電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DTS）的應(yīng)用分析

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的進步，出現(xiàn)了許多新興的技術(shù)，在電網(wǎng)企業(yè)中，在對電網(wǎng)調(diào)度人員進行培訓(xùn)時，開始使用電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)。在電網(wǎng)調(diào)度員的培訓(xùn)中應(yīng)用該系統(tǒng)，有利于提高調(diào)度人員的技術(shù)水平，進而可以促進整個電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展。本文介紹了電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)的組成與主要功能，并對其系統(tǒng)運行維護方法做了探討。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)企業(yè)；電網(wǎng)調(diào)度員仿真系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號：TM74 文獻標(biāo)識碼：A

隨著電力市場的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷的擴大，同時，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運行要求也在逐步的提高。電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)是一種比較現(xiàn)代化的培訓(xùn)方法，電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)簡稱DTS，它是用來培訓(xùn)調(diào)度人員的計算機數(shù)字仿真系統(tǒng)，也是電力系統(tǒng)仿真與調(diào)度自動化相結(jié)合一種系統(tǒng)，通過建設(shè)實際的電力系統(tǒng)數(shù)字模型，展現(xiàn)出各個調(diào)度操作與故障前后的系統(tǒng)狀況，并且會把模擬的結(jié)果輸送到仿真電力系統(tǒng)的控制中心，在沒有影響到系統(tǒng)的實際運行情況下，給調(diào)度員建立一個貼近實際操作的調(diào)度環(huán)境。它能夠?qū)﹄娋W(wǎng)調(diào)度員進行有效的培訓(xùn)。電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)的應(yīng)用，有利于調(diào)度員更好的了解電網(wǎng)運行的客觀規(guī)律，讓調(diào)度員能夠及時的分析電網(wǎng)中的薄弱環(huán)節(jié)，還能提高對事故處理的能力，進而提升電網(wǎng)調(diào)度運行的水平。

一、電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)的組成

（一）仿真系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

在調(diào)度自動化系統(tǒng)中，DTS的結(jié)構(gòu)主要包括學(xué)員、教員、電力系統(tǒng)模型以及控制中心模型等。其中學(xué)員指的是進行培訓(xùn)的電網(wǎng)調(diào)度員；教員的職責(zé)是通過教員監(jiān)控子系統(tǒng)來監(jiān)視、控制以及評價在培訓(xùn)過程中的電網(wǎng)調(diào)度員，通常情況下，教員的位置是由有經(jīng)驗的調(diào)度人員來擔(dān)任的；電力系統(tǒng)模型可以模擬電網(wǎng)的物理過程；控制中心模型可以一模一樣的展現(xiàn)調(diào)度員在中心計算機系統(tǒng)環(huán)境中的培訓(xùn)狀況。給學(xué)員建立一個數(shù)據(jù)采集方法跟控制中心比較貼近的培訓(xùn)環(huán)境，其中貼近控制中心的部分主要包括顯示器、操作臺、監(jiān)控內(nèi)容以及通信設(shè)備。學(xué)員在這樣的培訓(xùn)環(huán)境中進行培訓(xùn)，會產(chǎn)生一種親臨現(xiàn)場的感覺，進而會得到比較好的培訓(xùn)效果，有利于提高培訓(xùn)人員的實際操作能力。

（二）仿真系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

依據(jù)DTS跟在線EMS系統(tǒng)之間的關(guān)系可以分為獨立型與結(jié)構(gòu)型兩種。獨立型的DTS只是單向的從EMS系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)，依據(jù)它對控制中心的模擬程度可以分為完全仿真與簡單模擬兩種，當(dāng)使用的是完全仿真的時候，學(xué)員臺應(yīng)用的硬件、軟件以及功能跟實際中的控制中心的幾乎一樣，具有很強的親臨現(xiàn)場的感覺，但是投資卻比較大；當(dāng)使用的是簡單模擬的時候，學(xué)員臺中的一部分功能是與實際中的控制中心的相同，其他的都不一樣，只是對現(xiàn)場的簡單再現(xiàn)，現(xiàn)場感比較差。

結(jié)合型的DTS主要包括一體化與非一體化，一體化的DTS跟在線EMS用的是同一個平臺，在使用和維護方面都比較方便，但是有的時候會受到底層支持的限制；非一體化的DTS通過接口跟在線ENS進行聯(lián)結(jié)，這種方式比較靈活，但是在接口與維護方面比較不方便。

（三）DTS系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)

