供配電系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)與綜合自動(dòng)化

內(nèi)容提要：微機(jī)保護(hù)的特點(diǎn)、構(gòu)成及保護(hù)算法的概念

工廠線路、變壓器和高壓電動(dòng)機(jī)微機(jī)保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)實(shí)例

配電自動(dòng)化系統(tǒng)的基本概念、組成、內(nèi)容及其功能

變電站綜合自動(dòng)化的基本概念和結(jié)構(gòu)

7.1供配電系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)

微機(jī)保護(hù)在電力系統(tǒng)的各個(gè)方面及各種電壓等級(jí)上均有較大的發(fā)展，如線路保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、變壓器保護(hù)、勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。

現(xiàn)代繼電保護(hù)裝置的發(fā)展趨勢(shì)：

微機(jī)控制化

保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化

算法智能化

功能一體化

7.1.1微機(jī)保護(hù)的硬件構(gòu)成微機(jī)保護(hù)的硬件部分由四部分組成：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)CPU主系統(tǒng)開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)外圍設(shè)備

圖7.1微機(jī)保護(hù)的硬件構(gòu)成框圖

1．?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)

①數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)又稱模擬量輸入系統(tǒng)。

②數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由電壓形成、模擬濾波器（ALF）、采樣保持（S/H）、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（MPX）與模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）幾個(gè)環(huán)節(jié)組成。采樣保持器：是對(duì)連續(xù)變化的模擬信號(hào)定時(shí)測(cè)量,抽取樣值。通過采樣,一個(gè)在時(shí)間上連續(xù)變化的模擬信號(hào)就轉(zhuǎn)換為隨時(shí)間變化的脈沖信號(hào)。實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)的必須的抽樣---保持電路。

③其作用是將電壓互感器（TV）和電流互感器（TA）二次輸出的電壓、電流模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，然后送入CPU主系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及運(yùn)算。

2．CPU

主系統(tǒng)

微機(jī)保護(hù)的CPU主系統(tǒng)是由MPU微處理器、EPROM可編程只讀存儲(chǔ)器、RAM隨機(jī)存儲(chǔ)器、定時(shí)器、接口板以及打印機(jī)等外圍設(shè)備組成。它實(shí)際上是由各種芯片搭成的專用計(jì)算機(jī)，或者使用單片機(jī)構(gòu)成。

3．開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)

開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)的主要作用是輸出跳閘、信號(hào)等信息。與外圍設(shè)備包括打印機(jī)和調(diào)試、整定設(shè)備等接口。為了防止干擾的入侵，通常經(jīng)過光電隔離電路將開關(guān)量輸入/輸出回路與微機(jī)保護(hù)的主系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的隔離，使兩者不存在電的直接聯(lián)系。7.1.2微機(jī)保護(hù)的軟件系統(tǒng)

微機(jī)保護(hù)軟件系統(tǒng)的組成：初始化模塊數(shù)據(jù)采集管理模塊故障檢出模塊

數(shù)字濾波模塊故障計(jì)算模塊自檢模塊7.1.3

微機(jī)保護(hù)的算法微機(jī)保護(hù)的算法——是將離散的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過某種運(yùn)算，求出電流、電壓幅值、相位的過程。

常用的保護(hù)算法：導(dǎo)數(shù)式算法全波傅立葉算法最小二乘算法

最小二乘法（又稱最小平方法）是一種數(shù)學(xué)優(yōu)化技術(shù)。它通過最小化誤差的平方和尋找數(shù)據(jù)的最佳函數(shù)匹配。利用最小二乘法可以簡(jiǎn)便地求得未知的數(shù)據(jù)，并使得這些求得的數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間誤差的平方和為最小。最小二乘法還可用于曲線擬合。7.2

線路的微機(jī)保護(hù)

