基于面向对象技术的电力系统继电保护仿真研究

1、基于面向对象技术的电力系统继电保护仿真研究摘要：在我国经济的发展过程中，继电保护装置的作用越來越大，能够为电 力系统提供安全保障，维护了电力系统的正常运行。在继电保护的作用下，可以 有效降低电力系统的故障发生率，提高电力系统运行的经济效益，确保电力系统 运行的安全性与可靠性。在结合面向对象技术的基础上，本文主要分析了电力系 统继电保护仿真的图形平台、功能分析与设计原则，并具休分析了仿真的原理与 步骤，希望能够起到一种参考和借鉴作用。关键词：面向对象技术；电力系统继电保护；仿真我国的电力系统也在不断发展，继电保护的技术水平在不断提高，继电保护 技术的专业性越來越强，会涉及到很多复杂的设计程序。笔

2、者主要从电网仿真图 形平台和电力系统分析计算两大方面入手，详细分析了电力系统继电保护的软件 设计方法，并提出了继电保护仿真中应当注意的几点问题，系统分析了电力系统 的图形编借环境和编程思想，希望能够为电力系统提供一个更为完善的仿真环 境，促进继电保护水平的不断提高。一、电网仿真图形平台在电力系统的发展过程小，电力系统的应用软件不断增多，很多图形系统得 到了有效的运用，可以满足特定的要求，实现良好的仿真效果。但是，目前各类 软件的应用环境还不够统一，需要做大量重复开发的工作。为此，必须要大力发 展面向对象的电力系统继电保护技术，做好继电保护的仿真研究。而向对彖技术早在上世纪60年代就已产生，至8

3、0年代被应用到计算机领域 内，并在人工智能、系统工程和软件设计方面都发挥了很大的作用。到了 90年 代，面向对象技术得到了突飞猛进的发展，对象、类、框架、方法和实例等多种 理论概念也得到了详尽的分析，并建立了面向对象技术发展的良好机制，能够通 过模拟世界帮助人们更深刻地认识世界，并为一些大型的复杂工程项目提供了重 要的参考依据。面向对象可以通过一系列的程序设计语言，明确齐个对象z间存 在的联系与区别，并能够通过模拟来展现复杂的工程领域。目前，图形化用户界面已经得到了大范围的推广，这种界面简称为gui,能 够在电力系统分析中起到图形编辑的作用，并为用户提供便捷和实用的界面操作 系统，能够更加直观

4、地对电力系统的继电保护技术进行分析和研究。从这一层面 来看，图形化用户界面拓展了它的服务对象，而且具右较强的通用性，可以为应 用软件的发展提供数据支持，如下图所示，电力系统继电保护技术不仅可以实现 故障计算、故障分析和故障设置等功能，而且还可以准确分析电力系统中的电压 和电流数据，模拟出更加真实的继电保护仿真坏境。图一电力系统应用软件结构图二、图形平台的功能分析与设计原则根据面向对彖技术的相关理论得知，电力系统的仿真图形平台必须要包插以 下两个因素：第一，图形支持。这一平台应当具备较强的图形编辑功能，能够编 辑出各种电气接线图，并能够对接线图进行增删和修改等操作，确保能够绘制出 准确的电力设备

5、结构图，这样才能更好地对电力系统进行分析和研究，掌握系统 的运行状态和参数指标。第二，数据支持。对于电力系统屮的各种元件设备，操 作系统可以对相关的参数进行设定和修改，并将图形与数据库联系在一起，利用 文木数据的方法来实现参数指标设计的准确性，并能够在后续的分析模块环节屮 发挥重要作用。图形平台是人机交互的重要通道，为了捉供更加友好和便捷的交互环境，必 须要遵循以下儿项设计原则：第一，统一性。利用面向对彖技术的过程中，必须 要遵循约定俗成的程序应用规定，对一些已成文的规定更要严格遵守。在统一的 程序界面下，操作人员口j以更加便捷、快速地学握程序编辑和软件操作的要领, 能够更加轻松地应用面向对象

6、技术。因此，统一性是面向对象技术图形平台的丽 提与基础；第二，容错性。在操作界而屮，应当允许用户犯错，但要及时找出错 误可能产生的后果，并要对系统操作提供相应的提示信息，这样可以防止用户再 次发牛类似的错误。例如，如果用户在选择故障类型时，在选屮单向线路的前提 下没冇选出故障相，那么在故障计算之前系统就会给出相应的提示，要求用户再 次输入故障相；第三，面向用户的特征。在面向对象技术的应用过程中，要始终 从用户的角度出发，以用户为屮心，推动继电保护工作的冇效展开。为此，要做 好继电保护装置的外观设计，还要制作出真实的面板信号和控制界面，使操作人 员有一种如临其境的感觉，为提高操作人员的水平和能力

7、打下良好的基础。三、继电保护装置的仿真(-)微机保护仿真的原理与步骤在对继电保护装置进行仿真运算是，要分别对系统中的数据进行短路计算和 潮流计算，统计好各线路中的电流和电压值，并将这些数据输入到仿真系统中， 通过数据信息来分析是否应对实施保护动作。此外，要以保护装置的原理和构造 图来分析仿真系统中的组成部分，并依照逻辑动作仿真的原则，从以下儿个步骤 入手，更加规范地对各种数据进行计算和统计。第一，要设定仿真系统的起动条 件，并依照所设的定值对采入数据进行统计和分析，之后再决定是否进行计算。 第二，在进入故障计算程序z后，要准确地对保护装置运行的各种算法进行准确 计算，并根据跳闸逻辑来分析具体故

8、障，并在事后作岀详细的事件报告。在算法 计算中，要准确对继电器进行测量和分析，并根拯各种数拯的变化量和继电器的 零序方向来分析计算数据的准确性与可靠性。另外，还要将计算所得数据与定值 进行比较和分析，根据分析结果决定是否采取动作，如果采取动作要及时发出跳 闸信号，并将该事件的相关信息输入到数据库中，并对事件的具体过程列出翔实 的报告。第三，在系统发岀跳闸信号z后，要及时将断路器的断开情况反映到电 网图形中，根据保护面板上的动作信息来确定故障类型和故障相，并准确分析动 作吋间和动作元件。另外，还要根据拓扑连接的原理，分析支路关联属性，对启 动元件的动作进行准确判断。最后，在动作发生之后，耍及时将系统恢复到正常 状态，可以通过保护装置的自动设置来恢复，也可以利