監控中心仿真培訓系統功能及測試方案

李 兵

（大同電力高級技工學校，山西 大同 037039）

監控中心仿真培訓系統功能及測試方案

李 兵

（大同電力高級技工學校，山西 大同 037039）

文章對監控中心仿真培訓系統進行了簡略介紹，同時為保證系統功能的完整性，論證了系統詳細測試的必要性，重點闡述了系統的測試方案。希望能對相近系統的測試工作有所幫助。

遠程培訓；仿真模型；變電站自動化；測試方案

隨著電力設備及科技的迅猛發展，我國各電壓等級變電站已經實現綜合自動化。所謂變電站綜合自動化就是自動化技術、計算機技術、信號處理技術、通信技術和現代電力電子技術在變電站領域的綜合應用。從而實現對變電站的自動監視、測量和控制功能，具體說就是實現了“遙控”、“遙調”、“遙信”、“遙測”、“遙視”等五遙功能。變電站已經實現無人值班及集控站管理模式。缺乏集控站運行經驗的運行人員走上監控中心的運行維護工作崗位，可能無法為監控中心安全運行提供切實有力的保證。對運行人員進行集控站運行相關知識的培訓是非常必要的。

為滿足電網新型運行模式下電網安全運行培訓服務的目標要求，在2007年由山西省電力公司批準，“監控中心仿真培訓系統”作為當年的科技項目而立項。在監控中心仿真培訓系統上，根據變電站集控運行、繼電保護及自動化專業崗位的培訓要求，又構建一套“網絡化變電運行、繼電保護及自動化培訓系統”作為輔助教學培訓系統。

1 系統介紹

1.1 監控中心仿真培訓系統

“網絡化變電運行、繼電保護及自動化培訓系統”，是配合山西電網發展的需要而設計開發的集“調度、監控中心、變電站聯合仿真培訓系統”、“網絡化變電運行、繼電保護及自動化培訓系統”（多媒體培訓系統）為一體的仿真培訓系統。“調度、監控中心、變電站聯合仿真培訓系統”全面再現電網的生產過程，完整逼真的模擬各種現象、參數狀態變化，實時反映電網、變電站集中監控中心和變電站之間相互作用、相互影響的關系。“網絡化變電運行、繼電保護及自動化培訓系統”用現有的多種多媒體的表現手法對集控站運行、繼電保護、自動化等相關理論知識、標準作業流程進行全面的培訓，利用仿真培訓系統進行自評練習和訓練，并用全三維的交互式、過關式的實操方法實施闖關考核，更進一步加強了相關知識的學習。總之，整個系統采用了仿真技術與多媒體培訓一體化解決方案，它不僅為電網運行人員提供了逼真現場的綜合培訓平臺，而且依托仿真系統開發了對集控站運行、繼電保護、自動化專業多媒體培訓系統，既加強了整個系統的培訓功能和實用性，又大大減輕了教員的教學負擔，有利于學員更深、更全面的個人專業知識和崗位的培養。

1.2 監控中心仿真培訓系統仿真對象和范圍

監控中心仿真培訓系統詳細仿真了包括監控中心、兩座220 kV綜合自動化、兩座110 kV綜合自動化變電站，同時對山西電網進行了完整的仿真。

詳細仿真變電站的仿真范圍包括變電站的所有一次設備、主控制室監控系統仿真、五防系統仿真、交直流系統的仿真、變電站綜合自動化系統的仿真、遙視仿真、安全用具仿真、消防系統仿真等。

1.3 網絡化變電運行、繼電保護及自動化培訓系統

網絡化變電運行、繼電保護及自動化培訓系統在監控中心仿真培訓系統基礎上，利用多種表現手法對集控站（變電站）運行、繼電保護、自動化等相關理論知識、標準作業流程、事故案例的詳細分析及處理進行全面的講解。利用仿真培訓系統進行自評練習和訓練，并用全三維的交互式、過關式的實操方法實施闖關考核。

系統重要特點是采用WEB技術的B/S和C/S結構所設計，可以放在網絡上進行運行。電力公司具備完整統一的計算機通信網，網絡覆蓋了從省電力公司直至各縣支公司。實現了遠程培訓，運行人員可在自己的工作崗位上接受教師遠程教學與答疑。

1.4 系統的應用功能

（1）培訓基本的運行技能。對新運行人員進行上崗培訓，對老運行人員進行在崗及驗證培訓，使其熟悉電網結構、運行方式、電網潮流、綜自系統以及一、二次設備，掌握運行規程及運行操作技能。