7.2.1線路保護(hù)配置的基本原則1.10kV線路保護(hù)配置（1）10kV架空線路和電纜線路應(yīng)裝設(shè)相間短路保護(hù)，保護(hù)裝置采用兩相式接線，并在所有出線中皆裝設(shè)在同名的兩相上，通常裝設(shè)在A、C兩相上，以保證當(dāng)發(fā)生不在同出線上的兩點(diǎn)單相接地時(shí)有2/3機(jī)會(huì)切除一個(gè)故障點(diǎn)。（2）10kV線路保護(hù)護(hù)，一般般以電流流速斷保保護(hù)為主主，以過過流保護(hù)護(hù)作為后后備保護(hù)護(hù)，保護(hù)護(hù)裝置采采用的是是遠(yuǎn)后備備方式。。（3）10kV線路在下下述情況況下必須須裝設(shè)電電流速斷斷保護(hù):①對(duì)于發(fā)電電廠母線線上的出出線發(fā)生生短路時(shí)時(shí)，母線線電壓如如果低于于0.55~0.65倍額定電電壓，則則應(yīng)由電電流速斷斷保護(hù)切切除；對(duì)對(duì)變電所而言，，當(dāng)線路路上發(fā)生生短路，，變電所所母線電電壓大量量下降時(shí)時(shí)，也應(yīng)裝設(shè)設(shè)電流速速斷保護(hù)護(hù)。②導(dǎo)線截面面不允許許延時(shí)切切除短路路電流時(shí)時(shí)，應(yīng)裝裝設(shè)電流流速斷保護(hù)。1.10kV線路保護(hù)護(hù)配置（1）35kV單側(cè)電源源線路保保護(hù)（2）35kV雙側(cè)電源源線路保保護(hù)對(duì)于35kV雙側(cè)電源源的單回回線路通通常裝設(shè)設(shè)兩相方方向電流流保護(hù)和和兩相三三繼電器器帶時(shí)限限方向過過流保護(hù)護(hù)，并附附以檢查無電電壓或同同期的三三相一次次重合閘閘。三相重合合閘，是是指不論論在輸、、配電線線上發(fā)生生單相短短路還是是相間短短路時(shí)，，繼電保保護(hù)裝置置均將線線路三相相斷路器器同時(shí)跳跳開，然然后啟動(dòng)動(dòng)自動(dòng)重重合閘再再同時(shí)重重新合三三相斷路路器的方方式。電力系統(tǒng)運(yùn)行行經(jīng)驗(yàn)證證明，架架空線路路的故障障大都是是暫時(shí)的的，例如如：由于于雷電過過電壓引引起的絕絕緣子表表面閃絡(luò)絡(luò)，大風(fēng)風(fēng)引起的的短時(shí)碰碰線，通通過鳥類類身體的的放電以以及樹枝枝等物掉掉落在導(dǎo)導(dǎo)線上引引起的短短路等。。當(dāng)故障障線路被被迅速斷斷開之后后，電弧弧即行消消滅，故故障點(diǎn)的的絕緣強(qiáng)強(qiáng)度重新新恢復(fù)，，因此在在線路被被斷開以以后再進(jìn)進(jìn)行一次次重合閘閘，就有有可能大大大提高高供電的的可靠性性。通常設(shè)計(jì)計(jì)成兩相相式電流流速斷保保護(hù)和兩兩相三電電流繼電電器帶時(shí)限的電電流保護(hù)護(hù)，電流流速斷經(jīng)經(jīng)出口繼繼電器跳跳開斷路路器，而帶時(shí)限限保護(hù)經(jīng)經(jīng)時(shí)延跳跳開斷路路器。2．35kV線路保護(hù)護(hù)配置7.2.210kV線路微機(jī)機(jī)保護(hù)這里所介介紹的微微機(jī)保護(hù)護(hù)裝置的的CPU采用ATmega128單片機(jī)，，MAX125芯片進(jìn)行行交流信信號(hào)的采采集，顯顯示部分分采用帶帶字庫(kù)的的液晶顯顯示模塊塊，通信信物理接接口是RS-485，采用ModBus通信規(guī)約約，組網(wǎng)網(wǎng)方便，，可直接接與微機(jī)機(jī)監(jiān)控或或保護(hù)管管理機(jī)聯(lián)聯(lián)網(wǎng)通信信。軟件件部分能能準(zhǔn)確計(jì)計(jì)算各項(xiàng)項(xiàng)電量參參數(shù)，可可實(shí)現(xiàn)10套定值的的獨(dú)立整整定（設(shè)設(shè)定），，包含11種線路保保護(hù)算法法，并可可將故障障報(bào)告上上傳。