一种基于配电网人工智能的保护装置计算级方法和系统

技术领域

本发明属于配电网整定计算技术领域，具体涉及一种基于配电网人工智能的保护装置计算级方法和系统。

背景技术

在当前配电网的发展下，对于越来越庞大的配电网线路的生成目前依旧采用的是传统的人工进行线下整定计算的方式。虽然人工进行线下的整定计算以进行保护设备开关的出单可以保证出单的质量以及处理更为复杂的配电网情况，但是相较于人工线下调整计算内容，计算周期长，无法及时地调用保护设备开关的设备值进行精准处理，而且对于定值出单与越来越多的厂家模板的定值匹配也无法得到保证，因此为了面对目前国家的响应号召和配电网网络自动化水平的日益提高，以及为了对众多的厂家模板进行统一管理，需要构建一套配网整定计算系统满足当前需求。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在解决传统人工进行线下整定计算的方式无法适应配电网网络规模不断增加的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种基于配电网人工智能的保护装置计算级方法，包括如下步骤：

获取继电保护装置开关的参数和整定类型；

对继电保护装置开关进行原理级整定计算，原理级整定计算为根据整定原则进行配合上下级开关关系的开关计算；

对继电保护装置开关进行装置级整定计算，装置级整定计算为在原理级整定计算的基础上，对保护装置的定值计算信息进行整合处理；

基于装置级整定计算结果对定值计算信息进行展示。

进一步的，装置级整定计算包括对共性量的计算，对共性量的计算具体包括：

获取经过原理级计算后的定值计算信息，将所得到的计算定值与装置模板进行匹配，得到关于共性量的定值计算信息。

进一步的，装置级整定计算包括对装置量的计算，对装置量的计算具体包括：

根据整定计算函数对保护装置当中的控制字输入值、软压板和保护通讯号进行整定计算。

进一步的，装置级整定计算包括对离散量的计算，对离散量的计算具体包括：

对保护装置的整定计算项目中定值结果是离散的进行计算。

第二方面，本发明提供了一种基于配电网人工智能的保护装置计算级系统，包括：

数据获取单元，用于获取继电保护装置开关的参数和整定类型；

原理级计算单元，用于对继电保护装置开关进行原理级整定计算，原理级整定计算为根据整定原则进行配合上下级开关关系的开关计算；

装置级计算单元，用于对继电保护装置开关进行装置级整定计算，装置级整定计算为在原理级整定计算的基础上，对保护装置的定值计算信息进行整合处理；

定值信息展示单元，用于基于装置级整定计算结果对定值计算信息进行展示。

进一步的，在装置级计算单元中，装置级整定计算包括对共性量的计算，对共性量的计算具体包括：

获取经过原理级计算后的定值计算信息，将所得到的计算定值与装置模板进行匹配，得到关于共性量的定值计算信息。

进一步的，在装置级计算单元中，装置级整定计算包括对装置量的计算，对装置量的计算具体包括：

根据整定计算函数对保护装置当中的控制字输入值、软压板和保护通讯号进行整定计算。

进一步的，在装置级计算单元中，装置级整定计算包括对离散量的计算，对离散量的计算具体包括：

对保护装置的整定计算项目中定值结果是离散的进行计算。

综上，本发明提供了一种基于配电网人工智能的保护装置计算级方法和系统，包括获取继电保护装置开关的参数和整定类型；对继电保护装置开关进行原理级整定计算，原理级整定计算为根据整定原则进行配合上下级开关关系的开关计算；对继电保护装置开关进行装置级整定计算，装置级整定计算为在原理级整定计算的基础上，对保护装置的定值计算信息进行整合处理；基于装置级整定计算结果对定值计算信息进行展示。本发明通过原理级计算与装置级计算的功能分离，可以更好适应各地区电网的特点和不同运行方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于配电网人工智能的保护装置计算级方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的得电合闸时间整定原则情况图。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在当前配电网的发展下，对于越来越庞大的配电网线路的生成目前依旧采用的是传统的人工进行线下整定计算的方式。虽然人工进行线下的整定计算以进行保护设备开关的出单可以保证出单的质量以及处理更为复杂的配电网情况，但是相较于人工线下调整计算内容，计算周期长，无法及时地调用保护设备开关的设备值进行精准处理，而且对于定值出单与越来越多的厂家模板的定值匹配也无法得到保证，因此为了面对目前国家的响应号召和配电网网络自动化水平的日益提高，以及为了对众多的厂家模板进行统一管理，需要构建一套配网整定计算系统满足当前需求。

