鐘建業(yè)

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司清遠(yuǎn)供電局，廣東清遠(yuǎn)，511500）

1 自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定值自動(dòng)生成裝置開(kāi)發(fā)概述與研發(fā)基礎(chǔ)

1.1 自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定值自動(dòng)生成裝置研發(fā)背景

隨著我國(guó)電力行業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步，配電自動(dòng)化程度不斷加深并有所發(fā)展，在配網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，自動(dòng)化開(kāi)關(guān)也開(kāi)始廣泛應(yīng)用自動(dòng)化開(kāi)關(guān)的應(yīng)用，有利于配網(wǎng)的效率提升。在現(xiàn)階段配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的推廣過(guò)程中，定值計(jì)算是自動(dòng)化功能的核心功能之一，定值計(jì)算的準(zhǔn)確度對(duì)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行到位程度其重要影響。但是不同的供電設(shè)備廠家在定值單列表方面存在著一定的不一致性，部分非關(guān)鍵定值也存在差異由此可能會(huì)使得開(kāi)關(guān)動(dòng)作準(zhǔn)確性下降，因此在進(jìn)行開(kāi)關(guān)投運(yùn)或者線路負(fù)荷調(diào)整的過(guò)程中，需要對(duì)定值進(jìn)行重新調(diào)節(jié)，這使得自動(dòng)化定值的計(jì)算工作量較大，相關(guān)工作人員的工作負(fù)擔(dān)較重。由此可知，在自動(dòng)化開(kāi)關(guān)的運(yùn)行過(guò)程中，該設(shè)置必須對(duì)所管控的實(shí)際用電對(duì)象進(jìn)行詳細(xì)分析，對(duì)其屬性和參數(shù)進(jìn)行管控，從而對(duì)定值進(jìn)行計(jì)算，這一過(guò)程具有較高的復(fù)雜性。

通過(guò)相關(guān)調(diào)查研究可知，在現(xiàn)階段的自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定制計(jì)算應(yīng)用過(guò)程中，部分供電所的基層員工會(huì)定期接受相關(guān)的技能培訓(xùn)，但是由于不同區(qū)域或不同供電所的基層工作人員存在較為顯著的差異性，無(wú)論是學(xué)歷水平還是工作技能水平都有所不同，因此在培訓(xùn)過(guò)程中對(duì)于相對(duì)較為傳統(tǒng)的調(diào)度類(lèi)計(jì)算軟件學(xué)習(xí)結(jié)果具有較大差距，部分工作人員對(duì)學(xué)習(xí)效果較好，可以良好掌握并應(yīng)用此類(lèi)軟件，但部分工作人員的學(xué)習(xí)效果較差，即使有所了解也無(wú)法有效應(yīng)用。除此之外，在調(diào)度類(lèi)計(jì)算軟件的學(xué)習(xí)過(guò)程中，子類(lèi)培訓(xùn)過(guò)程具有較為明顯的抽象性，這使得學(xué)習(xí)難度大大提高，因此工作人員所能良好掌握的相關(guān)知識(shí)相對(duì)較少，由此會(huì)導(dǎo)致部分問(wèn)題或故障發(fā)生時(shí)，基層工作人員無(wú)法有效解決問(wèn)題，需要申報(bào)上級(jí)工作人員進(jìn)行處理與維護(hù)，從而使得問(wèn)題或故障的處理效率大大提高，不利于自動(dòng)化開(kāi)關(guān)運(yùn)營(yíng)效率的進(jìn)一步提升。

本文以此為基礎(chǔ)，對(duì)現(xiàn)階段的自動(dòng)化開(kāi)關(guān)進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，通過(guò)創(chuàng)新研發(fā)一種自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定值自動(dòng)生成裝置，簡(jiǎn)化計(jì)算流程，降低基層工作人員的任務(wù)量，以此可以有利于基層員工更好的完成工作任務(wù)。除此之外，利用所研發(fā)的新型自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定制自動(dòng)生成裝置，還可以為基層員工提供一定的培訓(xùn)基礎(chǔ)，有利于基層員工知識(shí)技能水平與業(yè)務(wù)能力的雙提高。

1.2 自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定值自動(dòng)生成裝置研發(fā)基礎(chǔ)

在研發(fā)過(guò)程中，為了進(jìn)一步提高研發(fā)效率，本次研發(fā)工作所選取的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為C#、使用的開(kāi)發(fā)工具為VisualStudio Code，應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)為SQLite，三者結(jié)合使用有利于進(jìn)一步提高研發(fā)效率。

