超級(jí)電力強(qiáng)國 453 線路保護(hù)

保護(hù)裝置，說白了有點(diǎn)象保險(xiǎn)絲，哪里短路了，趕緊先把保險(xiǎn)絲燒了，電路就斷了，那些貴重的電力設(shè)備就不會(huì)遭殃了，家里也不會(huì)鬧火災(zāi)了。只不過保護(hù)裝置不會(huì)真燒掉，它的作用是指揮開關(guān)跳閘，與保險(xiǎn)絲燒掉同理。

落實(shí)到線路保護(hù)上，其核心意義自然就是保護(hù)包括“電線”、“電纜”、“線路開關(guān)”等設(shè)備的大號(hào)“保險(xiǎn)絲”，在線路發(fā)生故障的危急情況下切斷開關(guān)，也間接確保了周圍線路、變壓器的安全，沒這玩意兒，你建電網(wǎng)的速度根本就趕不上“炸”電網(wǎng)的速度。

“炸”電網(wǎng)的因素很多，也許是雷擊，反擊雷、繞擊雷、連環(huán)雷，也許是風(fēng)偏、覆冰、山火……以及不長眼睛的鳥，短了線的風(fēng)箏，偷電線的老農(nóng)等等……

一旦這些可怕的事故出現(xiàn)，避雷設(shè)施、驅(qū)鳥裝置、防風(fēng)防冰設(shè)計(jì)和國家法律沒能阻止以上這些存在，輸電線路就會(huì)出現(xiàn)最為可怕的斷線、短路故障，出現(xiàn)過電壓、過電流等等非正常現(xiàn)象，瞬間的大電流將像海嘯一樣席卷而來，最后就是突出一個(gè)“炸”字，炸了你還不算完，連鎖事故才是最可怕的，一個(gè)連著一個(gè)像多米諾骨牌一樣炸下去。

所以在輸電線路上配置繼電保護(hù)裝置是絕對(duì)必要的，而線路保護(hù)之所以比發(fā)電機(jī)和變壓器保護(hù)要簡單一些，原因就是他需要觀察的參數(shù)和計(jì)算原理相對(duì)簡單。

假設(shè)A、B、C三個(gè)點(diǎn)配置開關(guān)和繼電保護(hù)，其間是輸電線路，這會(huì)兒由于種種原因，在某處發(fā)生接地故障了，如何捕捉到這個(gè)故障點(diǎn)在哪里，而后自動(dòng)切斷有關(guān)的開關(guān)呢？

這是輸電，所以很自然地我們要看電壓電流，為了更科學(xué)和簡化，我們選擇只看他們的比值，也就是電壓除以電流。也就是U/I，得出一個(gè)叫做阻抗的數(shù)值，Z。

這是一個(gè)多么經(jīng)典的公式，一個(gè)叫歐姆的家伙最先發(fā)現(xiàn)了這個(gè)公式。于是出現(xiàn)了中學(xué)課本中的一個(gè)大家都很喜歡的簡單公式RU/I，意思就是電路中，電壓除以電流可以得到電阻。那么線路保護(hù)主要用的其實(shí)就是這個(gè)公式，阻抗其實(shí)就是電阻，線路保護(hù)通過不斷捕捉“電阻”。來確定這段線路是否發(fā)生了什么不好的事兒。

一旦“電阻”偏離標(biāo)準(zhǔn)值足夠大，線路保護(hù)就可以確定是我們這里出事兒了，于是就會(huì)發(fā)出跳閘命令，斷了我一個(gè)，保護(hù)全大家。

回到A、B、C三個(gè)點(diǎn)之間，假設(shè)事故點(diǎn)在A與B之間，那么由于三個(gè)點(diǎn)距離較近，A、B、C三個(gè)點(diǎn)的保護(hù)裝置都會(huì)捕捉到這個(gè)變化，A點(diǎn)與B點(diǎn)的保護(hù)裝置經(jīng)過計(jì)算分析判斷是區(qū)內(nèi)故障，同時(shí)在幾十毫秒之內(nèi)發(fā)出跳閘指令；C點(diǎn)的保護(hù)裝置同樣在計(jì)算分析。它判斷是區(qū)外故障，不屬于自己管的事，所以按兵不動(dòng)。這樣，A點(diǎn)與B點(diǎn)的開關(guān)跳開，C點(diǎn)也就避免了遭殃，繼續(xù)保持閉合狀態(tài)運(yùn)行。

