電網(wǎng)調(diào)控仿真培訓(xùn)系統(tǒng)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

陳鑄華+李曉

摘要：本文分析了調(diào)控運(yùn)行專業(yè)的仿真培訓(xùn)需求，介紹了調(diào)控一體化模式下仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的功能與建設(shè)方法，論述了如何有效開(kāi)展電力調(diào)度員、監(jiān)控、變電運(yùn)行人員反事故演習(xí)技能培訓(xùn)的實(shí)踐應(yīng)用，探討如何促進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)員工技能水平的有效教學(xué)，培養(yǎng)高素質(zhì)、適用的專業(yè)技能型人才，保障電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：調(diào)控一體化；仿真；培訓(xùn)

中圖分類號(hào)：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）01-0049-02

1 引言

電力行業(yè)多年來(lái)的運(yùn)用實(shí)踐證明，電網(wǎng)調(diào)度培訓(xùn)仿真系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，可以符合電網(wǎng)公司日益發(fā)展的需要，能夠有力地促進(jìn)調(diào)控人員的技能水平提高。隨著現(xiàn)代電網(wǎng)規(guī)模的日益增大，電網(wǎng)調(diào)度控制中心當(dāng)值人員的素質(zhì)要求大為提高，對(duì)調(diào)控人員的技術(shù)技能培訓(xùn)主要側(cè)重于對(duì)故障現(xiàn)象和信號(hào)的分析與判斷，以及對(duì)異常事故處理的能力提升。而調(diào)度、監(jiān)控和變電值班人員在采用傳統(tǒng)單一仿真系統(tǒng)將無(wú)法做到真正跨工種、跨專業(yè)、全面、聯(lián)合的綜合性仿真培訓(xùn)。因此，開(kāi)發(fā)一套多功能、體驗(yàn)式教學(xué)的技能實(shí)訓(xùn)仿真系統(tǒng)平臺(tái)，培養(yǎng)滿足地區(qū)多級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行要求的調(diào)度專業(yè)復(fù)合型技術(shù)技能人才。

2 電網(wǎng)調(diào)控仿真系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)

電網(wǎng)調(diào)控仿真培訓(xùn)系統(tǒng)平臺(tái)根據(jù)湖南地區(qū)電網(wǎng)的特點(diǎn)，選取一個(gè)地、市調(diào)典型電網(wǎng)為框架，進(jìn)行合理的加工設(shè)計(jì)，構(gòu)建的虛擬電網(wǎng)，并以地區(qū)電網(wǎng)中500kV、220kV、110kV、35kV和10kV電壓等級(jí)電網(wǎng)、縣級(jí)配電網(wǎng)自動(dòng)化區(qū)域電網(wǎng)以及電源點(diǎn)和負(fù)荷點(diǎn)為仿真范圍，并選取其中的1座220kV變電站、1座110kV變電站進(jìn)行詳細(xì)的三維場(chǎng)景（3D）仿真。本仿真系統(tǒng)平臺(tái)綜合了電網(wǎng)生產(chǎn)全過(guò)程的調(diào)控一體化運(yùn)行環(huán)境，是一套集電網(wǎng)仿真、調(diào)控中心仿真、變電站仿真、智能評(píng)價(jià)仿真于一體的綜合仿真系統(tǒng)平臺(tái)。該系統(tǒng)平臺(tái)能夠?qū)⒌貐^(qū)全電網(wǎng)、多電壓等級(jí)變電站和各級(jí)調(diào)控中心之間的信息互動(dòng)、業(yè)務(wù)聯(lián)系進(jìn)行實(shí)時(shí)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)度（配調(diào)）、監(jiān)控、變電運(yùn)維人員的多角度、多場(chǎng)景的生產(chǎn)全過(guò)程性仿真培訓(xùn)。

本系統(tǒng)中教員服務(wù)仿真系統(tǒng)是教員進(jìn)行教學(xué)、培訓(xùn)和管理的工作平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體系統(tǒng)的仿真培訓(xùn)管理功能。教員服務(wù)系統(tǒng)提供的培訓(xùn)業(yè)務(wù)及模式管理工具可完成培訓(xùn)前運(yùn)行方式、培訓(xùn)模式和教案準(zhǔn)備工作；多級(jí)調(diào)控培訓(xùn)進(jìn)度管理可完成培訓(xùn)中的操作和進(jìn)度控制。仿真時(shí)鐘和數(shù)據(jù)通信管理通過(guò)調(diào)用時(shí)間管理服務(wù)向通信中間件請(qǐng)求推進(jìn)仿真時(shí)間，各工作站接口由仿真對(duì)象RTI接口管理服務(wù)端相連，通過(guò)RMI遠(yuǎn)程方法調(diào)用進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)。電網(wǎng)全過(guò)程仿真培訓(xùn)平臺(tái)配置有教員系統(tǒng)服務(wù)模塊，只需在同一網(wǎng)絡(luò)（包含局域網(wǎng)）相連的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，即可通過(guò)權(quán)限與功能的配置，提供集中培訓(xùn)和遠(yuǎn)程培訓(xùn)環(huán)境，包括設(shè)定為省級(jí)、地市級(jí)調(diào)控教員機(jī)和各級(jí)培訓(xùn)學(xué)員機(jī)。電網(wǎng)全過(guò)程調(diào)控運(yùn)行一體化仿真系統(tǒng)平臺(tái)的硬件布置結(jié)構(gòu)示意圖1所示。

