舟山電網(wǎng)調(diào)度員一體化培訓(xùn)模式的改進性設(shè)計

【摘 要】本文根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)的特點，結(jié)合舟山電網(wǎng)生產(chǎn)現(xiàn)狀，構(gòu)建了一套適合舟山電網(wǎng)的DTS系統(tǒng)，并提出了基于EMS/DTS平臺一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中繼電保護采用邏輯判別法仿真模型和靜態(tài)仿真技術(shù)，實現(xiàn)地縣一體化培訓(xùn)模式，并給出了總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】EMS/DTS平臺；邏輯判別法仿真模型；靜態(tài)仿真；一體化培訓(xùn)

1.前言

最近幾年隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大和迅速發(fā)展，導(dǎo)致國內(nèi)外電網(wǎng)事故的逐年增加，其中有些電力事故對國民經(jīng)濟和人們的正常生活帶了很大的影響。目前在電網(wǎng)公司的實際運行中，一般采取優(yōu)化和改善電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，先進的故障處理算法等手段來確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，除此之外，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生事故時能夠快速找出事故原因并得到有效處置也是重要舉措。由此可以看出調(diào)度人員是保障電力系統(tǒng)安全運行的守護者，因此需要通過反事故演習(xí)不斷提升調(diào)度人員應(yīng)對電網(wǎng)事故的應(yīng)急能力和處理水平，只有這樣才能全方位的保證電網(wǎng)在穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)條件下的安全穩(wěn)定運行。舟山供電公司急需對目前舟山電網(wǎng)的調(diào)度員通過使用OPEN-3000 DTS進行針對性的訓(xùn)練，使得在實際生產(chǎn)過程中遇到問題可以從容應(yīng)對。

本文提出了一種基于EMS/DTS平臺一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，繼電保護采用邏輯判別法仿真模型和靜態(tài)仿真技術(shù)，實現(xiàn)地縣一體化培訓(xùn)模式。調(diào)度員可以在一個逼真的模擬電網(wǎng)調(diào)度環(huán)境中開展一切的仿真和反事故演習(xí)，有效提高調(diào)度人員的操作水平和實踐經(jīng)驗。

2 .EMS/DTS平臺設(shè)計

EMS系統(tǒng)，即電能管理系統(tǒng)。EMS是按用戶的需求，遵循配電系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范而二次開發(fā)的一套具有專業(yè)性強、自動化程度高、易使用、高性能、高可靠等特點的適用于低壓配電系統(tǒng)的電能管理系統(tǒng)。通過遙測和遙控可以合理調(diào)配負荷，實現(xiàn)優(yōu)化運行，從而為能源管理提供了必要條件。DTS系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)，可以用于技術(shù)性分析、調(diào)度員培訓(xùn)、反事故演習(xí)等，對提高舟山電網(wǎng)調(diào)度人員和廠站一線工作人員的實踐能力具有重要意義。兩者的一體化結(jié)合將會帶來更高的工作效率和現(xiàn)實意義。

2.1支撐平臺一體化

通常來說，支撐主要是由兩部分組成，其中有一部分為支持軟件以及基礎(chǔ)應(yīng)用軟件。支持軟件可為仿真的結(jié)果和演習(xí)效果提供保障，具有可靠性，并將實時的仿真數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果傳送到目標(biāo)系統(tǒng)中。另外一部分主要是在培訓(xùn)方面得以應(yīng)用的仿真軟件和支持軟件。這里的支持軟件包含了具有不同功能的模塊，可以應(yīng)用于實際操作系統(tǒng)、針對數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)，還有人機互相交換的界面。圖形系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)以及與實時系統(tǒng)的接口都是一體化設(shè)計而成的。

2.2 應(yīng)用功能一體化

根據(jù)對舟山電網(wǎng)的需求調(diào)研和OPEN-3000 DTS系統(tǒng)說明書的研讀，我們對OPEN-3000 DTS進行了剖析，并加以對EMS的深入認識，認為最少有九個部分共同構(gòu)成了該系統(tǒng)。在這里，我們主要是根據(jù)其功能來拆分的，包括操作類功能、分析類功能、控制類功能、結(jié)果處理類功能等，這些都是組成一個完整系統(tǒng)的基本。

基本操作模塊一般包括電流/電壓保護模塊、擾動處理模塊、多開關(guān)使用模塊等。故障相關(guān)模塊需要包含實際工作中出現(xiàn)的所有故障及擾動可能，并將其設(shè)置在系統(tǒng)中。誤操作模擬模塊具備誤操作的模擬功能。此外，還有安全自動裝置等保護性模塊運行狀態(tài)下的模擬、動作的錯誤操作或無響應(yīng)模擬、數(shù)據(jù)管理模塊功能、培訓(xùn)控制模塊、教案管理模塊 、培訓(xùn)后評估模塊。

