维普资讯 http://www.cqvip.com 业 Ｑ： Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 高新技术 通用型电源备自投方案设计 吴生赞 （四川省电力公司巴中电业局 四川巴中 ６３６０００） ’ 摘要：电力系统中，对于重要负荷，通常有两路或两路以上电源供电，并配合以备用电源自动投切装置实现电源的优化合理运行，本文 提出了四种基本备自投的投切方案和逻辑图，以及基于这四种基本自投方案在不同接线下的功能扩展，列举了三种由这四种基本功能组 合实现的通用型备自投方案。 关键词：备自投方案设计自投互投 中图分类号：Ｕ２２３ 文献标识码；Ａ 文章编号：ｌ６７４—０９８ｘ（２００８）０６（ｃ）一０００９—０３ ２ Ｑ Ｆ。在充电完成后，如果充电条件不满 足，会延时３ ０秒进行放电；如果有闭锁信 自投１：＃１进线和＃２进线带电 在电力系统中，对于比较重要的负荷， 运行，母联或桥开关分闸；＃２进线作为＃ １引言 为保证运行的稳定性，通常会有两路或多 路电源为该负荷供电。我们知道如果多路 电源同时供电，有以下问题： ａ．合闸时的频率、相位和幅值的不一 致可能引起系统振荡。 ｂ．电源之间会有电路流过，不符合运 行规划要求。 Ｃ．一旦某电源故障，多路同时故障， 既扩大故障范围，非故障电源由于保护动 作又不能为重要负荷供电。 可见，多路电源同时供电不仅存在很 多危害而且又不能起到连续供电的作用， 弊大干利。所用多路电源就需要一种备自 投装置【 Ｉ的自投方案实现负荷的合理连续 稳定运行；我国《继电保护和安全自动装 置技术规程》ｌ２Ｉ以下简称《规程》规定，发 电厂厂用电源和变电所所用电源；由双电 源供电，其中一个电源经常断开作为备用 的电源；降压变电所内有备用变压器或互 为备用的电源；有备用机组的某些重要辅 机等情况下应装设备用电源自投装置。 ２基本方案设计 ２．１备自投的几个基本方案 在介绍本方案之前，先介绍一下备自 投中的几个主要备用投切方式，其中主接 线见下图１。 ＃Ｉ进线 ＃２进线 ｌｌＶ ！ｌＶ 图１ 互投１：指＃１进线带电运行，＃２进 线热备用；备自投动作后投入＃２进线开 关； 互投２：指＃２进线带电运行，＃１进 线热备用；备自投动作后投入＃１进线开 关； １进线的备用电源，备自投动作后投入母联 号发生，则立即将备自投放电，闭锁备自投 或桥开关； 动作。逻辑中还设置了放电条件，包括：互 自投２：＃１进线和＃２进线带电 投１功能或压板没有投入、闭锁备自投信 运行，母联或桥开关分闸；＃１进线作为＃ 号动作。进线１过流延时动作。合闸信号 ２进线的备用电源，备自投动作后投入母联 发生同时，提供放电信号，防止备自投再次 或桥开关。 动作。 其中，互投１和互投２是对称的，自投１ ２）自投１ 和自投２是对称的，他们的逻辑也是对称 主接线图见图１，逻辑图见图３，正常运 的。电力系统中的各种接线方式经过分解 行方式：１ＱＦ、２ＱＦ在合位，两条母线 都可以视为图１中所示的接线情况，并由这 运行，母联３ＱＦ在分位，Ｉ母、ＩＩ母有压，则 四种自投方式组合或延伸来实现电源自投。 经过充电时间ｔ １后开放备自投； ２ ２逻辑实现 启动跳闸：充电完成后，如果Ｉ母失压 由于互投１和互投２是对称的，自投１ 且进线１无流则启动自投１，如果１ ＱＦ在合 和自投２也是对称的，这里就分别只介绍 位，延时ｔ３跳开１ＱＦ； 它们中的一种逻辑。 合闸过程：自投１启动后，确认进线断 １）互投１ 路器１ Ｑ Ｆ分闸再延时合上备用母联断路器 主接线图见图１，逻辑图见图２，正常运 ３ＱＦ。 行方式：１ＱＦ、３ＱＦ在合位，两条母线并列 在充电完成后，如果充电条件不满足， 运行，２ＱＦ在分位，Ｉ母，ＩＩ母有压，备用的 会延时３ ０秒进行放电；如果有闭锁信号发 ＃２进线有压， １经过充电时间ｔ １后开放 生，则立即将备自投放电，闭锁备自投动 备自投。 作。放电条件条件包括：自投１功能或压 逻辑图中，只要母线线电压中的任一 板没有投入、闭锁备自投信号动作。进线 相采样值大干有压定值即认为母线有压 １过流延时动作。 （以下逻辑相同）。只有母线线电压中的两 个线电压元件都低于母线低压定值时才认 ３功能扩展 为母线失压（以下逻辑相同）。 对于高压侧是桥接线（见图４），低压侧 启动跳闸：充电完成后，如果Ｉ母、ＩＩ 为两台变压器的主接线形式，在上述逻辑基 母同时失压，进线无流且备用电源有压则 础上应增加在主变高侧断路器操作时对主 启动互投１，如果１ＱＦ在合位，延时ｔ３跳开 变中性点刀闸状态检测的功能，并在合闸前 １ＱＦ； 对主变保护动作情况进行了检查，使备投方 合闸过程：互投１启动后，确认进线断 案对系统运行情况考虑更加细致。 路器１ Ｑ Ｆ分闸再延时合上备用线路断路器 根据《反措》要求：在高压侧断路器 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ ９ 维普资讯 http://www.cqvip.com
