电力系统可视化短路电流计算

 在电力工业的设计、运行的各个部门与大型的厂矿企业，不管是在设计时需要选择断路器等电气设备，还是在电力系统运行时要进行继电保护整定值计算，都要事先进行短路电流计算，对电气设备校验其电动力与热稳定以及要求出各个电气设备的保护整定值。若用手工计算，则耗时耗力、尤其是对环网系统更是难以计算，且容易出现差错用计算机计算，可大大减少工作量和提高计算精度。目前大多数部门是采用DOS操作系统的短路电流计算软件，由于它没有图形界面，结点编号不能自动跟综，修改网络时操作更为复杂等众多缺陷，使操作者不乐意使用，在一定程度上就限制该软件的推广与应甩本文在多个电力工业局应用过的DOS版本短路电流计算软件的基础上，用VisualBasic6语言，重新开发出一套Window 98/2000平台下的可视化短路电流计算软件，包括系统结线图绘制和短路电流计算两大部份用户可以选择软件所提供各个电气设备的图标，用鼠标快速绘制出系统结线的单线图，然后从图上直接输入设备的铭牌参数，软件将自动计算出其相应的阻抗值，并转换成标么值在短路电流计算时，用户可用鼠标在系统结线图上随意点出短路故障发生的位置，并选择故障类型，软件便可自动进行计算，将各序的电压、电流计算结果，用有名值标注在结线图上，并可列表打印出来当系统运行方式变化时，可用结线图绘制软件进行修改，由于结点编号自动跟踪处理，便能方便重新进行新的运行方式的短路电流计算2软件结构可视化短路电流计算软件分成两个互相关联又相对独立部份，即结线图绘制和短路电流计算，两者之间是通过网络数据进行联系。用户首先应用结线图绘制软件，用鼠标画好结线图，由于结线图和数据捆绑在一起是用同一文件形式保存，从图上输入设备参数后，就可用短路电流计算软件，调出己画好结线图的文件，进行短路电流计算3软件主要功能3.1结线图绘制软件的主要功能软件提供了下列图形元件，可供用户绘图时选用：输电线路、母线、发电机、双绕组变压器、三绕组变压器断路器、隔离开关、电抗器电容器负荷、T结点、中英文符号标注、元件方向箭头、线路与母线长度调节等。 各种图形元件分别用一个图标表示，在绘图时，用户可应用标尺作坐标，用鼠标选择图形元件，在绘图区域上单击鼠标，该元件即出现在鼠标位置。为使结线图布置美观合理，用户可以事先选定要绘制的元件的方向箭头图标（上、下、左、右四个方向）再画祖当画好系统结线图后，就可输入各元件的参数。用户只需用鼠标双击选定的元件，就会弹出元件相应的数据输入窗口，按照提示输入该设备的各个铭牌参数，例如发电机额定容S正序与零序电抗、变压器额定容量、电压和短路电压百分数、输电线路的导线截面、长度、几何均距等等。己经输入了参数的元件，将会自动改变颜色以提醒用户注意。 在绘图时，可利用图元的移动、复制、翻转和删除功能，为快捷绘图，更可应用图形块操作功能，可以将块图进行复制、移动和删除。图上的输电线路、母线的长度、方向均可随意调节在结线图上还可标注中英文信息各设备的电压等级可按用户要求选取不同的颜色以示区别1变压器绕组的结线方式如Y中点接地也可在图上标出当画好结线图并输入参数后，就可用文件形式加以保存，准备短路电流计算3.2短路计算软件的主要功能在进入短路电流计算软件后，用户首先调出己绘制好的系统结线图文件，图上各元件电压等级己按用户要求分别着色。用户可选择下列某一种方式进行计算90%范围内的某一点处短路；90%范围内的某一点处短路；自动逐步计算，自动逐一计算全部母线分别发生三相短路和两相短路接地前三种计算方式，用户应先选择短路点，只需用鼠标双击图上相应的位置，就会弹出短路故障类型选择的窗口，目前可进行计算的故障类型有：此外，对每一种短路类型还可选择0秒、0.2秒或4秒时刻的短路电流计算计算完毕后，图上可有选择地标注出各母线的各序电压各输电线路的各序电流、均以千伏和千安有名值标出。按需要可将标有计算结果的结线图、各母线各序电压和各线路各序电流列表打印出来存档。 当运行方式改变时，可在图上用鼠标进行下列操作：支路开闭操作包括了发电机变压器、输电线路、电抗器元件的投入和切除，从而改变了网络结构，转换成用户所需要的系统运行方式变压器中性点开闭操作将引起零序网络的变化，改变了零序电流的分布及大小。 对于以35kV及以下电压等级为主网的大型厂矿企业，由于线路截面较小，导线电阻较大，此时线路的阻抗应将电阻考虑进去。软件具有考虑电阻和不考虑电阻计算的功能键，由用户自行选择。 98/2000多窗口的图形化操作系统平台下，选用了VisaualBasic 6可视化编程语言和Access数据库作为开发工具，具有简洁、易于使用、开发效率高优点；全图形操作，所有操作包括绘图输入参数、计算、结果输出、修改网络、查询、打印等，仅用鼠标就可完成，用户使用方便；图形和数据库捆绑在一起，图与数据共存，图形的修改与删除与对应的数据修改与删除同步，不需删除图形后，再切换界面，寻找数据库进行删除；当发生故障时，可动态显示各序电流在结线图上的流动方向，直观形象地观察到短路电流在系统中的分布，尤其是零序电流流向与变压器绕组的接线有关，当变压器绕组是YA或是Y中点接地时，可清晰地区别出零序电流的不同分布；数据管理功能，从图上可查询到所有电气设备的原始铭牌参数，也可列表查询和打印；当单个或成片添加或删除设备时，结点编号自动跟踪处理，无需人为干预；各电气设备的阻抗计算时，有名值与标么值转换由程序执行，用户只需输入设备参数的有名值，计算结果就会用有名值输出。 5结论1喊4支路开闭和变压器中性点开闭均在图ublis和厂矿企业中使用今后1备bookmark1将功能扩展到操作系统上的可视化的短路电流计算软件。能够实现绘制系统结线图图上输入电气设备参数和在图上进行0秒、0.2秒、4秒短路电流计算等功能。操作简单、使用方便。且有多窗口的图形化界面，还可以模拟在图上支路和变压器中性点开合后的短路电流计算是一种具有广泛实用价值的计算、分析研宄工具，并己在广东省和山西省多个电力工业局双回线路并联互感和复杂故障，进一步完善这一实用的软件