发电厂继电保护故障分析整定管理及仿真系统可行性报告.doc

附件2： 生产项目可行性研究报告的内容要点 一、前言 （一）项目名称：增设发电厂继电保护故障分析整定管理及仿真系统 （二）项目性质：技术改造 （三）可研编制人： （四）项目负责部门：设备工程部 （五）项目负责人： 二、项目提出的背景及改造的必要性： （一）承担可行性研究的单位； 徐塘发电有限责任公司设备部 （二）项目提出的背景； 继电保护是发电厂最重要的二次设备之一，必须满足“选择性”、“灵敏性”、“速动性”、“可靠性”（简称四性），除“可靠行”性要依赖继电保护装置本身外，其他均取决于保护定值的正确性与合理性，因此保护定值直接关系到发电厂的安全运行。 长期以来，厂网一体化运行，发电厂继电保护整定计算一直由相关电网保护专业负责，所以对发电厂继电保护专业的故障计算分析、整定计算及管理工作重视程度不够，导致厂网分开以后，发电厂继电保护专业成为一个薄弱环节，暴露问题较多，表现为： 继电保护人员专业水平难以承担目前工作重任。 使用计算机软件辅助整定计算工作局面落后，尚属空白。而电网已经广泛普及整定计算软件技术。 每年委托电网中调或中试等相关部门代替进行此项工作，造成经常性的资金浪费。 电厂继电保护正确动作率长期低于电网。 （三）项目研究内容及成果； 项目研究内容： 根据发电厂继电保护专业工作流程及内容，确定软件系统包含模型建立、故障分析、整定计算、专业管理四部分功能，研究内容如下： 发电厂模型建立：研究采用图形方法建模，这是一种全新的建模方法，将发电厂一次接线模型和二次保护配置模型利用图形方便地建立起来，实现数据图形一体化。通过软件自动完成图形拓扑分析及等值计算，保护对象关联，将物理模型抽象为数学模型，为下一步工作奠定基础。此种方法的优点是：使用者易于掌握，应用灵活，对使用人员无特殊要求。 发电厂故障计算及分析：发电厂的故障计算分析是继电保护整定计算和继电保护定值校验的基础。故障计算分析的数学模型我们拟采用当今较为成熟的计算方法——节点阻抗分析方法和近距离故障曲线计算法，对发电厂的发电机端部故障、变压器端部故障、厂用电故障进行计算，可计算的故障类型包括三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路等故障类型；对发电厂各节点的等值阻抗、短路容量进行计算，生成并保存此类专业数据。 保护定值整定及校验：发电厂继电保护相对于电网继电保护而言，其特点是：1）数量多、种类杂。2）主保护广泛应用差动保护。3）厂用电保护复杂。基于这些特点，我们拟应用“专家系统”技术进行电厂继电保护整定计算。将依据部版整定规程要求的发电厂继电保护整定原则，以及现场运行经验、保护装置厂家的整定说明作为“专家系统”的“知识库”，并采用“前向推理”方法作为推理机制，对电厂的发电机保护、变压器保护、输电线路保护、电动机保护、母线保护、厂用电保护进行整定计算。整定方法包括自动整定和手动整定，同时将计算过程生成计算书，整定结果直接生成定值单。为保证软件能够适应对今后新原理、新型号微机保护的整定计算，“专家系统”的“知识库”应具备可维护性，使其具有学习能力，使得该软件真正实现“电厂整定专家系统”。 数据管理维护：对继电保护专业整定涉及的全部数据，按照相关数据标准进行保存管理维护。 技术关键： 1、“专家系统”技术的应用：在“专家系统”技术的三要素：知识库、推理机、学习能力当中，知识库、推理机的实现相对容易，而学习能力的实现需要充分研究电厂整定计算过程涉及的一般性规则和特殊性规则，我们拟研究一套完整的保护知识表达方法，能够容纳所有电厂整定计算规则，使得该软件具有足够的智能性。 2、图形化建模的方法：该项目拟采用全新的图形方法来建立发电厂的一次模型，而后使用精确的图形拓扑分析形成故障计算和整定计算数学模型，此方法将是本项目的关键技术。 预期成果： 最终成果的表现形式是一套带有标准安装过程的、功能强大的、适用于发电厂继电保护专业应用的软件系统和相关的所有文档。 技术指标： 1、元件等效计算：误差〈 0.01% 2、故障计算：误差 〈 0.01% 3、定值整定计算：误差〈0.01% 三、拟采取的研究方法和技术路线： 研究方法： 该项目是一个纯粹的软件系统，研究方法将按照软件的研究方法进行，研究内容包括理论研究和实现方法的研究。研究方法采取化整为零、分步骤按阶段的方法进行，包括图形建模方法的理论研究、故障计算算法的理论研究、整定原则实现（专家系统技术的应用）方法的研究、数据分类管理方法的研究等内容。每一阶段研究成果均进行详细的论证和严格的仿真测试。在保证理论研究充分正确的基础上依据软件开发的规范进行软件的实现。具体步骤包括： 需求分析：广泛调研，准确掌握现场需求，做到有的放矢，保证软件的实用性。 系统设计：采用当今最成熟的电力系统故障计算算法和最先进的软件技术，化解项目失败风险。 文档整理