面向对象的图形化变配电所继电保护CAD系统的研究

论文摘要

CAD是计算机辅助设计(Computer Aided Design)的简称。它能大幅度提高工程设计效率,减轻设计人员劳动,因此在各行各业得到了广泛的运用。电力系统CAD技术的应用同机械、建筑等行业相比则相对落后,而变配电所继电保护CAD又是电力行业中较落后的部分。近年来,已有一些独立的继电保护配置方案设计与整定计算系统软件出现,但存在继电保护的方案设计与整定计算定值不能很好的反应在图形上,并且图形的功能仅限于查看信息,并不能即时对图形做出操作及修改,使得继电保护软件界面的友好性和可操作性大大下降,并给继电保护工作人员带来了很多麻烦。针对当前继电保护配置方案设计与整定计算软件存在的不足,本文在分析现有变配电CAD技术现状及发展趋势的基础上,对变配电所继电保护配置方案设计及整定计算CAD系统的实现做了细致的分析和研究,提出了面向对象的图形化变配电所继电保护设计的思想、方法和技术解决方案。该系统以数据库为核心,运用先进的可视化编程技术、面向对象技术、计算机图形处理技术和模块化思想,通过变配电所继电保护与短路计算一体化、图形、数据关联一体化的建立,实现了变配电所继电保护方案专家系统设计与整定计算结合的综合设计。在智能模型构建的基础上,该系统由数据图形输入、短路计算、继电保护方案设计、整定计算、和文档管理五大功能模块构成,而其关键的数据化图形功能则利用了Visual Basic对AutoCAD进行二次开发来实现。文章的最后以某变电所的继电保护设计与计算的实例证明了系统模型及程序的正确性与有效性。该系统的应用使继电保护工作人员从繁杂的工作中解脱出来,可以显著提高工作人员的工作效率,为变配电所安全运行提供了可靠的保障。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪 论
• 1.1 继电保护软件的现状综述
• 1.2 变配电CAD 主要特点及发展趋势
• 1.3 课题的背景及意义
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 变配电所继电保护CAD 系统的建模与设计
• 2.1 基于对象的变配电模型建立及对象属性描述
• 2.1.1 面向对象技术
• 2.1.2 变配电系统一次元件对象编码组织
• 2.1.3 变配电所结线描述举例
• 2.2 变配电系统短路电流计算
• 2.2.1 基于相关矩阵求转移阻抗
• 2.2.2 三相短路计算
• 2.3 变配电系统继电保护方案设计专家系统
• 2.3.1 专家系统知识库
• 2.3.2 专家系统数据库
• 2.3.3 专家系统推理机
• 2.3.4 知识库管理子系统的设计
• 2.3.5 解释子系统的设计
• 第3章 继电保护整定方案及计算程序设计
• 3.1 电力变压器保护装置设计原理及程序设计
• 3.1.1 变压器保护类型及设置原则
• 3.1.2 变压器整定计算
• 3.1.3 变压器整定计算程序设计
• 3.2 供电线路保护装置设计原理及程序设计
• 3.2.1 供电线路保护设计原理
• 3.2.2 供电线路整定计算
• 3.2.3 供电线路整定程序设计
• 第4章 系统图形功能的开发与实现
• 4.1 图形系统结构及功能的实现
• 4.1.1 图形系统结构
• 4.1.2 ActiveX Automation 与Visual Basic 简介
• 4.2 用VB 对 AUTOCAD 进行二次开发
• 4.2.1 AutoCAD 的对象模型
• 4.2.2 VB 与AutoCAD 的连接
• 4.2.3 菜单和工具栏的创建
• 4.3 图形与数据库的链接
• 第5章 系统总体程序设计与实例分析
• 5.1 系统运行环境
• 5.2 系统特点
• 5.3 系统流程及步骤
• 5.4 系统总体设计
• 5.5 系统模块设计
• 5.6 数据库设计
• 5.6.1 Access 数据库的开发方法
• 5.6.2 数据表设计
• 5.6.3 从数据库中生成报表
• 5.7 设计举例
• 结论
• 参考文献
• 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 致谢