其中，開(kāi)發(fā)工具C#作為一種新型編程語(yǔ)言具有較為顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，不僅安全性與穩(wěn)定性相對(duì)較高，并且還具有簡(jiǎn)單且優(yōu)雅的特征，該編程語(yǔ)言是以C語(yǔ)言、C++語(yǔ)言為基礎(chǔ)優(yōu)化改進(jìn)而成的，體現(xiàn)出較強(qiáng)的對(duì)象性，不僅擁有上述兩種編程語(yǔ)言的強(qiáng)大應(yīng)用功能，同時(shí)還將二者的復(fù)雜特性予以刪除，例如在應(yīng)用過(guò)程中沒(méi)有宏且不允許多重繼承，體現(xiàn)出更為顯著的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)。除此之外，C#還集結(jié)VB的簡(jiǎn)單可視化操作與C++的運(yùn)行效率特征，在應(yīng)用過(guò)程中體現(xiàn)出較為強(qiáng)大的操作應(yīng)用水平、優(yōu)雅簡(jiǎn)單的語(yǔ)法風(fēng)格以及具有創(chuàng)新性特點(diǎn)的語(yǔ)言特征?，F(xiàn)階段該編程語(yǔ)言的應(yīng)用率不斷提高，現(xiàn)階段已成為部分群體在編程時(shí)的首選語(yǔ)言。

所選取的開(kāi)發(fā)工具Visual Studio Code屬于較為現(xiàn)代化的代碼編輯器，該開(kāi)發(fā)工具具有免費(fèi)開(kāi)源的特征并且屬于輕量級(jí)代碼編輯器，因此在實(shí)際應(yīng)用方面可適用范圍相對(duì)較廣。除此之外，該開(kāi)發(fā)工具還具有插件拓展支持的獨(dú)特性能，對(duì)于網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)以及云端應(yīng)用開(kāi)發(fā)也進(jìn)行了改進(jìn)與優(yōu)化，體現(xiàn)出更為優(yōu)良的性能。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，該開(kāi)發(fā)工具軟件可通過(guò)跨平臺(tái)支持應(yīng)用Win、Mac、Linux。

在眾多類(lèi)型的數(shù)據(jù)庫(kù)中，SQLite屬于較為新穎的輕型數(shù)據(jù)庫(kù)，被包含于較小的C庫(kù)中。在實(shí)際應(yīng)用中，該輕型數(shù)據(jù)庫(kù)具有嵌入式的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并且在現(xiàn)階段多個(gè)嵌入式產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中應(yīng)用率較高。在應(yīng)用時(shí)，SQLite所占用的資源比例相對(duì)較低，在嵌入式設(shè)備的實(shí)際占用內(nèi)存最低僅為幾百K，具有無(wú)可比擬的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2 自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定值自動(dòng)生成裝置技術(shù)思路

本文中所研究的自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定值自動(dòng)生成裝置具體結(jié)構(gòu)如下圖1所示，其中包括:面板9，在面板上工作人員配備印刷配網(wǎng)結(jié)構(gòu)模擬圖；在該裝置自動(dòng)化開(kāi)關(guān)圖標(biāo)旁邊設(shè)置參數(shù)選擇開(kāi)關(guān)，具體包含開(kāi)關(guān)量轉(zhuǎn)換裝置10，微處理器11，觸摸顯示屏12。

圖1 自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定時(shí)自動(dòng)生成裝置結(jié)構(gòu)示意圖

結(jié)構(gòu)圖圖例符號(hào)對(duì)應(yīng)意義：

1-10kV線路分段自動(dòng)化開(kāi)關(guān)；1-1選擇開(kāi)關(guān)（線路分段電流速斷保護(hù)參數(shù)選擇開(kāi)關(guān)），1-2選擇開(kāi)關(guān)（線路分段定時(shí)限過(guò)流保護(hù)參數(shù)選擇開(kāi)關(guān)），1-3選擇開(kāi)關(guān)（線路分段零序過(guò)流保護(hù)參數(shù)選擇開(kāi)關(guān)）；

2-分段負(fù)荷開(kāi)關(guān)；

3-10kV線路保護(hù)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)，3-1選擇開(kāi)關(guān)（線路參數(shù)選擇開(kāi)關(guān)）；

