图示化电网智能识别技术及其应用
北极星电力网技术频道
作者:佚名
2007/12/27 18:57:44
图示化电网智能识别技术及其应用冯林桥1,许文玉1,陈湘波1,刘再芳2(1.湖南大学电气与信息学院,长沙410082;
2.郴州电业局,郴州423000) 摘 要:对电网识别技术进行了实用性研究。针对传统识别方法的不足，提出了面向对象的图示化智能识别方法。该方法以与数据库链接的智能图形系统为基础，将电网及其组成元件定义为带属性、方法、事件的对象，并引入智能化数学描述，将元件的状态、方式引入图元属性，从而确定了网络的状态、特征，使逻辑推理、拓朴分析顺利进行。实现了图元与数据库的同步联系，为实现电网软件的同平台操作打下基础。通过图示化短路计算与保护整定一体化系统的实践，验证了该方法的有效性和优越性。
关键词:电网智能识别;面向对象;智能图形系统;一体化PowerSystemIntelligentRecognitionUsingGraphicTechnologyanditsApplicationsFENGLinqiao1,XUWenyu1,CHENXiangbo1,LIUZaifang2(1.SchoolofElectricalandInformationEngineering,HunanUniversity,
Changsha410082,China;
2.ChenzhouElectricPowerBureau,Chenzhou423000,China) Abstract:Thispaperfocusesonpracticabilitystudyonpowersystemrecognitionedtechnology.Also,anobjectorientedtechnologyingraphicintelligentrecognitionispresentedforovercomingtheshortageoftraditionalrecognitionmethod.Thisapproachisbasedonintelligentgraphsystemlinkedwithdatabaseanddefinespowersystemanditscomponentsasobjectswithproperties,methodsandevents.Thestateandcharacterofnetworkaredescribedbyintroducingintelligentmathdescriptionandthestateandmodeofcomponentintographicelementproperty,whichfaciliatesthelogicalinferenceandtopologyanalysis.Itrealizesthemutualchangingingraphicelementanddatabase，inthesametime,theplatformofpowersystemsoftwareoperationisestablished.Thevalidityandadvantageofthismethodareprovedbythepracticeinthegraphicandintegrativesystemoffaultanalysisandsettingofrelayprotection.
Keywords:powersystemintelligentrecognition;objectoriented;intelligentgraphicsystem;integration
1前言
随着计算机技术的应用，智能化和图示化技术在电力系统中得到了快速发展［1，2］。前台图形界面与后台数据间联系的加强，网络识别已不仅仅是拓扑结构的识别，而应包含自身相应数据间的关联及电网变换后的结构。即不仅要识别图形界面的连接关系，而且要同步识别有机联系的后台数据［3~5］。部分文献仅涉及一次图结构性检查［6］及图形与连接数据库的设计［7］，尚须针对具体对象实施。
电网的继电保护设计和整定计算是一项繁琐费时而又责任重大的经常性工作，其设计计算的正确与否直接关系到电网的安全运行。准确的短路电流计算是继电保护正确整定的先决条件。电网拓扑结构及一定条件下子网的正确识别是短路计算准确与否的前提。
综上所述，目前，已有的继电保护整定软件普遍存在以下问题：
1）网络识别难以自由适应整定的需要。如大型网络需要分区考虑，但分区网的数据往往重复由人工输入而不直接从主网自动获取。整定中所需的助增、分支系数，系统往往要单独计算或由人工反复手算比较确定后输入整定程序。
2）部分软件存在短路电流计算与保护整定分割进行，分步处理造成重复的输入与输出。
3）绘图与计算在不同平台进行，缺乏有机协调的统一图示化操作界面。
本文就以上几方面开展研究，并提出以图示化电网智能识别技术解决此类问题的可行方案。2图示化电网智能识别技术
2.1传统的电网识别模式
传统的电网识别仅仅进行电网元件连接关系的识别。自从电力系统中应用计算机以来，各种计算如潮流、短路、稳定分析都是在对电网识别的基础上进行的，通常方法是节点支路识别法。将电网视为仅由节点和支路组成的整体，节点指母线及其他处于电网中需要研究的电气点，如故障点、开路点、接地点等，支路则是由阻抗或导纳元件组成。对于不同的元件，预先分别由人工计算出其阻抗或导纳（标么值与有名值）。对节点和支路则分别赋予由计算目的所确定的参数。
归纳起来，传统数据的特点是用节点和支路描述电网，即
powernetwork=f(node,branch)
这种识别方法的优点是简单明了，但不足的是：
1）缺少原始基本数据处理过程，不能由设备铭牌数据直接进入运算分析；
2）缺少直观性，输入对象、输出结果、查找辨认麻烦，节点支路数多时，由节点号查找相应元件，常令人头痛；
3）缺少灵活性，对电网结构改变引起运行方式的变化难以适应，每一个微小的改变，哪怕是切除一台发电机，增投一条线路都要对原始输入数据进行预计算和修改；
4）缺少针对性，用支路来笼统描述网络元件，不能对具体的设备如线路、变压器、发电机进行操作。
后来的软件设计针对以上不足进行了不同程度的改进，取得了明显的效果。但要根本改观，还需系统性研究。
2.2面向图形对象的网络识别
电网由元件连接组成，并由电路图描述。电网元件最直观的表示法是用其相应的图形符号表示。电网虽然结构复杂，但其基本组成元件类型非常有限，因此组成网络图的图形符号也很有限。常见的有电源、线路、变压器等若干种。将这些常用元件归类并引入最新的面向对象技术，则电网和元件可作为不同类的对象处理，称为电网对象和元件对象。电网对象又可分为输电网和配电网对象，配电网又可分高压配电网和低压配电网等对象。而元件对象又分为电源、线路、双卷变压器、三卷变压器、自耦变压器、电动机、电容器、电抗器、调相机等。对不同对象赋以相应的属性、方法和事件，就构成了完整的对象实例。抽象地说一个电网
来源：中国电力资料网
