路归属本地电网的一端，但实际等值端口在与本地电网相邻的异地电网数据的等值计算边界的另一端，完成搜索并确定实际等值端口位置，并将其形成一个能够进行交换的数据包，这个数据包中标识了数据的接收方； 步骤(1-3 ):形成的等值计算包通过交换服务发送到异地电网:由异地电网计算代表异地电网等值，本地电网通过等值交换服务将边界等值数据包发送至异地电网；由本地电网触发等值请求，并根据边界等值计算包上的异地电网标识将数据包发送到相应的异地电网地址； 步骤(1-4):异地电网等值交换服务接收到本地电网发送的等值请求:异地电网收到等值请求后，启动等值数据计算流程； 步骤(1-5):拆分等值数据包:等值数据包是同等值请求一并发送过来的，这一步需要所述整定计算系统将等值数据包与等值请求拆分，形成单独的边界等值计算数据； 步骤(1-6):导入等值边界:异地电网对此等值数据包进行检查并修正，然后将等值边界导入等值计算工具； 步骤(1-7):计算等值边界:所述整定计算系统产生一条来自于本地电网的边界等值计算请求，并且已经将等值边界数据导入，初步形成了等值计算案例，异地电网计算人员根据异地电网的运行方式，利用整定计算系统中的等值计算工具，计算出本地电网所需要的边界等值计算结果；步骤(1-8):形成边界等值计算结果数据包:所述整定计算系统将异地电网最初收到的等值边界计算包，结合边界等值计算结果，形成边界等值计算结果包，并加上接收方标识；步骤(1-9):异地电网发送等值回复:异地电网响应了本地电网的等值请求，并完成了计算，此时会发送一个等值请求的回复，所述等值请求的回复附带着异地电网计算形成的等值边界计算结果数据包，发送目标地址是本地电网； 步骤(1-10):本地电网等值交换服务接收到异地电网发送回的等值边界结果回复；步骤(1-11):将等值计算结果包从等值回得中拆分，并检查解析相应等值数据，将等值结果以等值阻抗的形式连接到等值边界点，对异地电网数据进行精确等值。
3.如权利要求1所述的一种分布式联网继电保护整定计算系统实现方法，其特征是，所述步骤(2)的具体步骤如下: 步骤(2-1):指定定值计算边界:本地电网用户将计算边界数据在本地电网中进行指定，所述计算边界数据在本地电网计算时，是以电网等值阻抗形式存在的； 步骤(2-2):将本地电网与异地电网边界的母线数据形成边界定值需求包，并标注异地电网标识； 步骤(2-3):由本地电网通过边界定值交换服务，发起边界定值请求，并附带发送边界定值需求包，根据边界定值包上异地电网的标识，准确地发送到异地电网； 步骤(2-4 ):异地电网边界定值交换服务收到本地电网的边界定值请求，将边界定值数据进行解析；异地电网根据等值包中的边界母线数据，自动搜索到异地电网中与边界母线相联的异地电网所管辖的线路观测点数据； 步骤(2-5):由异地电网根据观测点数据在异地电网保护定值数据库中查询定值数据，并形成边界定值结果包；步骤(2-6):异地电网通过边界定值交换服务将边界定值结果数据包发送至本地电网； 步骤(2-7 ):本地电网根据接收到的边界定值结果包进行解析，根据数据包中的边界母线，将边界定值数据自动关联至相应的本地电网中的观测点，在计算本地电网边界观测点时，就能自动获取到异地电网的观测点数据，计算时，所基于的电网一次数据就是本地电网原始数据，保证了计算速度。
4.如权利要求2所述的一种分布式联网继电保护整定计算系统实现方法，其特征是，所述步骤(1-1)的等值计算边界是一条输电线路。
全文摘要
本发明公开了一种分布式联网继电保护整定计算系统实现方法，主要包括以下步骤步骤(1)开始整定计算，电网边界等值计算；步骤(2)边界定值交换；步骤(3)形成本地电网分布式继电保护整定计算数据环境；步骤(4)生成继电保护整定计算配合关系；步骤(5)生成继电保护整定计算案例；步骤(6)计算整定计算案例，根据导入的边界定值数据，计算得到本地电网的整定计算定值；步骤(7)将本地电网整定计算定值结果输出，分布式继电保护整定计算流程结束。本发明在实际计算中，计算结果将异地电网数据全部导入所得到的计算结果几乎完全一致；由于只用了几个等值阻抗来代表异地电网的全部数据，计算速度能满足整定计算的要求。
文档编号H02H7/00GK103199493SQ20131013892
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月19日 优先权日2013年4月19日
发明者黄德斌, 房光华, 李磊, 王玥婷, 史吏, 石庆喜, 杨晓滨, 洪源, 丁希亮, 艾海涛, 王安宁, 马杰, 许春华, 亓晓燕, 杨洪波 申请人:山东电力集团公司, 济南容弗科技有限公司, 国家电网公司