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电力系统故障计算是电力系统继电保护整定计算的重要依据,随着电力系统的规模不断扩大,网络结构越发复杂,加上电网运行方式频繁变化,出现了很多新的情况,原有的故障计算软件已不能适应电网发展下继电保护整定计算的要求。本课题以MicroSoft Access和Visual C++为开发工具,进行了110kV电网故障计算的研究及汕头电力系统110kV电网故障图形化计算软件的开发。
该软件主要的功能模块有:1.电网接线图编辑模块:可绘制电网主接线图,并同步输入电网参数等相关数据;2.短路电流计算模块:可通过主接线图计算母线、线路任意位置的4种短路电流计算。可在图形界面的基础上,通过简易操作得到准确的故障计算结果,为继电保护整定计算提供依据,大大减少整定计算人员的工作量,提高了工作效率,对汕头电网安全、稳定运行有重要意义。同时留有数据接口,可方便的通过外挂继电保护定检模块实现基于继电保护测试仪进行继电保护装置的定检,自动形成标准ABC文档的功能,以及外挂电网故障分析仿真模块以实现基于主接线图及任意运行方式,设定任意点短路故障,计算短路电流并转换为继电保护测试仪数据格式,经继电保护测试仪输出给实际保护装置,从而可以分析实际电网故障,校核保护定值等。
对于故障计算的算法,本文基于对称分量法和多口网络理论,结合故障口的边界条件在通用的端口矩阵的基础上进行修正,形成一个适应任意重复杂故障的端口综合阻抗系数矩阵来进行故障计算,具有物理意义明确、计算方便的优点。
针对传统电力系统应用软件结构的缺陷,文中提出一种新型的电力系统应用软件体系结构,把故障计算功能模块作为系统基础数据计算模块的一部分,通过封装及数据的接口,可为其它高级应用程序提供基础数据服务,便于实现数据的共享,软件扩充、升级和维护,减少不必要的开发。对于故障计算功能模块的设计,本文使用面向对象的方法,对功能模块进行需求分析和总体设计,开发了相应的程序,使用PASAP对故障计算的数据进行校核,故障计算结果可通过接口支持继电保护测试仪的输出。实践证明,本文提出的方法是正确可行的,具广阔的实用前景和推广前景。