4-10kV用戶(hù)進(jìn)線分界自動(dòng)化開(kāi)關(guān)（看門(mén)狗）；4-1選擇開(kāi)關(guān)（看門(mén)狗電流速斷保護(hù)參數(shù)選擇開(kāi)關(guān)），4-2選擇開(kāi)關(guān)（看門(mén)狗定時(shí)限過(guò)流保護(hù)參數(shù)選擇開(kāi)關(guān)）；

5-800kVA及以上配變保護(hù)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)；5-1選擇開(kāi)關(guān)（800kVA及以上配變參數(shù)選擇開(kāi)關(guān)）；

6-630kVA及以下配變保護(hù)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)；6-1選擇開(kāi)關(guān)（630kVA及以下配變參數(shù)選擇開(kāi)關(guān)）。

2.1 10kV線路分段自動(dòng)化開(kāi)關(guān)1定值自動(dòng)生成

在此研究中，10kV線路自動(dòng)化開(kāi)關(guān)1的定值根據(jù)上級(jí)開(kāi)關(guān)裝置來(lái)配合設(shè)定，選擇開(kāi)關(guān)1-1可以根據(jù)上級(jí)開(kāi)關(guān)的電流速斷保護(hù)定值的85%來(lái)設(shè)定具體的數(shù)值。除此之外，還包含一個(gè)可自定義的選擇鍵，工作人員在按下此按鈕后可以手動(dòng)在觸摸屏上輸入開(kāi)關(guān)1-1上未包含或者體現(xiàn)的數(shù)值。

選擇開(kāi)關(guān)1-2可以根據(jù)上級(jí)開(kāi)關(guān)的定時(shí)限過(guò)流保護(hù)的85%來(lái)設(shè)定具體的數(shù)值。除此之外，還包含一個(gè)可自定義的選擇鍵，工作人員在按下此按鈕后可以手動(dòng)在觸摸屏上輸入開(kāi)關(guān)1-2上未包含或者體現(xiàn)的數(shù)值。

選擇開(kāi)關(guān)1-3可以根據(jù)上級(jí)開(kāi)關(guān)的零序過(guò)流保護(hù)與上一級(jí)斷路器零序過(guò)流定值配合整定。除此之外，還包含一個(gè)可自定義的選擇鍵，工作人員在按下此按鈕后可以手動(dòng)在觸摸屏上輸入開(kāi)關(guān)1-3上未包含或者體現(xiàn)的數(shù)值。

當(dāng)本自動(dòng)化開(kāi)關(guān)相關(guān)的所有選擇開(kāi)關(guān)（1-1，1-2，1-3）都已選擇完成時(shí)，按下計(jì)算開(kāi)始按鍵7，開(kāi)關(guān)信息傳輸?shù)介_(kāi)關(guān)量采集模塊10，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給微處理器11，經(jīng)過(guò)計(jì)算后輸出計(jì)算結(jié)果到觸摸顯示屏12，完成線路分段自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定值自動(dòng)生成。

2.2 10kV線路保護(hù)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)3定值自動(dòng)生成

10kV線路保護(hù)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)3的定值根據(jù)線路的截流能力來(lái)配合設(shè)定，選擇開(kāi)關(guān)3-1可以根據(jù)線路截面的大小設(shè)定具體的數(shù)值；

當(dāng)本自動(dòng)化開(kāi)關(guān)相關(guān)的所有選擇開(kāi)關(guān)3-1都已選擇完成時(shí)，按下計(jì)算開(kāi)始按鍵7，開(kāi)關(guān)信息傳輸?shù)介_(kāi)關(guān)量采集模塊10，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給微處理器11，經(jīng)過(guò)計(jì)算后輸出計(jì)算結(jié)果到觸摸顯示屏12，完成線路保護(hù)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)定值自動(dòng)生成。

2.3 10kV用戶(hù)進(jìn)線分界自動(dòng)化開(kāi)關(guān)（看門(mén)狗）4定值自動(dòng)生成

選擇開(kāi)關(guān)4-1配合電流速斷保護(hù)的定值自動(dòng)生成，取電房?jī)?nèi)最大容量配變的速斷保護(hù)段定值，并與上一級(jí)斷路器電流速斷段定值配合，若電房?jī)?nèi)最大容量配變?yōu)?00kVA及以下時(shí)，取一次值1000A，并且有一個(gè)自定義的選擇鍵，可以在按下此鍵時(shí)，手動(dòng)在觸摸屏上輸入選擇開(kāi)關(guān)4-1上沒(méi)包括的數(shù)值。