Ｓ￣ｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏ［ｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ ＱＱ Ｑ：塑 高新技术 分、合闸时，防止断路器三相不对应引起 变压器中性点过电压；当中低压侧有小电 源时，防止小电源反馈引起的过电压。因 此，在对变压器高压侧断路器操作前，需要 合上中性点地刀，以保证系统的安全稳定 运行。所以考虑到中性点刀闸在互投ｌ的 基础上增加刀闸控制，其动作情况如下： 正常运行方式：１ＱＦ、３ＱＦ在合位，两 条母线并列运行，２ＱＦ在分位，Ｉ母、ＩＩ母有 压，＃２进线有压（控制字可选择），如果互 投１功能投入， Ⅱ经过充电时间（可整定）后 开放备自投； 启动跳闸：充电完成后，如果Ｉ母、ＩＩ母 同时失压，备用电源有压且进线１无流则启 动互投１，如果１ＱＦ在合位，延时跳开１ＱＦ； 图３ 图４ 合闸过程：互投１启动后，如果需要对 变压器中性点地刀操作，则首先确认刀闸状 态：如果刀闸在分位，则延时将其合上后再 合２ＱＦ。这里的断路器合闸延时从工作电源 断路器分开开始，而不是从刀闸合闸开始。 跳开刀闸：在备用电源断路器合闸后 延时计时，在３ ０ｓ内将合闸的刀闸分开，将 系统恢复到操作前的接地状态；如果３ ０ ｓ 内分闸不成功在放弃操作。 在充电完成后，如果充电条件不满足， 会延时３ ０秒进行放电；如果有闭锁信号发 生，则立即将备自投放电，闭锁备自投动 图５ 作。放电条件包括：互投１的功能或压板 没有投入、闭锁备自投信号动作、进线１ 过流延时动作；如果需要将“主变保护动 作检查 功能投入，则需要对保护动作情 况进行检查，如果＃２主变保护动作，则对 备自投进行放电；如果桥开关３ＱＦ合位且 ＃Ｉ主变保护动作，则对备自投放电；如果 不存在桥开关，可以将“断路器３ＱＦ检查 功能退出，＃１主变保护动作也会对备自 投进行放电。 上述桥接线的互投１逻辑与之前所描 述的进线互投１逻辑并不矛盾，实际上，将 此处的互投１逻辑中刀闸操作和对主变保 护动作检查的功能退出，其余的动作过程 就是通用的进线互投１逻辑。互投２、自投 ｌ和自投２逻辑与此类似。 ４通用方案实现 通过以上介绍可以看出，这四种自投 方式的充电和动作逻辑是互异的，它们可 列运行，这时可以将互投１和互投２功能投 以相互组合实现灵活的运用备用电源，为 入，起始只能一种方式充电，该自投功能动 下面列举三个备用电源自投方案，主接线 作后，如被跳开工作线路恢复电源，另一种 见图１。 互投功能又可以充电，被跳开线路成为备 方案１：母线运行方式的备投方案 用电源，实现另一种互投功能。 假设起始运行方式为母线运行， 动作情况分析：如开始为进线１供电， 这时，１ＱＦ在合位，２ＱＦ在合位，３ＱＦ在分 １ＱＦ合位，２ＱＦ分位，３ＱＦ合位，互投１功能 ＱＦ跳开，２ＱＦ合上 位，两母线互为备用，可以将自投ｌ和自投 充电，互投ｌ动作后，１２两种自投方式的功能投入且均能正常充 （备用电源供电）。１ＱＦ跳开后，如进线１经 电。 检修后有电，则互投２功能可以充电，并可 动作情况分析：１母失电时自投１动 实现备投。同理，互投２动作后，互投１功 作，动作逻辑见图１，跳开１ ＱＦ、合上３ＱＦ 能亦可以充电。 该方案需要投入互投１和互投２功能。 后，由ＩＩ母给Ｉ母供电，ＩＩ母失电时，自投２ 动作，逻辑于自投１类似，跳开２Ｑ Ｆ、合上 方案３：母线并可以长期并列运 ３ＱＦ，由Ｉ母给ＩＩ母供电。 行的备投方案 ・ 由逻辑图可以知道，这两种自投方式 这种运行方式可以是方案１和方案２ 虽然能同时充电，但一条母线失电只有其 的组合，假设起始运行方式为母线运 中一种自投动作，动作后另一种自投方式 行，这时，１ＱＦ在合位，２ＱＦ在合位，３ＱＦ在 就不符合条件，将延时放电。 分位，此时可以由方案１将自投１和自投２ 该方案需要投入自投１和自投２功能。 两种自投方式的功能投入。一条母线失电 方案２：母线并列运行方式的备投方案 后２Ｑ Ｆ合上后即进入方案２的运行方式， 假设起始运行方式为单进线（１＃或 其动作情况参见方案２所述。 ２＃）供电，另一条进线为备用电源，母线并 该方案需要投入自投１、自投２、互投 １ ０ 黻创新导般Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 维普资讯 http://www.cqvip.com
