嘉興地縣一體化DTS系統建設

董成明，錢 嘯，錢 偉，魏路平

（1.嘉興電力局，浙江 嘉興 314033；2.浙江電力調度運行技術中心，杭州 310007)

電網調度實行統一調度、分級管理模式，為提高各級調度日常業務水平及各級調度間事故處理的綜合協調能力，各網省電力公司紛紛開展DTS（Dispatch Training Simulator， 調度員培訓系統）建設和應用。嘉興電力局在完成嘉興地調DTS系統建設的基礎上，啟動了地縣一體化DTS系統建設。

1 地縣一體化DTS系統建設及網絡

嘉興電力局地縣一體化DTS系統的服務器統一放置在地調機房內，教員機設置在地調調度室，學員機設在地調應急指揮中心，縣局教/學員機統一設置在縣調調度室。地縣一體化DTS系統涉及嘉興地調和5個縣調，所有硬/軟件均按照標準化模式統一配置，系統硬件及網絡解決方案如圖1所示。系統硬件及網絡配置特點如下：

（1）數據庫服務器安裝在地調，每個縣調DTS系統有獨立的數據庫和圖形存儲目錄，且不與地調DTS系統共享。縣調通過遠程終端登錄到相應系統進行維護，采取獨立數據庫設計模式。

（2）采用客戶/代理機制，實現基于多代理機制的遠程互聯客戶端和Web瀏覽，開發了遠程互聯的客戶端軟件和Web工具，滿足遠程互聯和操作的要求。通過權限管理，可對參與聯合演習的用戶設置不同權限，實現不同用戶按不同的權限對所轄設備進行操作。

（3）采用數據壓縮技術，實現遠程數據的快速傳輸和瀏覽。

嘉興地縣一體化DTS系統采用的分布式系統硬件模式及客戶/代理機制的網絡解決方案，為實現地、縣獨立和聯合仿真培訓提供了支持。地、縣調通過各自的服務器對模型獨立維護，同時又可以借助廣域網絡，實現地調與縣調之間的信息交互。

圖1 地縣一體化系統硬件及網絡方案

2 地縣一體化DTS系統建模

2.1 技術路線

為充分發揮地、縣兩級調度的力量，嘉興地縣一體化DTS系統建模遵循以下技術路線：

（1）地縣一體化DTS系統模型采用分布式建模方式，地調和縣調獨立建模、獨立維護、獨立使用，與各自的EMS電網模型保持一致，并實現上、下級DTS系統中電力系統模型的協調。

（2）基于IEC 61970標準建立、拆分和合并模型，保證地、縣電網設備命名規則嚴格一致，地、縣模型一體化形成便捷。

2.2 地、縣調模型的建立

地、縣調維護人員根據其調度范圍，建立所轄范圍內的變電站及變電站間聯絡線的模型。

2.2.1 地、縣調變電站建模

以110 kV變電站為例，由于調度管轄范圍的劃分，地調EMS系統中的110 kV變電站一次接線圖中通常不需要對35 kV及10 kV出線完整建模（如圖2中a所示），而縣調DTS系統在對其范圍內的110 kV變電站建模時，則需完整包含110 kV變電站的35 kV或10 kV出線的模型（如圖2中b所示），用于生成地縣一體化DTS系統的仿真電網模型，而在地調EMS系統中該110 kV變電站則用于生成實時電網分析計算模型。

此外，地縣一體化DTS系統均基于IEC 61970標準建設，在地、縣調EMS系統支持IEC 61970標準時，可直接從地、縣調EMS系統中導入一次模型和電網設備參數，避免重復繪圖建模。

圖2 地、縣調的110 kV變電站建模方式

2.2.2 電網聯絡線建模

（1）不包含T接線的聯絡線。地、縣調DTS系統中建立了相關2個變電站的完整一次接線圖，聯絡線兩端命名一致時，系統會自動識別，并實現相互鏈接跳轉，自動完成建模。

（2）包含T接線的聯絡線。地、縣調DTS系統中建立了相關多個變電站的完整一次接線圖，在保證聯絡線各端命名一致的基礎上，通過建立中間的“T”接站，實現各變電站之間的鏈接跳轉。如圖3所示，變電站a的110 kV進線A11、變電站b的110 kV出線A11和變電站c的110 kV進線A11C站T線通過建立中間“T”接站實現聯絡線的建模。

圖3 包含T接線的變電站聯絡線

2.2.3 縣調緩沖網的生成

為了提高縣調獨立仿真培訓的精度，根據其網絡結構特點，選擇部分省調和地調管轄范圍內的設備作為其緩沖網，縣調緩沖網通過直接從地調導出模型生成。

2.3 地縣一體化模型的生成

地縣一體化DTS系統模型是以地調EMS模型為基礎，包含地調電網范圍內的500 kV和220 kV變電站以及縣調遠程維護的110 kV變電站（低壓出線完整建模）、35 kV變電站。該模型可用于縣調單獨培訓，地、縣調聯合仿真培訓以及省、地、縣聯合仿真培訓。