電氣設(shè)備備在投入入正常運(yùn)運(yùn)行前必必須先測(cè)測(cè)試設(shè)備備正常運(yùn)運(yùn)行電流流的大小小，是否否在上級(jí)級(jí)保護(hù)開開關(guān)的整定電流范圍圍之內(nèi)。。整定電流流就是空空氣開關(guān)關(guān)或接觸觸器的過過流保護(hù)護(hù)裝置的的動(dòng)作電電流值，，這個(gè)數(shù)數(shù)值要調(diào)調(diào)整的，，以保正正在過流流時(shí)跳閘閘，不能能小也能能大，小小了會(huì)誤誤動(dòng)作，，大了不不起保護(hù)護(hù)。保護(hù)裝置置硬件系系統(tǒng)總體體分為7個(gè)部分：：數(shù)據(jù)濾濾波采樣部分分、CPU主電路、、開關(guān)量量輸入輸輸出部分分、液晶顯示示、按鍵鍵電路、、通訊電電路和電電源電路路?？傮w設(shè)計(jì)計(jì)如下圖圖7.21.保護(hù)裝置置的硬件件設(shè)計(jì)圖7.2保護(hù)裝置置的硬件件結(jié)構(gòu)軟件設(shè)計(jì)計(jì)分為整整定測(cè)試試部分和和故障判判斷處理理2個(gè)部分。。整定部分分是對(duì)各各種保護(hù)護(hù)定值和和時(shí)限按按照規(guī)定定的步長(zhǎng)長(zhǎng)和范圍圍進(jìn)行整整定。測(cè)試部分分是對(duì)時(shí)時(shí)間日期期、電壓壓、電流流、頻率率等關(guān)鍵鍵參數(shù)進(jìn)進(jìn)行測(cè)試試計(jì)算。。故障判斷斷處理程程序是根根據(jù)測(cè)試試部分得得到的電電壓、頻頻率等參參數(shù)，與與存儲(chǔ)的的整定數(shù)數(shù)值進(jìn)行行比較，，按照各各種故障障的判據(jù)據(jù)，進(jìn)行行分析，，如果符符合某種種故障的的條件則則馬上啟啟動(dòng)對(duì)應(yīng)應(yīng)的保護(hù)護(hù)動(dòng)作如如報(bào)警或或跳閘等等，并生生成故障障報(bào)告。。2.保護(hù)裝裝置的的軟件件設(shè)計(jì)計(jì)圖7.3保護(hù)裝裝置主主程序序流程程圖圖7.3保護(hù)裝裝置主主程序序流程程圖變壓器器成套套微機(jī)機(jī)保護(hù)護(hù)裝置置作為為新一一代數(shù)數(shù)字式式變電電站變變壓器器的各各種短短路故故障和和不正正常運(yùn)運(yùn)行狀狀態(tài)的的成套套保護(hù)護(hù)測(cè)控控裝置置，適適用于于電力力系統(tǒng)統(tǒng)35kV、110kV變電站站的雙雙繞組組及三三繞組組變壓壓器，，由變變壓器器主保保護(hù)單單元和和后備備保護(hù)護(hù)單元元兩部部分組組成。。7.3變壓器器的微微機(jī)保保護(hù)變壓器器微機(jī)機(jī)保護(hù)護(hù)有主主保護(hù)護(hù)系統(tǒng)統(tǒng)和后后備保保護(hù)系系統(tǒng)。。1.變壓器器差動(dòng)動(dòng)保護(hù)護(hù)變壓器器差動(dòng)動(dòng)保護(hù)護(hù)與瓦瓦斯保保護(hù)聯(lián)聯(lián)合構(gòu)構(gòu)成變變壓器器的主主保護(hù)護(hù)，用用來保保護(hù)變變壓器器的內(nèi)內(nèi)部故故障。。變壓器器的差差動(dòng)保保護(hù)是是變壓壓器的的主保保護(hù)，，是按按循環(huán)環(huán)電流流原理理裝設(shè)設(shè)的。。主主要用用來保保護(hù)雙雙繞組組或三三繞組組變壓壓器繞繞組內(nèi)內(nèi)部及及其引引出線線上發(fā)發(fā)生的的各種種相間間短路路故障障，同同時(shí)也也可以以用來來保護(hù)護(hù)變壓壓器單單相匝匝間短短路故故障。。