２００８ ＮＯ．，８ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａ 鬲 石 高新技术 蛋白质三级结构预测的并行化算法 杨瑶桑延超 多丽君 （北京理工大学自动控制系 北京 １０００８１） 摘要：在分析了使用ＰＳＯ（粒子群算法）和ＧＡ（遗传算法）的协同优化算法对蛋白质三级结构进行预测的基础上，引入并行算法。进而 提出并行算法的优势所在，并详细介绍了遗传算法的三种并行模型，最后给出改进后的并行改进算法模型。 关键词：蛋白 质三级结构 协同优化 并行算法 中图分类号：ｑ５Ｉ ８．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７４—０９８ｘ（２００８）０６（ｃ）一００１１－－０１ 均 的向最优区域移动；在粒子群优化算 不然，由于同一进程下的线程之间共享数据 向的，即只有全局最优 空间，一个线程的数据可以直接为其它线程 随着生物科学技术的迅猛发 ，生物信 法中，信息流动是中． 息数据资源的增长旱现爆炸之势，同时计算 将信息给其他的粒子，这使得整个搜索更 所用，这不仅快捷，而且方便。 机运算能力的提高和国际互联网络的发展使 新过程跟随当前最仇解。得对大规模数据的贮存、处理和传输成为可 ５本文粗粒度并行模型的改进算法： 能，一门出生命科学和信息科学等多学科相 ３遗传并行算法 基本思想是用多个子种群代替原单一 结合特别是由分子牛物学与计算机信息．处理 ３．１粗粒度并行模型 种群，每个子种群按ＰＳＯ和ＧＡ协同优化的 技术紧密结合ｍｊ形成的交义学科 一生物信 粗粒度并行遗传算法模型将群体划分 方法并行进化，用多个子种群代替原始种 息学（Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ）应运而七。 为多个 群体，并分配给不同的处理器，每 群在可行解空间进行搜索。子种群各自独 蛋白质结构倾测是后綦 组时代的一 个处理器相互并发运行一个进化过 立进化，每进化１次（１为子种群进化 项重要任务。蛋白质结构预删问题就是攻¨ 秤。为了减少通信量，进化若干代后通信 次数）就把当前总最优个体分配到所有子 何从蛋白质的氯慕酸序列…发预测它的功 次，互相传递最佳个体。 种群中去，以促进各个子种群的进化。这 能构象问题。对蚩ＦＪ质结均预测进行研究 ３ ２细粒度并行模型 样处理可以选取和保留每个子种群的优秀 埘基础理论和实际应用都有重大意义。 细粒度并行模型是将遗传算法与细胞 个体，在保持优秀个体进化的稳定性的同 日前蛋白质二级结构预测也主要采用 自动机结合起来的模型，细粒度模型可以 时，加快进化速度。 以遗传算法、模拟退火算法为丰的现代优 看作是一种细胞状的自动机网络，群体划 实现方法上，使用ＪＡＶＡ多线程技术实 化技术埘未知结构蛋白进行优化计算；在 分为多个小的子群体，分配到给定空间环 现并行化运行，使多个种群同时进行优化， 境中的处理饥中。 基因时空表达与渊控方 ，丰要采用的是 建立一个主线程，将每个种群的每一代的 线性判别方法、吏持向量机．聚类方法，而 最优值送到主线程中进行比较，取出其中 这些方法总而占之仍是膜式 别领域・些 ４使用ＪＡＶＡ中多线程实现并行化 的最优值，再返回到各个种群。 较传统的方法Ｉ。Ｉ。 多线程的意义在丁一个应用程序的多 个逻辑 ．元可以并发地执行。线程可以称 参考文献 ２文中所研究的算法 为轻型进程。不同线程间允许仟务协作和 ＩＪ】 李存华，潘祝山．聚类分析技术与基因 遗传算法 借鉴自然进化中基因的优 数据交换，使得在计算机系统资源消耗等 数据知识发现，准海工学院学报， ２００２．． 化过程，即 染色体串上作用突变、交叉 方面非常廉价。 和复制算子。突变可以看作是 个 搜索 和进程卡同比，多线程是一种非常“节 【２】Ｈｏｌｌａｎｄ Ｊ Ｈ．Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｎａｔｕｒａｌ ａｎｄ 轨道上的算了。交义提供＿『 轨道之『ⅡＪ交 俭”的多仟务操作方式。