DTS系統(tǒng)的軟件的構(gòu)成主要包括兩個部分，其中一個部分是DST系統(tǒng)的支持軟件與基礎(chǔ)應(yīng)用軟件。其中支持軟件主要包括數(shù)據(jù)庫管理、通信管理以及圖形管理等，支持軟件能夠確保DTS的高效運行以及顯示與傳送仿真的結(jié)果；基礎(chǔ)應(yīng)用軟件主要包括SCADA、網(wǎng)絡(luò)分析軟件以及AGC，在控制中心模型中，基礎(chǔ)應(yīng)用軟件是其中一項比較重要的功能之一，在線網(wǎng)絡(luò)分析軟件中的狀態(tài)估計以及負(fù)荷估計都有利于DTS培訓(xùn)方案的制定。另一個部分是DTS自身的仿真軟件與培訓(xùn)支持軟件，其中仿真軟件主要包括頻率計算、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹簯B(tài)與中期動態(tài)仿真以及長期動態(tài)仿真等，培訓(xùn)支持軟件主要包含培訓(xùn)控制、調(diào)度操作以及事件調(diào)度等。

二、電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)主要的功能及其應(yīng)用

（一）DTS系統(tǒng)中的電網(wǎng)仿真功能

DTS系統(tǒng)按照實用性的準(zhǔn)則，提供了兩個電力系統(tǒng)運行特征的仿真模型，一個是電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)仿真模型，另一個就是電力系統(tǒng)的動態(tài)仿真模型。其中電力系統(tǒng)的動態(tài)仿真模型包含暫態(tài)、中期以及長期全部過程的動態(tài)仿真。電網(wǎng)仿真功能不僅能夠提供電網(wǎng)的靜態(tài)仿真，還能提供全部過程的動態(tài)仿真。同時，靜態(tài)仿真還能與動態(tài)仿真結(jié)合成一個整體。DTS系統(tǒng)還能夠支持多個電氣島的靜態(tài)與動態(tài)過程的仿真。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生事故或者操作發(fā)生系統(tǒng)解列的時候，可以通過對每個電氣島進行拓?fù)浞治觯軌蜃詣拥呐袆e電氣島當(dāng)時的狀態(tài)——是死島還是活島。當(dāng)處于死島狀態(tài)時，不可以參與到計算中。在DTS系統(tǒng)應(yīng)用中，我們可以對系統(tǒng)解列的工作程序進行一定的探究。在現(xiàn)有的科技基礎(chǔ)之上，利用現(xiàn)有的科技手段，可以對系統(tǒng)解列的程序進行頻率以及潮流的動態(tài)以及靜態(tài)仿真的處理，可以真實的再現(xiàn)模擬子系統(tǒng)崩潰的全過程。某一個子系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰的現(xiàn)象并不會影響其他子系統(tǒng)正常的進行仿真運行。

（二）DTS系統(tǒng)中的培訓(xùn)功能

DTS系統(tǒng)給培訓(xùn)的電網(wǎng)調(diào)度人員提供了兩個功能，一個是電網(wǎng)調(diào)度運行控制模擬的培訓(xùn)的功能，另一個就是EMS系統(tǒng)應(yīng)用操作模擬培訓(xùn)的功能。

1 常規(guī)的DTS功能。模擬電網(wǎng)的實時過程，培訓(xùn)的內(nèi)容主要包括基本技能與處理事故的能力和恢復(fù)故障的能力等，重在提升電網(wǎng)調(diào)度人員的運行水平，同時，還擁有各區(qū)域調(diào)度聯(lián)合進行反事故演練的功能。

2 EMS系統(tǒng)的應(yīng)用培訓(xùn)。能夠給電網(wǎng)的運行、計劃以及決策的工作人員提供決策上的支持，能夠給使用SCADA、EMS和AGC系統(tǒng)的用戶進行培訓(xùn)，同時，還給使用EMS應(yīng)用軟件的用戶提供了一個軟件開發(fā)的平臺。

（三）DTS系統(tǒng)中的調(diào)度員研究功能

調(diào)度員研究臺功能跟教員臺很相似，但是并不需要跟學(xué)員臺進行通訊，只是教員機的單機研究方式。調(diào)度員可以在研究臺上計算潮流，還能對事故進行預(yù)想以及校驗操作票。調(diào)度員研究臺系統(tǒng)主要由研究之前的準(zhǔn)備、研究中的操作控制及研究后的處理三個部分組成。

（四）DTS系統(tǒng)中的區(qū)域聯(lián)合反事故演習(xí)

