基于智能電網調度技術支持系統的調度員培訓系統的研究與實現

摘 要：本文主要闡述了通過對基于智能電網調度技術支持系統的研究，充分利用平臺和基礎應用提供的公用模型、數據和圖形信息，從而實現了基于智能電網調度技術支持系統的調度員培訓系統的基本功能和擴展功能的過程。

關鍵詞：調度員培訓系統 智能電網調度技術支持系統

中圖分類號：TM 734 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（b）-0042-02

Research and Implementation of Dispatcher Training System Based on Intelligent Grid Dispatching Technology Support System

Zhou Han1 Zhang Jinzhe2 Yuan Qihai1 Wang Lili1 LiuYan1

（1.State GridElectric Power Research Institute，Beijing，100192China；2.North China Electric Power Research Institute Co.，Ltd，Beijing，100045 China）

Abstract：the paper mainly expounds the research on the technology of smart grid dispatching support system based on the model， make full use of public data and graphic information platform and provide a basis for the application， so as to realize the process of Intelligent Grid Scheduling Support System of dispatcher training system based on the basic functions and extended functions.

Key Words：Dispatcher training system； Smart grid dispatching technical support system

當前，我國電網進入了建設統一堅強智能電網的新的發展階段。電網技術的不斷發展和電網規模的快速增長對調度生產運行人員駕馭大電網能力提出了更加迫切的要求。調度員培訓模擬應用功能（DTS）是調度員知識學習、經驗積累、技能培訓、崗位考核及反事故演練的重要工具，在提升電網調度運行技術水平方面具有獨特的作用，是智能電網技術支持系統建設的重要組成部分。

1 基于智能電網調度技術支持系統的調度員培訓系統的技術路線

1.1 一體化

新型的基于智能電網調度技術支持系統的DTS采用徹底的一體化技術路線。其主要特點為：

充分發揮智能電網調度技術支持系統基礎平臺高效、穩定、功能強大的特點，不采用任何中間實時庫或共享內存技術，系統無冗余接口或中間緩存，減少了接口的失配性和性能遲滯。

充分共享智能電網調度技術支持系統平臺和基礎應用提供的公用模型、數據和圖形信息，最大限度地減少用戶的二次維護工作。

充分進行應用共享，通過基礎應用功能（穩態監控、AGC、網絡分析等）在培訓態下的部署構建功能完整一致的控制中心模型，保證了調度員培訓應用的一致性原則的充分實現，構建了完整、豐富的調度培訓模擬環境。

1.2 真實性

DTS不僅建立常規的發電機、交流輸電線、變壓器、電抗器、電容器、母線、開關、刀閘、負荷等一次設備模型，還建立高壓直流輸電系統、串聯補償器等新型一次設備模型。除此之外，DTS還建立繼電保護、安全自動裝置、低頻低壓減載等二次設備仿真模型以及AGC控制系統模型。能真實地再現事故及恢復過程中的潮流分布、二次設備動作情況以及控制系統響應，能準確地仿真特高壓和網省聯絡斷面的潮流分布和電網特性。

1.3 靈活性

教員可以采用圖上操作和表單操作進行各種調度操作模擬及教案制作。

提供了綜合令模擬、發電負荷匹配跟蹤、集合操作等功能可以簡化教案制作和廠站與外部調度的事故響應操作。

提供了子教案以及消息型事件功能可以靈活地模擬復雜的故障場景。

提供了WEB交互技術，支持遠程教員聯合制作演習教案，簡化了大型聯合演習的教案制作過程。

2 系統結構

DTS總體分為電力系統仿真、控制中心仿真和教員臺三個子功能模塊。其主要軟件組件模塊的關系如圖1所示。

事件調度服務：實現對教員/學員操作事件的接受、調度和解析，并將其轉入待電力系統處理的事件隊列。同時實現子教案的存儲和調用。

電力系統模型：實現電力系統的仿真計算和事件操作處理，包括電力系統穩態仿真、電力系統動態仿真、繼電保護和安全自動裝置仿真、誤操作仿真、統計分析等。同時實現快照、教案的制作。

培訓評估：按照制定的評估規則，對系統運行狀況的分析，實現培訓過程的信息記錄和評價。

數據采集仿真：實現對仿真電力系統的數據采集過程的仿真，將理論仿真計算的結果模擬成更為接近現實系統的各種量測。同時可以接受控制中心模型的遙控/遙調等操作，實現對電力系統仿真狀態的改變。

控制中心模型：用以模擬與實際調度控制中心相同的系統環境，其中包括電網實時監控與智能告警、電網自動控制（AGC、AVC）以及網絡分析等應用功能；

PLC仿真：接受培訓態下AGC生成的控制設點，并仿真PLC的控制策略，生成電力系統模型中機組的出力設點。

DTS系統部署在II區，其經防火墻與I區PAS系統相連。同時DTS通過調度數據網外II區與所屬各省地DTS系統互聯或Web交互。DTS硬件部署圖見圖2所示。

3 技術特點

基于智能電網調度技術支持系統的DTS具有電力系統穩態仿真、頻率仿真、調度操作模擬、繼電保護仿真、安全自動裝置仿真、交直流混合輸電系統仿真、量測系統仿真、及AGC仿真，同時實現了基于WEB技術的聯合反事故演習支持功能。具體有以下技術特點：

3.1 徹底的一體化設計思想

沒有內置平臺和數據庫，充分共享模型和方式數據及畫面，同時能夠對AGC等控制系統實現離線閉環仿真。

3.2 獨特的原型邏輯仿真法實現對繼電保護進行模擬

改變了傳統的邏輯仿真法截獲故障信息的預判思路，通過建立繼電器的空間和時間的動作特性原型，進行繼電保護的模擬。

3.3 支持培訓時在線的潮流轉移分析

提供了靈活方便的事故下潮流轉移分析功能。可以方便地為教員或方式研究人員提供事故及操作前后的潮流分析比較。同時提供了基準斷面鎖定功能，可以實現多步操作前后的分析和比較。

3.4 靈活且完備的培訓教案保存

教案中保存典型教案中的電網模型、運行方式以及圖形，用戶可以追溯歷史電網的典型培訓教案。用戶可以在當前電網模型變更后導入原有教案中的運行方式，大大方便培訓教案的制作過程。

3.5 基于WEB技術，實現上下級調度的聯合反事故演習

充分利用Java技術的跨平臺優勢，實現了基于WEB的聯合反事故演習功能。演習人員可以通過調度數據網加入聯合反事故演習進行瀏覽和操作。遠程瀏覽器無需安裝，可以廣泛支持各種主流操作系統。

4 結語

基于智能電網調度技術支持系統的DTS應用功能遵循智能電網調度技術支持系統的總體設計和功能規范，充分依托和發揮技術支撐平臺的優勢，實現了基于智能調度技術支持系統的一體化DTS。充分共享了平臺模型、方式和畫面，可以方便地構建仿真培訓數據環境，維護簡單方便；基于應用的多態部署，實現了控制中心模型模擬，同時實現了AGC的閉環仿真，保證了培訓環境的一致性；仿真模型全面，在實現了交直流混合一次電網仿真的基礎上，實現了繼電保護、自動裝置、低頻低壓減載以及量測模型仿真，繼電保護模擬采用了獨特的原型邏輯仿真法，培訓模擬更加真實；實現了基于WEB交互方式的聯合反事故演習支持功能，支持用戶基于調度局域網進行遠程聯合反事故演習，具有跨平臺、無需安裝、交互快速靈活的特點。

參考文獻

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