到這里可能有個(gè)地方很難理解，A與B之間的線路都斷了，你C點(diǎn)還閉合著難道有什么卵用么？

需知，電網(wǎng)電網(wǎng)，那是一張網(wǎng)。四通八達(dá)像蜘蛛網(wǎng)一樣，線路錯(cuò)綜復(fù)雜，A點(diǎn)的電要輸送到C點(diǎn)，并不止B一條通路。切斷了出現(xiàn)事故的AB線路，電力將從其它線路繼續(xù)傳送，保證了整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。

因而，核心值是阻抗的線路保護(hù)，原理相對(duì)簡單，在最基本的狀況下。你只需要算出這個(gè)阻抗，而后根據(jù)這個(gè)值的狀況判斷是否是區(qū)內(nèi)事故就好了。

當(dāng)然這也只是相對(duì)的，在實(shí)際工況中，還要捕捉頻率、方向等一系列數(shù)據(jù)，分成上百種情況分別計(jì)算考慮，最終計(jì)算出最科學(xué)的行動(dòng)效果。

這也就是軟件系統(tǒng)要做的事情，理工男與程序猿發(fā)家致富的希望所在。

而現(xiàn)在，常江所提出的一系列簡化，就是面對(duì)這個(gè)軟件系統(tǒng)的，在長年的發(fā)展中，微機(jī)保護(hù)就像操作系統(tǒng)一樣越來越高端，從WIN3.1到WIN95，再到XP和7，越來越多的功能涌現(xiàn)，必須智能測量事故距離，通過通信網(wǎng)絡(luò)和其它保護(hù)互通分析等等。形象地說，張逸夫給出的方案也許是WIN95，但現(xiàn)在還是DOS時(shí)代，你只需要做出WIN3.1就足夠當(dāng)大哥了，直接出WIN95不僅你累，用的也人累，你也很難再超越自己。

“這些簡化都可以，但能留下擴(kuò)充空間的，最好留下。”張逸夫聽過常江的介紹，掃視著新方案說道，“比如網(wǎng)絡(luò)通信這塊，軟件部分可以先不做，但端口要留出來，保證我們通過版本更新就可以升級(jí)出新功能。”

“嗯……”常江皺眉道，“可這樣，在微機(jī)保護(hù)的物理端口和工業(yè)設(shè)計(jì)上……”

“留出空間。”張逸夫肯定地點(diǎn)了點(diǎn)頭，“自動(dòng)化和通信的發(fā)展，比咱們想象的要快。”

“那好吧，這部分我們?cè)偻晟圃O(shè)計(jì)。”常江嘆了口氣，先不爭論這件事，轉(zhuǎn)而望向了不遠(yuǎn)處的那臺(tái)裸機(jī)，他心中雖然不愿意承認(rèn)，但張逸夫在絕大多數(shù)時(shí)候都是正確的，正確得讓人難以理解，“我們?cè)谧罱恼{(diào)試中，已經(jīng)試驗(yàn)過手動(dòng)輸入各種參數(shù)反應(yīng)，觀察動(dòng)作情況，效果出色得嚇人，你給出的那套算法與模型，很多地方我都不理解，只是照著寫下去，我本以為進(jìn)行調(diào)試的時(shí)候需要不斷地修改與重做，卻沒想到，穩(wěn)定性幾乎是滿分，偶爾有問題，也都是我們編程上的失誤，跟算法原理沒有任何關(guān)系。”

“過獎(jiǎng)……”張逸夫不知道怎么回答了，他可千萬別問算法上的細(xì)節(jié)，自己死也解釋不通。

“而且，現(xiàn)在的這些東西，雖然只實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)方案的30不到，但我跟陳總都堅(jiān)信，已經(jīng)絕對(duì)處于國際一流水平了，在算法原理上的突破性，更是超過了國內(nèi)的眾多高校。”常江使勁盯著那臺(tái)裸機(jī)，“我們必須保護(hù)好那個(gè)核，充分加密，避免反編譯。”

向曉菲一拍腦袋：“我怎么感覺又要花錢……”