在個區(qū)域調(diào)度聯(lián)合進行反事故的演練中使用WEB的方法。以下是WEB方案的具體內(nèi)容：可以對演習(xí)區(qū)域進行劃分，標(biāo)出三個安全區(qū)域，進行具體演習(xí)操作。在第一個安全區(qū)與第三個安全區(qū)的演習(xí)人員才可以訪問DTS的主站。通過電力數(shù)據(jù)網(wǎng)訪問的方式進行具體的訪問。通過在第三個安全區(qū)使用電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)訪問DTS的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)最大程度的資源共享，還能夠廣泛的發(fā)布演習(xí)信息。在第三個區(qū)域設(shè)置一臺跟第二個區(qū)域功能相同的WEB服務(wù)器。采用的數(shù)據(jù)同步技術(shù)可以確保第二與第三個安全區(qū)兩邊的數(shù)據(jù)一樣。這樣在DTS主站、撥號終端、DMIS以及遠(yuǎn)程登錄終端上都能夠看到DTS系統(tǒng)演習(xí)的關(guān)于電網(wǎng)信息變化的全過程。

三、對電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)的運行的維護

隨著科技的進步，各區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度的自動化水平也在不斷的提高，同時，電力系統(tǒng)采用的先進的應(yīng)用軟件也在不斷的強化。科技的進步使EMS系統(tǒng)的量測度更加的準(zhǔn)確，參數(shù)也變的更加齊全，這些都給應(yīng)用DTS系統(tǒng)的可靠性打下了良好的基礎(chǔ)。DTS系統(tǒng)位于SCAD與EMS軟件系統(tǒng)的頂端，所以，對在SCAD與EMS軟件系統(tǒng)中的電網(wǎng)規(guī)模進行確認(rèn)以及參數(shù)維護等方面，一定要對DTS的要求進行全面的考慮，通常情況下，在狀態(tài)估計中DTS可以對管理的電網(wǎng)全部都處理之后開始進行投運。而且SCADA系統(tǒng)一定要做好對沒有什么實測信息的刀閘開合的地方進行維護的工作。

對DTS系統(tǒng)運行的維護工作會涉及到調(diào)度、保護以及自動化等方面的專業(yè)，一般都是采用保護與方式配合自動化的方法來維護DTS系統(tǒng)。具體的維護程序是：當(dāng)電網(wǎng)添加新的設(shè)備的時候，先由SCADA的維修人員對廠站的接線進行修改，把數(shù)據(jù)庫信息的點號以及動態(tài)聯(lián)庫輸入進去，讓SCADA系統(tǒng)正常的運行，而且要將工作票傳遞給自動化EMS的維修人員。當(dāng)EMS的維修人員拿到工作票時，要依據(jù)新的產(chǎn)站接線及時的對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行更新，還要把各個板塊需要的電阻和電抗等參數(shù)錄入到網(wǎng)絡(luò)中，確保EMS系統(tǒng)中的各個板塊正常的運行，同時還要將工作票傳遞給自動化DTS的維護人員，當(dāng)自動化DTS的維護人員拿到工作票時，要及時對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行更新，而且還要把保護裝置參數(shù)錄到網(wǎng)絡(luò)中去，讓DTS系統(tǒng)能夠正常的運行。在整個維護過程中，SCADA、EMS以及DTS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以是不一樣的，但是最好保持一樣，這樣可以降低RTU仿真建立映射關(guān)系的時候的難度。

結(jié)語

在電網(wǎng)企業(yè)中應(yīng)用DTS系統(tǒng)擁有重要的作用。DTS系統(tǒng)能夠確保電網(wǎng)安全正常的運行，對電網(wǎng)調(diào)度員的培訓(xùn)也有一定的促進作用，可以提高調(diào)度人員的技術(shù)能力。在應(yīng)用DTS系統(tǒng)的過程中也要注意到，隨著電網(wǎng)企業(yè)的不斷發(fā)展，DTS系統(tǒng)也要不斷的完善進步，提高自身的實用水平，從而跟上企業(yè)的發(fā)展步伐。要對DTS系統(tǒng)的運行實行制度化，要嚴(yán)格的按照相關(guān)的制度進行操作。同時，還要在維護DTS系統(tǒng)的工作人員上慎重選擇，一定要選擇專業(yè)水平比較高的人員來擔(dān)任，這樣能夠保障DTS系統(tǒng)能夠正常的運行，最終帶動整個電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

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