選擇開(kāi)關(guān)4-2配合定時(shí)限過(guò)流保護(hù)的定值自動(dòng)生成，取電房?jī)?nèi)所有配變過(guò)流定值之和，并與上一級(jí)斷路器定時(shí)限過(guò)流保護(hù)段定值配合，并且有一個(gè)自定義的選擇鍵，可以在按下此鍵時(shí)，手動(dòng)在觸摸屏上輸入選擇開(kāi)關(guān)4-2上沒(méi)包括的數(shù)值。

當(dāng)本自動(dòng)化開(kāi)關(guān)相關(guān)的所有選擇開(kāi)關(guān)（4-1，4-2）都已選擇完成時(shí)，按下計(jì)算開(kāi)始按鍵7，開(kāi)關(guān)信息傳輸?shù)介_(kāi)關(guān)量采集模塊10，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給微處理器11，經(jīng)過(guò)計(jì)算后輸出計(jì)算結(jié)果到觸摸顯示屏12，完成用戶(hù)進(jìn)線分界自動(dòng)化開(kāi)關(guān)（看門(mén)狗）定值自動(dòng)生成。

2.4 800kVA及以上配變保護(hù)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)5定值自動(dòng)生成

選擇開(kāi)關(guān)5-1可以根據(jù)配變的容量大小設(shè)定具體的數(shù)值。

當(dāng)本自動(dòng)化開(kāi)關(guān)相關(guān)的所有選擇開(kāi)關(guān)5-1都已選擇完成時(shí)，按下計(jì)算開(kāi)始按鍵7，開(kāi)關(guān)信息傳輸?shù)介_(kāi)關(guān)量采集模塊10，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給微處理器11，經(jīng)過(guò)計(jì)算后輸出計(jì)算結(jié)果到觸摸顯示屏12，完成800kVA及以上配變保護(hù)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定值自動(dòng)生成。

2.5 630kVA及以下配變保護(hù)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)6定值自動(dòng)生成

選擇開(kāi)關(guān)6-1可以根據(jù)配變的容量大小設(shè)定具體的數(shù)值。

當(dāng)本自動(dòng)化開(kāi)關(guān)相關(guān)的所有選擇開(kāi)關(guān)6-1都已選擇完成時(shí)，按下計(jì)算開(kāi)始按鍵7，開(kāi)關(guān)信息傳輸?shù)介_(kāi)關(guān)量采集模塊10，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給微處理器11，經(jīng)過(guò)計(jì)算后輸出計(jì)算結(jié)果到觸摸顯示屏12，完成630kVA及以下配變保護(hù)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定值自動(dòng)生成。

3 應(yīng)用效果與總結(jié)

通過(guò)實(shí)際應(yīng)用觀察可知，本文所研發(fā)的新型自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定值自動(dòng)生成裝置在應(yīng)用過(guò)程中具有較好的效果，應(yīng)用該裝置可以完成自動(dòng)計(jì)算，極大減輕基層工作人員的任務(wù)量，并且有效保證的自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定值數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，具有計(jì)算效率與計(jì)算準(zhǔn)確度均較高的雙優(yōu)勢(shì)，因此具有較為廣泛的應(yīng)用前景與較為確切的推廣應(yīng)用價(jià)值。

綜上所述，本文立足于配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定制計(jì)算現(xiàn)狀，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，通過(guò)研究開(kāi)發(fā)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定值，自動(dòng)生成裝置完成配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定時(shí)的自動(dòng)計(jì)算，從而提高工作效率，有利于降低相關(guān)工作人員的工作量，進(jìn)一步降低由人工工作人員計(jì)算自動(dòng)化定制所帶來(lái)的人力成本。除此之外，通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)可知該自動(dòng)化計(jì)算生成裝置還可進(jìn)一步降低由人工計(jì)算定值所帶來(lái)的錯(cuò)誤率影響，從而提升自動(dòng)化定制數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。應(yīng)用此自動(dòng)化開(kāi)關(guān)定制自動(dòng)生成裝置后，進(jìn)行定值計(jì)算的過(guò)程中定值，計(jì)算的時(shí)間也大大縮短，從而極大的提升定值，工作效率。除此之外，在應(yīng)用本裝置之后，有利于基層工作人員完成自身工作內(nèi)容，從而減少由自動(dòng)化開(kāi)關(guān)運(yùn)行維護(hù)效率過(guò)低，所帶來(lái)的不良影響。