瓦斯繼繼電器器（又又稱氣氣體繼繼電器器）是是變壓壓器所所用的的一種種保護(hù)護(hù)裝置置，裝裝在變變壓器器的儲(chǔ)儲(chǔ)油柜柜和油油箱之之間的的管道道內(nèi)，，利用用變壓壓器內(nèi)內(nèi)部故故障而而使油油分解解產(chǎn)生生氣體體或造造成油油流涌涌動(dòng)時(shí)時(shí)，使使氣體體繼電電器的的接點(diǎn)點(diǎn)動(dòng)作作，接接通指指定的的控制制回路路，并并及時(shí)時(shí)發(fā)出出信號(hào)號(hào)告警警。2.變壓器器的后后備保保護(hù)變壓器器的后后備保保護(hù)是是用來來作為為外部部短路路和內(nèi)內(nèi)部短短路的的后備備保護(hù)護(hù)裝置置，稱稱為變變壓器器的后后備保保護(hù)。。7.3.1變壓器器微機(jī)機(jī)保護(hù)護(hù)的種種類和和配置置這里介介紹的的是一一中小小型工工廠10kV/0.4kV，容量量為3150kV·A的變壓壓器微微機(jī)保保護(hù)裝裝置的的設(shè)計(jì)計(jì)。該該裝置置的硬硬件部部分以以ATmega128處理器器為核核心，，主要要設(shè)計(jì)計(jì)了兩兩片14位A/D芯片MAX125和頻率率測(cè)量量電路路配合合，進(jìn)進(jìn)行實(shí)實(shí)時(shí)交交流采采樣的的電路路。軟軟件部部分主主要設(shè)設(shè)計(jì)了了頻率率測(cè)量量、交交流采采集控控制、、故障障處理理、顯顯示和和時(shí)鐘鐘等模模塊程程序。。7.3.2中小型型工廠廠10kV/0.4kV變壓器器微機(jī)機(jī)保護(hù)護(hù)1.保護(hù)裝裝置的的硬件件系統(tǒng)統(tǒng)圖7.4保護(hù)裝裝置的的硬件件結(jié)構(gòu)構(gòu)框圖圖2.保護(hù)裝裝置的的軟件件部分分該裝置置的軟軟件調(diào)調(diào)試使使用編編譯軟軟件AtmanAvrCIDE(Version4.1)，核心心是GNUC/C++CompilerAVRGCC3.3.2。它是是Atmel公司的的AVR系列單單片機(jī)應(yīng)用用AVRGCC編譯器器而開開發(fā)的的集成成開發(fā)發(fā)環(huán)境境，工程項(xiàng)項(xiàng)目采采用模模塊化化管理理，可可視化化編程程，文文本編編輯器器支持自自動(dòng)提提示函函數(shù)參參數(shù)信信息，，函數(shù)數(shù)檢索索和插插入等等功能能。1）主程程序圖7.5主程序序的流流程圖圖2)翻頁(yè)和和設(shè)置置程序序圖7.6設(shè)置程程序流流程圖圖圖7.7菜單示示意圖圖3）數(shù)據(jù)據(jù)采集集程序序圖7.8交流采采集程程序流流程圖圖4）故障障處理理程序序圖7.9故障處處理程程序序流程程圖高壓電電動(dòng)機(jī)機(jī)在運(yùn)運(yùn)行過過程中中，可可能會(huì)會(huì)發(fā)生生各種種短路路故障障或不不正常常運(yùn)行行狀態(tài)態(tài)。如如定子子繞組組相間間短路路，單單相接接地故故障，，供電電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)電壓壓和頻頻率的的降低低而使使電動(dòng)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下下降等等，這這些故故障或或不正正常運(yùn)運(yùn)行狀狀態(tài)，，若不不及時(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)并加加以處處理，，會(huì)引引起電電動(dòng)機(jī)機(jī)嚴(yán)重重?fù)p壞壞，并并使供供電回回路電電壓顯顯著降降低，，因此此，必必須裝裝設(shè)相相應(yīng)的的保護(hù)護(hù)裝置置。7.4高壓電電動(dòng)機(jī)機(jī)的微微機(jī)過過電電流保保護(hù)7.4.110kV異步電電動(dòng)機(jī)機(jī)微機(jī)機(jī)保護(hù)護(hù)1.