數(shù)據(jù)安全上花的錢跟研發(fā)經(jīng)費(fèi)相比，其實(shí)只是九牛一毛了，就相當(dāng)于買套套的錢與開房費(fèi)的差距。

“這些都是后話了。”陳延睿感覺自己精力有些不支，適當(dāng)提醒道，“咱們，先開始試驗(yàn)吧，這個(gè)試驗(yàn)至少要幾周的，先按下開關(guān)，再討論細(xì)節(jié)。”

“嗯。”張逸夫表示肯定。

“都準(zhǔn)備完畢了，陳總。”常江也沖陳延睿點(diǎn)了點(diǎn)頭。

陳延睿的手就此抬起，摸到了試驗(yàn)儀器的按鈕上，但他沒有按下去，他知道這個(gè)行為的意義并非只是按個(gè)按鈕而已，還有很重要的儀式性。

“逸夫，你來吧。”陳延睿猶豫道。

“別別，你來你來。”

“我看這樣，咱們一起來吧。”常江笑道，“來，咱們幾只手一起搭在陳總的手背上。”

話罷，他第一個(gè)搭了過去。

常江還蠻會(huì)做的么！

張逸夫這么想著，也搭了上去。

然后是向曉菲。

陳延睿活了這么久，還從未體會(huì)過這種感覺，三只年輕的手，溫度各異的手，與他這個(gè)老家伙交織在了一起，血液的脈動(dòng)通過皮膚傳遞過來，順著陳延睿那已經(jīng)有些硬化的血管，傳達(dá)到了那顆有些疲憊的心臟。

咚咚……咚咚……

四個(gè)人的心跳聲交織、融合。

陳延睿感受著，傾聽著，并親身見證著，他壓抑著激動(dòng)與期待，懷著稍微有那么點(diǎn)害怕的心情，終于按下了那個(gè)按鈕。

數(shù)字仿真模擬正式開始！

同時(shí)，國產(chǎn)自主研發(fā)微機(jī)保護(hù)，半只腿已經(jīng)邁進(jìn)了門檻！

這本該是個(gè)像阿波羅登月一樣讓人振奮的時(shí)刻，然而在試驗(yàn)現(xiàn)場，卻沒有任何物理上的實(shí)質(zhì)性表現(xiàn)，只有那堆風(fēng)扇的聲音。

大家漸漸放手，眼睛緊盯著試驗(yàn)儀器電子屏幕上的那些數(shù)據(jù)。

別說向曉菲，張逸夫都有點(diǎn)兒看不懂。

常江一面緊盯著，一面向大家解釋道：“這個(gè)仿真環(huán)境，我跟陳總之前已經(jīng)設(shè)置好了，為了試驗(yàn)方便，事故頻率設(shè)為‘高發(fā)’，時(shí)間參數(shù)也設(shè)為‘極快’，大概來說，在這里10分鐘，大概相當(dāng)于一段事故高發(fā)輸電線路半年的變化量。”

“也對(duì)。”張逸夫笑道，“時(shí)間同步，事故率同步，純仿真的話，咱們守著電腦半年也不一定有數(shù)據(jù)異動(dòng)了。”

“嗯，現(xiàn)在這種設(shè)置，根據(jù)說明書的說明，一小時(shí)大約有510次敏感數(shù)據(jù)變化，其中70是非事故，或者是其它線路事故帶來的擾動(dòng)，只有30是需要輸出跳閘信號(hào)的本線路事故。”常江認(rèn)真地盯著屏幕，“我們要保證那70的情況不要發(fā)出跳閘信號(hào)，如果計(jì)算判斷錯(cuò)誤發(fā)出跳閘指令，則為誤動(dòng)；同時(shí)也要保證那30該跳則跳，如果不跳的話就是拒動(dòng)。然后整合這些數(shù)據(jù)，計(jì)算出誤動(dòng)率和拒動(dòng)率，得出‘可靠性’。”

“畢竟，所做的一切，都是為了可靠性啊，當(dāng)然還有速動(dòng)性、選擇性、靈敏性。”陳延睿在微微亢奮過后，也緊張起來，“只有這四性滿足標(biāo)準(zhǔn)，才能進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)和試運(yùn)行。”

“具體應(yīng)該是多少呢？”向曉菲問道。(