根據DTS系統建模的技術路線，地調和縣調DTS系統都基于IEC 61970標準導出DTS仿真模型，通過模型拆分和拼接，實現模型拼接與重構。此過程由系統自動完成撥冗，生成地縣一體化模型。以縣調DTS系統合并至地調DTS系統為例，合并時，以地調DTS系統110 kV變電站110 kV進線為合并點，地調自動拆除合并點以下部分，縣調自動拆除合并點以上緩沖等值網，然后完成一次模型合并和二次模型的自動生成。

合并具有雙向性，既可以自由選擇一個或多個縣調電網模型拼接到地調DTS電網模型中，從而構成地縣一體化電網模型；也可以把地調模型拼接到縣調電網中作為外網，以提高縣調DTS系統的仿真計算精度。

3 地縣一體化DTS系統數據接入模式

嘉興地縣一體化DTS系統采取基于SCADA系統的數據接入模式，其原理如圖4所示。在該模式下，嘉興地調和各縣調SCADA/EMS系統將模型、圖形和數據文件通過各自數據轉發接口，以E文件的形式統一傳輸到相應實時數據轉發服務器中，嘉興DTS系統和縣局DTS系統可以從各自和對方服務器中獲取數據，從而實現獨立仿真及地縣一體化仿真時DTS初始斷面數據的獲取。

4 地縣一體化DTS系統仿真模式設計

結合分布式建模的系統設計，考慮3種仿真模式：地縣調獨立仿真，地縣調一體化聯合仿真，以及省、地、縣多級聯合培訓仿真。

4.1 地縣調獨立仿真培訓

地縣調獨立仿真培訓模式下，地、縣的電網模型分別運行在地、縣調的DTS服務器上，教員、學員分別通過教員臺、學員臺登錄到各自DTS系統的仿真服務器上進行仿真培訓。在縣調獨立仿真時，地調電網模型可作為縣調的外部電網，完整參與仿真計算，精確模擬地調電網對縣調電網各種操作的響應和影響。

4.2 地縣調一體化聯合仿真培訓

圖4 嘉興地縣一體化DTS系統數據接入模式

地縣調一體化聯合仿真培訓模式下，通過遠程網絡，縣調DTS系統將縣調建模的電網模型和圖形以CIM模型和SVG圖形的方式上傳到地調DTS系統中，由地調DTS系統進行模型合并，生成地縣一體化DTS模型，該模型在地調DTS系統的教員機上運行，縣調參演人員通過安全Ⅱ區的遠程網絡登錄到地調DTS系統的電力系統模型上，進行地縣調一體化聯合仿真培訓。

在聯合仿真培訓過程中，地縣一體化聯合電網仿真模型由地調教員統一協調，并負責聯合演習初始教案的制作，完成聯合仿真過程中的地調管轄設備的操作。同時在縣調設置遠程縣調分教員臺，由縣調分教員自行設置縣調電網的運行情況，并可完成聯合演習中縣調管轄設備的操作。通過權限設定，參與仿真培訓的地、縣調學員僅能看到自己管轄區域的電網一次接線圖形和系統報警信息，操作管轄范圍內的設備。

在聯合仿真培訓中，地調學員和縣調學員借助模擬調度電話系統，進行上、下級的協調操作演練。

4.3 省、地、縣多級聯合培訓仿真

在生成地縣一體化DTS系統模型的基礎上，地調DTS系統同時下載省調DTS系統電網模型，采用自定義緩沖網的方法，從省調系統中獲取與地調系統聯系緊密的部分電網模型，將其作為外部緩沖網加入到地調的仿真模型中。

在教案生成時，通過省地教案匹配工具，自動獲取省調DTS系統各220 kV主變壓器出線潮流，并自動匹配到本地區電網的實際變電站。

在仿真過程中，通過省地DTS系統的分解協調計算來實現省地DTS系統的聯合培訓仿真。縣調通過遠程客戶端的方式登錄到地調DTS系統，完成相應的操作和設置。

5 結語

嘉興地縣一體化DTS系統建設實現了地、縣調電網一次和二次模型的智能重構，滿足了省、地、縣多級電網聯合仿真培訓的技術要求。系統建設完成后已成功應用于嘉興地縣電網調度員培訓以及聯合反事故演習，提升了調度員業務水平和事故處理的綜合協調能力。

[1]孫小湘，江明．聯網DTS在寧夏電網聯合反事故演習中的應用[J]．寧夏電力，2005（增刊）:50-52．

[2]王鳳禮，曲斐，宋宇輝，等．吉林省電網仿真培訓系統的開發和應用[C]．第28屆中國電網調度運行會，北京：2003．

[3]王民昆，田立峰，茍曉毅．四川電網基于DTS的聯合反事故演習系統建設[J]．電力系統自動化，2006（21）:103-106．

[4]崔長江，李林峰．運用DTS實現廣西電網聯合反事故演習綜述[J]．廣西電力，2008（2）:12-15．

[5]謝穎捷，徐奇鋒．省地縣三級調度DTS互聯系統在浙江電網反事故演習中的應用[J]．浙江電力，2010（8）:49-52．