在Ｌｉｎｕｘ系统下，ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ【Ｃ】．Ａｎｎ Ａｒｂｏｒ： Ｕ ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｃｈｉｇａｎ Ｐｒｅｓｓ，１ ９７５． 换信息、的工具。 启动一个新的进稃必须分配给它的地 ８９一 ｌ２Ｏ． 美圈的Ｋｅｎｎｅｄｙ和Ｅｂｅｒｈａｒ提ＨＩ粒 址 问，建 众多的数据表来维护它的代 群优化算法（Ｐ Ｓ Ｏ）。粒子群优化算法可以 码段、堆栈段雨Ｉ数据段，这是一种“昂贵” 【３】Ｓｔｅｐｈａｎｉｅ Ｆ．Ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ：ｐｒｉｎｃｉｐ ｌｅｓ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｓｅｌｅｃｔ ｉｏｎ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ 用于复杂优化蚓题的求解 。粒 群优化 的多任务工怍方式。而运行于一个进程中 算法的基本思想是通过群体中个体之吲的 的多个线程，它 彼此之 使用相同的地 ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ【Ｊ】．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１ ９９３ ２６ １： ８７２ ８７８． 协作和信息共享来寻找最优解。 址空 ，』Ｌ享大部分数据，启动～个线程所 粒子群优化算法和遗传算法有很多典 花费的空间远远小于启动一个进程所花费 ［４】Ｋｅｎｎｅｄｙ Ｊ，Ｅｂｅｒｈａｒｔ ＲＣ．Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｗａｍｉ 同之处：两者都随机初始化种群，都使用 的牵问，线程闻彼此切换所需的时间也远 Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ［Ｃ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＩＥＥＥ ＩｎｔｅｒｎａｔｉＯｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｎｅｕｔｒａｌ 评价函数柬衡量个体的优劣稃度，并根据 远小于进程间切换所需要的时间。 Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，Ｐｅｒｔｈ，Ａｕｓｔｒａｌｉａ，１ ９９５． 由评价函数得到的适应值ｌ粜进ｆ 一定的随 多线程的线程阀有方便的通信机制。对 兑，它州具有的数据空间，要 １ ９４２２１ ９４８． 机搜索，但两种算法的搜索袖信息共享机 不 进毪来ｉ 【制是很不同的：在遗传算法中，染色体日 进行数据的传递只能通过通信的方式进行，５】余新宇，并行遗传算法的研究，电脑知 相共享信息，所以整个种群的移动是比较 这种方式 仅费时，而口＿，艮不方便。线程则 识与技术，２００６． １引言 一１和互投２功能。 ５结论 本文介绍ｌ『自投１、自投２、互投ｌ和 互投２这四种基本备自投助能币．元和逻辑 框图，以及在高压 桥接线时的功能扩展。 列举了三种由这四种基本功能组合实现的 通用型备自投方案。这种组合方案又有如 下特点： （１）由于各个功能逻辑充电或动作条件 是互异，组合起柬的方案／ｆ 会出现同时动 作现象。 社，２００６． （２）基本自投功能有充电延时，由一种 【３】王西平．一种设置灵活可靠的微机备自 自投方式转为另一种自投方式时不可能连 投装置．电力自动化设备．２０００年０１期． 续动作两次。符合 规程》 的要求。 【４】陈勇，姚玉斌，等．考虑备自投的地区电 网静态安全分析设计与应用【Ｊ】．电力系 统自动化．２００４（１ ９）． 参考文献 ５】李红伟，王洪城，谭雪峰．基于ＰＬＣ实现 【ｌ Ｊ 能源部西北电力设计院。电力工程电 【的低压双电源备自投系统［Ｊ】．电气应 气设计手册电气二次部分２．中国电力 出版社．１ ９９０． 用．２００７（０６）． 【２１ ＧＢ／Ｔ １ ４２８５ ２００６继电保护和安全自 动装置技术规程．北京：中国标准出版 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ ｌ １