2.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一體化

數(shù)據(jù)庫采用層次結(jié)構(gòu)來搭建[1]，其原因就是電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也是分層來設(shè)計的，不同的部分對應(yīng)于不同的等級，而每個等級間的相互關(guān)系是根據(jù)實際情況確定的。數(shù)據(jù)庫按照此種規(guī)則的層次順序來進行存儲，若要查其中一個器件的具體位置時，在DTS中至多進行三步就能達到目的。這樣一來，不僅利于使用，還利于后期維修。

2.4 繼電保護的仿真

該DTS系統(tǒng)中的繼電保護模擬可以根據(jù)用戶的需要進行自定義建模[2]，或者直接調(diào)用事先建好的繼電保護模型。對于繼電器的保護，有兩種可供選擇的方法來實現(xiàn)動作模擬，分別為定值比較法和邏輯判斷法。邏輯判斷法[3]，這種方法具有計算速度快，信息量小等優(yōu)勢，但是對發(fā)電廠和變電站的接線方式提出比較嚴(yán)格的要求。定值判別法具有計算結(jié)果準(zhǔn)確，根據(jù)需要可以進行校核操作，它存在計算速度慢，效率低以及包含的信息量比較大等不足之處，故此方法更適合于地調(diào)中。對于舟山地調(diào)而言，由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入不是太全，邏輯判斷法更為合適。

此外，從實際應(yīng)用效果看，具有動態(tài)潮流計算和頻率計算的靜態(tài)仿真功能的系統(tǒng)基本可以滿足大部分電網(wǎng)進行反事故演習(xí)的要求，故在設(shè)計中，對繼電保護采用邏輯判別法仿真模型和靜態(tài)仿真技術(shù)[4]。

3.一體化培訓(xùn)的流程

3.1 教員系統(tǒng)的使用

教學(xué)系統(tǒng)的主導(dǎo)是教員，他們可以統(tǒng)籌全局，包括從開始到結(jié)束，從參數(shù)的設(shè)置到狀態(tài)的調(diào)整，從一個場景的模擬到另一個場景的模擬，都是教員臺的使用范圍。

教員可以根據(jù)各設(shè)備的特點來進行單個或聯(lián)合的故障設(shè)置，例如使安全裝置失效無法正常工作和其他一些異常事件。對于教案可以根據(jù)實際情況，作出不同程度的調(diào)整，例如對發(fā)動機的實際載荷、工作中的電壓值、預(yù)計工作量、各種設(shè)備的制定等。可以在培訓(xùn)仿真過程中保留一些比較經(jīng)典的圖形、數(shù)據(jù)和常用的模型，以供循環(huán)使用或者參考。

3.2 學(xué)員系統(tǒng)的使用

為了得到更好的學(xué)習(xí)，學(xué)員臺的設(shè)備及相關(guān)設(shè)定是緊密聯(lián)系實際的，可以說是和SCADA沒有任何區(qū)別。通過系統(tǒng)的分析能力，可以清晰的呈現(xiàn)出整個教學(xué)過程并可以進行一些簡單操作，例如對某些閘刀、開關(guān)的使用。這樣一來能夠更好地達到教學(xué)目的。此外，學(xué)員還可以執(zhí)行查詢和監(jiān)視等操作。

4.結(jié)語

本文綜合考慮舟山供電公司的發(fā)展前景和改善方向，對各種操作模塊、數(shù)據(jù)庫、教學(xué)界面能進行了改進性的構(gòu)思，并達到相關(guān)要求，具有很強的可實施性和推廣性。技術(shù)的發(fā)展是快速的，我們不能滿足于現(xiàn)在所具有的既定條件，接來可以根據(jù)以下幾點思路展開相關(guān)研究工作：

（1）各設(shè)備性能的完善：這個的實現(xiàn)需要在實際使用后進行多次反饋，確定常出現(xiàn)的問題以及潛在的工作需求，然后加以具體的調(diào)整。

（2）對于數(shù)據(jù)的相關(guān)改進：能做的可以是對數(shù)據(jù)的采集量、采集速度、調(diào)用速度、使用率、有效率等方面的改進，盡可能提高工作的準(zhǔn)確性和效率。

（3）由于系統(tǒng)的功能強大，結(jié)構(gòu)較繁雜，涉及內(nèi)容廣，所以學(xué)習(xí)起來需要時間。目前對該系統(tǒng)的教學(xué)使用還不夠全面，沒有揮發(fā)其最大的作用。

參考文獻：

[1]陸杏全.能量管理系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)[J].電力系統(tǒng)自動化，2003， 27（6）：1-4.

[2]王為國，代偉，萬磊等. DTS中繼電保護和安全自動裝置仿真方法的分析[J].電力系統(tǒng)自動化.2003，27（5）：58～60.

[3]賈寧，常鮮戎.調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DTS）繼電保護模塊的開發(fā)[J].繼電器，2007，35（23）：19-23.

[4]黃家裕，陳禮義，孫德昌.電力系統(tǒng)數(shù)字仿真[M].北京：水利電力出版社，1993，85-89.

作者簡介：

夏代軍（1983-），男，浙江舟山人，工程碩士，國網(wǎng)舟山供電公司，調(diào)控中心調(diào)控室副主任，研究方向：電力調(diào)度運行技術(shù)。endprint