基于此，本发明提供了一种基于配电网人工智能的保护装置计算级方法和系统。

以下对本发明的一种基于配电网人工智能的保护装置计算级方法的实施例进行详细的介绍。

请参阅图1，本实施例提供一种基于配电网人工智能的保护装置计算级方法，包括如下步骤：

S100：获取继电保护装置开关的参数和整定类型。

整定计算人员获得由现场实施人员部署的继电保护装置开关的参数以及整定类型。现场实施人员只需要在现场部署后再进行上报，然后整定计算人员进行定值计算出定值单。

S200：对继电保护装置开关进行原理级整定计算，原理级整定计算为根据整定原则进行配合上下级开关关系的开关计算。

本步骤主要是为整定计算人员进行继电保护装置一些重要的定值进行计算。本步骤提供整定原则的智能匹配功能并且能够在进行定值计算时进行自动获取上下级开关的定值进行配合上下级关系的开关计算，提供根据由OCS系统获取的单线图生成一个简化图的功能。例如，10kV配变的低压侧零序过流保护按躲过不平衡电流整定，如下式所示：

I

其中，K

又比如在针对一些智能分布式定值具备过流保护设置的情况：过流Ⅰ段定值取一次值1200A，Ⅰ段时间按0秒设置；过流Ⅱ段定值取一次值600A，Ⅱ段时间按0.2秒设置；零序过流定值取一次值20A，零序过流时间按0.2秒设置。

这样整定计算人员能够通过系统对自动定值计算当中的整定参数、配合状态以及采纳方式进行人工调整和对有误定值进行强制修改。并且整定计算人员在对定值修改之后，配网整定系统会在修改定值后的基础上对所有保护定值进行调整，确保在逻辑上的上下级计算的配合关系。

对于整定计算当中需要进行上下级逻辑计算时，比如继电保护装置投逻辑功能的得电合闸时间(X时限)整定原则如下：(1)首开关考虑变电站内10kV馈线只投一次重合闸，为实现断路器二次重合，以达到隔离故障和恢复非故障区间供电的目的，首开关X时限整定取42秒。(2)对于分段开关，①分支线未配置电压型的分段开关当分支线未配置电压型的分段开关时，主干线上各电压型分段开关的X时限均取7s，②当电压型开关配置在主干线和分支线上时，各开关的X时限取7s的整数倍，保证第一次重合后故障判定过程中任何时刻只能有1台电压型开关合闸，以实现准确故障定位。一般应按照先送主干线、再送分支线顺序逐级恢复非故障区域的供电。具体如下图2得电合闸时间(X时限)整定原则情况所示。

由此可知，对于开关的上下级计算系统平台需要能够根据GIS图自动判别开关的逻辑关系(对阶段性定值计算与之相同)，并把相应的定值附着对应的开关，从而实现在线上自动进行原理级计算的功能，建立了统一的层级式结构描述的数据结构。

S300：对继电保护装置开关进行装置级整定计算，装置级整定计算为在原理级整定计算的基础上，对保护装置的定值计算信息进行整合处理。

基于配电网人工智能的保护装置计算级方法在面对保护装置的基本参数信息、保护元件、定值计算信息等数据处理统一整合成装置级计算页面进行管理。对于保护装置的基本参数信息和保护元件信息可以统一整合展示，比如保护装置名称、变电站名称、线路名称、开关类型以及整定类型等信息，包括保护装置的接入CT、PT变比等数据。

而相较于定值计算信息，则分为了共性量，装置量以及离散量。

1、共性量

基于配电网人工智能的保护装置计算级方法构建了原理级、装置级分离的结构模式，因此相对于共性量的定值出单方式统一在原理级模式上进行定值出单，这样的好处是能够对电网各种运行方式和一些复杂的定值计算(比如需要考虑上下级配合关系的)提供丰富的调整手段，并且提供详尽的过程和准确的结果。