3 調(diào)控仿真系統(tǒng)技能培訓(xùn)的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

電網(wǎng)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)基本以軟件仿真為主，現(xiàn)有系統(tǒng)已開(kāi)發(fā)具備一些電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控一體和變電站運(yùn)行的聯(lián)合仿真培訓(xùn)，可用于電力調(diào)度員、監(jiān)控員的培訓(xùn)、考核、鑒定、競(jìng)賽四位一體的需求，在培訓(xùn)功能的設(shè)計(jì)方面，考慮到多級(jí)多地域電網(wǎng)全生產(chǎn)過(guò)程的仿真培訓(xùn)，特別是一些技術(shù)支持不足的偏遠(yuǎn)地縣級(jí)調(diào)控與變配電員工能進(jìn)行遠(yuǎn)程的電網(wǎng)全生產(chǎn)過(guò)程聯(lián)合仿真反事故演習(xí)。具體培訓(xùn)功能包括：

3.1 新增配電網(wǎng)仿真培訓(xùn)功能

目前，多數(shù)調(diào)度仿真系統(tǒng)主要針對(duì)110kV以上電網(wǎng)建模并仿真，而國(guó)網(wǎng)各省公司的集中培訓(xùn)主要涉及各地區(qū)縣級(jí)調(diào)控中心值班調(diào)控運(yùn)行技能人員，根據(jù)調(diào)度管轄范圍的要求，各縣級(jí)調(diào)控中心的工作管理電網(wǎng)電壓等級(jí)一般為110kV以下設(shè)備，特別是配調(diào)人員所從事的電網(wǎng)電壓為35kV以下。為此，在原仿真電網(wǎng)中設(shè)定6個(gè)互聯(lián)的110kV變電站，以此為基礎(chǔ)，新增開(kāi)發(fā)了一套配網(wǎng)（自動(dòng)化）仿真系統(tǒng)，該局部電網(wǎng)仿真平臺(tái)符合配調(diào)人員日常工作界面，可設(shè)置10kV線路故障、開(kāi)閉所內(nèi)設(shè)備異常及故障、配電網(wǎng)設(shè)備的巡檢操作，設(shè)備異常和故障發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)告警信息、監(jiān)視畫(huà)面和儀器儀表動(dòng)作情況與現(xiàn)場(chǎng)工作相符。

3.2 聯(lián)合反事故演習(xí)仿真培訓(xùn)功能

常規(guī)仿真系統(tǒng)是通過(guò)時(shí)間序列設(shè)置電網(wǎng)設(shè)備的異常和故障發(fā)出，通過(guò)潮流計(jì)算并按保護(hù)邏輯執(zhí)行仿真狀態(tài)、遙測(cè)數(shù)值、告警信息的輸出，事故處理步驟的反饋只能由各演習(xí)部門(mén)員工或教練員參與互動(dòng)，準(zhǔn)備工作和人員安排難度較大，難以開(kāi)展常規(guī)的集中反事故演習(xí)培訓(xùn)和高技術(shù)性培訓(xùn)的應(yīng)用。

為提高聯(lián)合反事故演習(xí)的技能培訓(xùn)效果，在原仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，該平臺(tái)將省、地、縣調(diào)控運(yùn)行及變電業(yè)務(wù)集成培訓(xùn)需求，設(shè)計(jì)與電網(wǎng)仿真系統(tǒng)相配合的一種輔助平臺(tái)系統(tǒng)，采用教案預(yù)置反事故演習(xí)的各部門(mén)業(yè)務(wù)聯(lián)系功能，通過(guò)人機(jī)互動(dòng)的方式，減少了多專業(yè)、多部門(mén)反事故演習(xí)的配合人員，有效地增強(qiáng)了反事故演習(xí)常態(tài)化培訓(xùn)的靈活性、機(jī)動(dòng)性，滿足了調(diào)控、運(yùn)行等部門(mén)的技術(shù)技能專業(yè)訓(xùn)練的需求，適應(yīng)數(shù)量較多的技術(shù)技能人員集中或異地遠(yuǎn)程開(kāi)展DTS仿真培訓(xùn)與反事故演練。

4 結(jié)語(yǔ)

調(diào)控仿真培訓(xùn)系統(tǒng)平臺(tái)針對(duì)電網(wǎng)全業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)要求，采用通用型仿真模型搭建集成應(yīng)用功能模塊，并由遠(yuǎn)程通訊管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跨地域的在線技能操作考核與培訓(xùn)，同時(shí)通過(guò)輔助操作系統(tǒng)平臺(tái)與仿真外部系統(tǒng)模型的數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)反事故演習(xí)交互式教學(xué)。該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)已應(yīng)用于湖南省電力公司調(diào)控運(yùn)行人員技能培訓(xùn)、鑒定和競(jìng)賽項(xiàng)目，培訓(xùn)鑒定人員達(dá)1100人左右，培養(yǎng)了一批高素質(zhì)、適用的專業(yè)技能型調(diào)控人才，促進(jìn)了電力企業(yè)調(diào)控員工業(yè)務(wù)水平的有效提高。

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