微機(jī)保保護(hù)裝裝置的的硬件件設(shè)計(jì)計(jì)硬件系系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)該該滿足足以下下要求求：抗干擾擾性可靠性性快速性性圖7.10保護(hù)裝裝置的的硬件件系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖2.微機(jī)保保護(hù)裝裝置的的軟件件設(shè)計(jì)計(jì)設(shè)計(jì)過過程中中應(yīng)遵遵循以以下幾幾個(gè)原原則：：采樣時(shí)時(shí)間應(yīng)應(yīng)不受受干擾擾.保護(hù)子子程序序的重重要性性次之之，當(dāng)當(dāng)程序序進(jìn)入入保護(hù)護(hù)子程程序時(shí)時(shí)，不能隨隨意切切換到到其它它程序序。各程序序模塊塊保持持相對(duì)對(duì)獨(dú)立立和封封閉，，有獨(dú)獨(dú)立的的輸入入輸出出，只定義義一個(gè)個(gè)入口口和出出口，，避免免模塊塊之間間的交交叉互互聯(lián)，，信息通通過全全局變變量或或函數(shù)數(shù)返回回值傳傳輸。。圖7.11總體程程序流流程圖圖圖7.12采樣程程序流流程圖圖圖7.13保護(hù)程程序流流程圖圖圖7.14寫時(shí)鐘程序流流程圖圖7.15讀時(shí)鐘程序流流程圖7.5配電網(wǎng)自動(dòng)化化配電網(wǎng)自動(dòng)化化的主要功能能包括如下主主要內(nèi)容：配電網(wǎng)調(diào)度自自動(dòng)化系統(tǒng)變電所、配電電所自動(dòng)化饋線自動(dòng)化（（FA）自動(dòng)制圖（AM）/設(shè)備管理（FM）/地理信息系統(tǒng)統(tǒng)（GIS）7.5.1數(shù)據(jù)采集與監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）SCADA是“SupervisoryContro1andDataAcquisition”的縮寫，即“監(jiān)視控制和數(shù)數(shù)據(jù)采集”之意。配電網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)主要要實(shí)實(shí)現(xiàn)“四遙”功能：遙信完成采集集配電網(wǎng)的各各種開關(guān)設(shè)備備的實(shí)時(shí)狀態(tài)態(tài)，通過配電電網(wǎng)的信道送送到監(jiān)控計(jì)算算機(jī)。遙測(cè)完成采集集配電網(wǎng)的各各種電量（如如電流、電壓壓、用戶負(fù)荷荷、電度等））的實(shí)時(shí)數(shù)值值通過配電網(wǎng)網(wǎng)的信道送到到監(jiān)控計(jì)算機(jī)機(jī)。遙控是由操作作人員通過監(jiān)監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)發(fā)送開關(guān)開合合命令，通過配電網(wǎng)信信息傳達(dá)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)，使現(xiàn)場(chǎng)的的執(zhí)行機(jī)構(gòu)操操作開關(guān)的開合，達(dá)達(dá)到給用戶供供電、停電等等目的。遙調(diào)是由操作作人員通過監(jiān)監(jiān)控計(jì)算機(jī)或或高級(jí)監(jiān)控程程序自動(dòng)發(fā)送參數(shù)調(diào)節(jié)節(jié)命令，通過過配電網(wǎng)信道道傳達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，，使現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)對(duì)特定的參數(shù)數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，，達(dá)到負(fù)荷大大小、電壓、功率因數(shù)數(shù)調(diào)節(jié)等目的的。