由于共性量的计算在原理级界面已进行计算定值，将所得计算定值与装置模板进行自动匹配，因此共性量的计算定值自动匹配可极大地减小故障计算时间，提高整定效率。

2、装置量

装置量指的是装置级整定当中的部分整定项目是特定装置特有的，整定方法较为简单。因此，通过特定装置的整定计算函数完成其独特的计算，例如：保护装置当中的控制字输入值、软压板、保护通讯号就是典型的装置量。

3、离散量

离散量指的是装置级当中一些整定项目的整定定值结果是离散的，一般情况下是只能取0或1等。离散量一般为控制字各位的取值，如变压器保护装置WBZ500高压侧方向控制字第0位即为离散量，其整定结果只能取0或1，其中0代表高压侧零序方向Ⅰ段不带方向，1代表高压侧零序方向Ⅰ段带方向。

S400：基于装置级整定计算结果对定值计算信息进行展示。

综上所述，由于在系统平台实现了原理级和装置级的分离计算，因此在装置级计算页面需要把原理级共性量的定值计算结果附着在装置级上即可。而在装置级界面，面对新型号的保护装置不停推出，并迅速投入实际运行，为此需要添加一个功能模块——模板管理。在模板管理模块，工作人员能够自行添加和编辑模板，能够及时地更新各厂家新出的以及新投入使用的模板。

构建好模板管理功能模块之后，在投入使用之前把需要使用的厂家模板统一收集并录入到该模块上，在需要新增模板整定计算人员可自行进行编辑进行新增。当把模板管理功能模块准备好之后，即把装置量和离散量等信息数据都准备了，因此在装置级计算页面，整定计算人员只需选择合适的厂家模板即可。

在选择好模板之后，即把装置级的需要计算的量包括共性量的原理级计算定值都显示在定值开关预处理的界面上，整定计算人员也可根据需要进行即时编辑与修改。

本实施例提供了一种基于配电网人工智能的保护装置计算级方法和系统，包括获取继电保护装置开关的参数和整定类型；对继电保护装置开关进行原理级整定计算，原理级整定计算为根据整定原则进行配合上下级开关关系的开关计算；对继电保护装置开关进行装置级整定计算，装置级整定计算为在原理级整定计算的基础上，对保护装置的定值计算信息进行整合处理；基于装置级整定计算结果对定值计算信息进行展示。本实施例通过原理级计算与装置级计算的功能分离，可以更好适应各地区电网的特点和不同运行方式。

以上是对本发明的一种基于配电网人工智能的保护装置计算级方法的一个实施例进行的详细介绍，以下将对本发明的一种基于配电网人工智能的保护装置计算级系统的实施例进行详细的介绍。

本实施例提供一种基于配电网人工智能的保护装置计算级系统，包括：

数据获取单元，用于获取继电保护装置开关的参数和整定类型；

原理级计算单元，用于对继电保护装置开关进行原理级整定计算，原理级整定计算为根据整定原则进行配合上下级开关关系的开关计算；

装置级计算单元，用于对继电保护装置开关进行装置级整定计算，装置级整定计算为在原理级整定计算的基础上，对保护装置的定值计算信息进行整合处理；

定值信息展示单元，用于基于装置级整定计算结果对定值计算信息进行展示。

进一步的，在装置级计算单元中，装置级整定计算包括对共性量的计算，对共性量的计算具体包括：

获取经过原理级计算后的定值计算信息，将所得到的计算定值与装置模板进行匹配，得到关于共性量的定值计算信息。

进一步的，在装置级计算单元中，装置级整定计算包括对装置量的计算，对装置量的计算具体包括：

根据整定计算函数对保护装置当中的控制字输入值、软压板和保护通讯号进行整定计算。

进一步的，在装置级计算单元中，装置级整定计算包括对离散量的计算，对离散量的计算具体包括：

对保护装置的整定计算项目中定值结果是离散的进行计算。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。