基于图形化的实用化故障分析软件系统开发

基于图形化的实用化故障分析软件系统开发

一、概要

介绍了一个基于图形用户界面使用Visual Graph图形平台与VC++开发的软件系统，该系统在故障计算时，可辅助电力部门继电保护人员更好地进行电力系统短路电流计算分析序网图和计算序网电流的结果：本系统有三个主要功能，1.用来设计电力网络单线图，2.演示同一网络对应的正序、负序和零序网络图，3.根据故障类型和地点来演示每一个序网图的电流流通路径。

二、故障分析

故障分析是电力系统继电保护工作不可缺少的环节，电力系统的故障主要有两类：对称故障和不对称故障。对称故障是容易处理的，然而对很多人来说 处理不对称故障是一件令人头痛的事，究其原因：一是我国省级电网规模十分庞大 手工处理十分困难；二是分析网络的零序组成，特别是在不平衡故障时，很难预测零序电流的结果。例如：当无负荷、中性点不接地发电机末端发生不平衡接地故障时 网络里是没有对地电流的 如果画出对应的零序网络图，则结果很容易被理解，有了零序网络图当发生接地故障时，不需要计算就能够追踪零序电流的路径，对故障有一个初步的认识。

三、图形开发设计难点。

由于零序网络图受到变压器 发电机的接线类别和各种中性点接地设备的影响。因此形成零序网络图比形成正序网络图复杂得多，对于一个给定的系统如果变压器和发电机比较多时，手工形成零序网络图是一件费时的事情。

      基于图形用户界面 即Visual Graph的的可视化图形开发包，利用用户已经完成的单线图自动地形成零序网络图，并且显示零序电流的路径这使故障分析更加方便，该软件工具给用户提供了友好的交互式界面。便于用户在故障分析时能更好地理解序网图浏览绘制好的网络单线图的对应正序 负序和零序网图。

    设计上介绍的单线图绘制模块与其他已有的单线图绘制工具类似，区别在于其他的绘制软件忽略了故障分析需要的元件，该模块提供了若干个绘制功能和设备外观，设备包括发电机、两卷变、三卷变、发变组、等值电抗等，发变组和等值电抗是根据我国电力部门的实际需要设计的发电机和变压器的接线类别在参数里区别。

四、图形与数据结合一体化问题

如果指定一个故障类型和地点 用户也可以查看各序电流的流通路径,该软件与过去的软件还有一个很大的不同 系统的数据全部存放在数据库中,便于管理、更新、查询、其最大的优点是实现数据共享，不需要磁盘拷贝，所有用户的数据保持一致性,同步更新。

在完成单线图的绘制后，可以用查看、菜单提供的功能查看对应的正序、负序、零序网图。为了使自动生成的序网图看起来更美观 用户可以利用软件提供的编辑功能对已经画好的单线图进行编辑：如移动，剪切，复制，粘贴，旋转等 正序和负序网图类似于原始单线图。因此，形成这两个序网图是很容易的图。对应的是系统的正序网图，正序网图和负序网图非常相似。唯一的区别就是负序网图没有电压源。形成零序网图要比前两者困难得多，因为要考虑变压器和发电机的接线类别，在本软件中变压器和发电机不同接线组别对应的零序模型已经建好并存放在一个自定义格式的文件里。这些模型用来形成零序网图非常有效。易于制作出例子中的完整零序网图，用户易于理解零序网图的结果。例如，如果连接母线，和母线之间的双卷变接线组别改为，不难发现。与变化前系统相比：正序、负序网图没有改变，但是对应的零序网图之间存在差异。

在本系统的工具包里：可以设置任意地点，任意类型的故障分析，因为这是得益于Visual Graph强大的图形组合开发功能。如果设置好原始网络单线图的故障地点和故障类型，每个序网里的电流路径将以红色显示出来，当发生对称故障时可以发现负序网络里没有负序电流，反之，发生不对称故障时，负序电流路径与正序电流路径相同，零序电流的路径受变压器和发电机的接线组别的影响很大。

介绍了一个使故障分析更加方便的图形化应用系统（如何使用Visual Graph开发，以后有时间再谈），该系统提供了一个友好且容易使用的工具。辅助某省调度中心的继电保护工作人员更好地完成故障分析，以前继保人员用手工绘制序网图和序电流，必须维护原始网，正序网和零序网三套数据，且数据容易出错。通过使用该软件，用户能够方便地管理和维护数据，大大减轻了用户的工作量，能够方便地观察不同故障类型时各序电流的结果。更为重要的是，用户能够清晰地观察接线组别的改变对零序电流路径的影响。