7.5.2配電網(wǎng)地理信信息系統(tǒng)（GIS）配電網(wǎng)地理信信息系統(tǒng)的任任務(wù)是在城鄉(xiāng)鄉(xiāng)街道地理背景圖上按一一定比例繪制制饋電線的接接線圖，圖上可標(biāo)注斷路路器、架空線線、電線桿、、電纜、配電變壓器等所所有電氣設(shè)備備的符號(hào)、型型號(hào)、規(guī)格。。它集配電網(wǎng)的的圖形、數(shù)據(jù)據(jù)和計(jì)算于一一體，達(dá)到對(duì)配電網(wǎng)科學(xué)學(xué)管理的水平平。7.5.3配電網(wǎng)管理信信息系統(tǒng)（DMS）現(xiàn)代的電力企企業(yè)管理信息息系統(tǒng)的功能能包括：數(shù)據(jù)處理功能能輔助決策功能能辦公自動(dòng)化功功能7.5.4典型配電自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)典型配電自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)主要要由以下幾部部分構(gòu)成：3.MMI子系統(tǒng)2.子系統(tǒng)4．輸入輸出設(shè)設(shè)備1.數(shù)據(jù)采集子系系統(tǒng)6.計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通通信子系統(tǒng)7.時(shí)鐘子系統(tǒng)8.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備9.電源子系統(tǒng)5.歷史服務(wù)器子子系統(tǒng)圖7.16典型配電自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)圖7.6工廠變電所綜綜合自動(dòng)化變電站自動(dòng)化化是應(yīng)用控制制技術(shù)、信息息處理和通信信技術(shù)，利用用計(jì)算機(jī)軟件件和硬件系統(tǒng)統(tǒng)或自動(dòng)裝置置代替人工進(jìn)進(jìn)行各種運(yùn)行行作業(yè)，提高高變電站運(yùn)行行、管理水平平的一種自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)。7.6.1變電所綜合自自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)構(gòu)變電所綜合自自動(dòng)化系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)模式可可分為三種類型：集中式分布集中組屏屏分布分散式1.集中式結(jié)構(gòu)圖7.17集中式結(jié)構(gòu)示示意圖2．分布分散式結(jié)結(jié)構(gòu)圖7.18分布分散式結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖3．分散式集中組組屏結(jié)構(gòu)圖7.19分散式集中組組屏結(jié)構(gòu)小結(jié)1.微機(jī)保護(hù)的硬硬件部分主要要由數(shù)據(jù)采集集系統(tǒng)、CPU主系統(tǒng)、開關(guān)關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)、及及外圍設(shè)備等等四部分組成成。微機(jī)保護(hù)護(hù)的軟件系統(tǒng)統(tǒng)由初始化模模塊、數(shù)據(jù)采采集管理模塊塊、故障檢出出模塊、數(shù)字字濾波模塊、、故障計(jì)算模模塊與自檢模模塊等組成。。2.微機(jī)保護(hù)的算算