超级电力强国 453 线路保护

保护装置，说白了有点象保险丝，哪里短路了，赶紧先把保险丝烧了，电路就断了，那些贵重的电力设备就不会遭殃了，家里也不会闹火灾了。只不过保护装置不会真烧掉，它的作用是指挥开关跳闸，与保险丝烧掉同理。

落实到线路保护上，其核心意义自然就是保护包括“电线”、“电缆”、“线路开关”等设备的大号“保险丝”，在线路发生故障的危急情况下切断开关，也间接确保了周围线路、变压器的安全，没这玩意儿，你建电网的速度根本就赶不上“炸”电网的速度。

“炸”电网的因素很多，也许是雷击，反击雷、绕击雷、连环雷，也许是风偏、覆冰、山火……以及不长眼睛的鸟，短了线的风筝，偷电线的老农等等……

一旦这些可怕的事故出现，避雷设施、驱鸟装置、防风防冰设计和国家法律没能阻止以上这些存在，输电线路就会出现最为可怕的断线、短路故障，出现过电压、过电流等等非正常现象，瞬间的大电流将像海啸一样席卷而来，最后就是突出一个“炸”字，炸了你还不算完，连锁事故才是最可怕的，一个连着一个像多米诺骨牌一样炸下去。

所以在输电线路上配置继电保护装置是绝对必要的，而线路保护之所以比发电机和变压器保护要简单一些，原因就是他需要观察的参数和计算原理相对简单。

假设a、b、c三个点配置开关和继电保护，其间是输电线路，这会儿由于种种原因，在某处发生接地故障了，如何捕捉到这个故障点在哪里，而后自动切断有关的开关呢？

这是输电。所以很自然地我们要看电压电流，为了更科学和简化，我们选择只看他们的比值。也就是电压除以电流，也就是u/i。得出一个叫做阻抗的数值，z。

这是一个多么经典的公式，一个叫欧姆的家伙最先发现了这个公式，于是出现了中学课本中的一个大家都很喜欢的简单公式r=u/i，意思就是电路中，电压除以电流可以得到电阻。那么线路保护主要用的其实就是这个公式，阻抗其实就是电阻，线路保护通过不断捕捉“电阻”。来确定这段线路是否发生了什么不好的事儿。

一旦“电阻”偏离标准值足够大，线路保护就可以确定是我们这里出事儿了，于是就会发出跳闸命令，断了我一个，保护全大家。

回到a、b、c三个点之间，假设事故点在a与b之间，那么由于三个点距离较近，a、b、c三个点的保护装置都会捕捉到这个变化，a点与b点的保护装置经过计算分析判断是区内故障，同时在几十毫秒之内发出跳闸指令；c点的保护装置同样在计算分析。它判断是区外故障，不属于自己管的事，所以按兵不动。点与b点的开关跳开，c点也就避免了遭殃，继续保持闭合状态运行。

到这里可能有个地方很难理解，a与b之间的线路都断了，你c点还闭合着难道有什么卵用么？

需知，电网电网，那是一张网，四通八达像蜘蛛网一样，点的电要输送到c点，并不止b一条通路。切断了出现事故的ab线路，电力将从其它线路继续传送。保证了整个电网的安全稳定。

因而，核心值是阻抗的线路保护，原理相对简单，在最基本的状况下，你只需要算出这个阻抗，而后根据这个值的状况判断是否是区内事故就好了。

当然这也只是相对的，在实际工况中，还要捕捉频率、方向等一系列数据，分成上百种情况分别计算考虑，最终计算出最科学的行动效果。

这也就是软件系统要做的事情，理工男与程序猿发家致富的希望所在。

而现在，常江所提出的一系列简化，就是面对这个软件系统的，在长年的发展中，微机保护就像操作系统一样越来越高端，从到in95，再到xp和7，越来越多的功能涌现，必须智能测量事故距离，通过通信网络和其它保护互通分析等等。形象地说，张逸夫给出的方案也许是in95，但现在还是dos时代，你只需要做出就足够当大哥了，直接出in95不仅你累，用的也人累，你也很难再超越自己。

“这些简化都可以，但能留下扩充空间的，最好留下。”张逸夫听过常江的介绍，扫视着新方案说道，“比如网络通信这块，软件部分可以先不做，但端口要留出来，保证我们通过版本更新就可以升级出新功能。”

“嗯……”常江皱眉道，“可这样，在微机保护的物理端口和工业设计上……”

“留出空间。”张逸夫肯定地点了点头，“自动化和通信的发展，比咱们想象的要快。”

“那好吧，这部分我们再完善设计。”常江叹了口气，先不争论这件事，转而望向了不远处的那台裸机，他心中虽然不愿意承认，但张逸夫在绝大多数时候都是正确的，正确得让人难以理解，“我们在最近的调试中，已经试验过手动输入各种参数反应，观察动作情况，效果出色得吓人，你给出的那套算法与模型，很多地方我都不理解，只是照着写下去，我本以为进行调试的时候需要不断地修改与重做，却没想到，稳定性几乎是满分，偶尔有问题，也都是我们编程上的失误，跟算法原理没有任何关系。”

“过奖……”张逸夫不知道怎么回答了，他可千万别问算法上的细节，自己死也解释不通。

“而且，现在的这些东西，虽然只实现了设计方案的30%不到，但我跟陈总都坚信，已经绝对处于国际一流水平了，在算法原理上的突破性，更是超过了国内的众多高校。”常江使劲盯着那台裸机，“我们必须保护好那个核，充分加密，避免反编译。”

向晓菲一拍脑袋：“我怎么感觉又要花钱……”

数据安全上花的钱跟研发经费相比，其实只是九牛一毛了，就相当于买套套的钱与开房费的差距。

“这些都是后话了。”陈延睿感觉自己精力有些不支，适当提醒道，“咱们，先开始试验吧，这个试验至少要几周的，先按下开关，再讨论细节。”

“嗯。”张逸夫表示肯定。

“都准备完毕了，陈总。”常江也冲陈延睿点了点头。

陈延睿的手就此抬起，摸到了试验仪器的按钮上，但他没有按下去，他知道这个行为的意义并非只是按个按钮而已，还有很重要的仪式性。

“逸夫，你来吧。”陈延睿犹豫道。

“别别，你来你来。”

“我看这样，咱们一起来吧。”常江笑道，“来，咱们几只手一起搭在陈总的手背上。”

话罢，他第一个搭了过去。

常江还蛮会做的么！

张逸夫这么想着，也搭了上去。

然后是向晓菲。

陈延睿活了这么久，还从未体会过这种感觉，三只年轻的手，温度各异的手，与他这个老家伙交织在了一起，血液的脉动通过皮肤传递过来，顺着陈延睿那已经有些硬化的血管，传达到了那颗有些疲惫的心脏。

咚咚……咚咚……

四个人的心跳声交织、融合。

陈延睿感受着，倾听着，并亲身见证着，他压抑着激动与期待，怀着稍微有那么点害怕的心情，终于按下了那个按钮。

数字仿真模拟正式开始！

同时，国产自主研发微机保护，半只腿已经迈进了门槛！

这本该是个像阿波罗登月一样让人振奋的时刻，然而在试验现场，却没有任何物理上的实质性表现，只有那堆风扇的声音。

大家渐渐放手，眼睛紧盯着试验仪器电子屏幕上的那些数据。

别说向晓菲，张逸夫都有点儿看不懂。

常江一面紧盯着，一面向大家解释道：“这个仿真环境，我跟陈总之前已经设置好了，为了试验方便，事故频率设为‘高发’，时间参数也设为‘极快’，大概来说，在这里10分钟，大概相当于一段事故高发输电线路半年的变化量。”

“也对。”张逸夫笑道，“时间同步，事故率同步，纯仿真的话，咱们守着电脑半年也不一定有数据异动了。”

“嗯，现在这种设置，根据说明书的说明，一小时大约有5-10次敏感数据变化，其中70%是非事故，或者是其它线路事故带来的扰动，只有30%是需要输出跳闸信号的本线路事故。”常江认真地盯着屏幕，“我们要保证那70%的情况不要发出跳闸信号，如果计算判断错误发出跳闸指令，则为误动；同时也要保证那30%该跳则跳，如果不跳的话就是拒动。然后整合这些数据，计算出误动率和拒动率，得出‘可靠性’。”

“毕竟，所做的一切，都是为了可靠性啊，当然还有速动性、选择性、灵敏性。”陈延睿在微微亢奋过后，也紧张起来，“只有这四性满足标准，才能进行后续试验和试运行。”

“具体应该是多少呢？”向晓菲问道。(未完待续)

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