（2）事故分析及處理的培訓。可進行系統和設備各種異常、故障的分析及處理培訓。通過仿真訓練可以使運行人員了解各種事故發生的現象、原因及變化過程，總結積累處理經驗，增強他們事故處理的自信心。

（3）一、二次設備正常和特殊巡視訓練。通過一、二次設備三維交互式漫游巡視系統，實現一、二次設備的三維重現，富有直觀性、形象性，有助于運行人員熟悉了解現場情況，更好地訓練巡視技能。

（4）對于管理人員進行電網及監控中心、變電站運行的概念性培訓。管理人員通過培訓可以了解電網及監控中心、變電站的現狀、運行方式、操作規程及電網和監控中心、變電站運行的特性。

（5）聯合反事故演習功能。本系統可用于研究電網和監控中心、變電站特點，對薄弱環節做好事故預想工作，完善各種事故應對方案，從而提高事故情況下的應對能力，克服以往反事故演習紙上談兵的局限性。仿真電網設置的常見事故及復雜事故發生后，將引起繼電保護的連鎖動作和電網潮流的變化，并顯示越限設備的報警提示，對此研究后可以總結事故處理經驗，制訂出合理的事故處理預案。做到事前有分析，事后有反饋，切實提高電網安全運行能力。

2 系統測試方案

仿真培訓系統是否能真實再現現場實際情況，在對變電站（集控站）值班員的實際培訓中是至關重要的。要保證仿真培訓系統符合實時的實際生產情況，就必須在系統測試前，具備完整、正確的測試方案。這樣在系統測試中才不會有漏項、錯項，最終導致系統在投運后出現各種問題而不能滿足培訓的需要。

相關技術人員對測試方案必須精心編制。

下面是監控中心仿真培訓系統詳細的測試方案：

2.1 培訓模式功能測試

（1）測試系統是否能設置“調度中心－變電站聯合仿真培訓模式”。

（2）測試系統是否能設置為“調度員獨立仿真培訓模式”。

（3）測試系統是否能設置為“變電站集中監控（含變電站）單獨仿真培訓模式”。

2.2 監控系統仿真界面測試

（1）測試所仿真的各種監控系統界面（RCS9 700、NS2 000、PS6 000、IES500、OPEN3 000）的完整性。

（2）測試所仿真的各種監控系統界面的功能：①“五遙”功能測試。即遙控、遙調、遙測、遙信及遙視功能測試。②異常及故障信息傳送測試。③掛牌功能測試。

2.3 教員功能測試

（1）初始運行方式設定。

（2）培訓進程控制。

（3）教案管理。

（4）培訓評估。

2.4 變電站后臺監控系統仿真測試項目

具體項目有：開關遙控操作，變壓器遙調操作，遙測值監視，事故報警，全部對位，置刪標志牌，畫面索引窗，曲線顯示，棒圖顯示，廠站單線圖畫面顯示，導航圖，畫面縮放、畫面漫游、畫面調用畫面打印，系統主控條畫面，報警查詢，廠站日報表。

2.5 電網仿真模型測試項目

見表1。

2.6 變電站一二次設備仿真模型測試項目

具體項目有：開關分合、刀閘分合、變壓器分接頭調節、保護壓板的操作、保護設備液晶屏的顯示操作、保護投停、自動重合閘方式的切換、電壓互感器的切換、音響解除、信號復歸、交、直流系統操作、驗電和掛接地線、故障錄波圖的查看等。

2.7 變電站一次設備巡視檢查測試項目

具備巡視功能的設備包括斷路器、隔離開關、接地刀閘、變壓器、電容器、避雷器、電流互感器的所有一次設備。不同電氣設備巡視檢查項目不盡相同。

2.8 仿真培訓系統正常操作測試項目

在測試前應編制經審核而完整準確的操作票，正常操作項目應包含：斷路器、線路、變壓器、母線、電抗器等設備由運行轉檢修及由檢修轉運行的倒閘操作。通過倒閘操作測試發現問題。

3 結束語

測試工作非常繁雜、費時。以下是筆者在多年各種仿真系統測試中總結出的一些經驗。

（1）系統測試大綱及方案必須由開發廠商提供，再由用戶對方案進行審核進行必要的增補、刪減與修改，最后召開現場專家審核會而最終確定測試方案。測試方案一經確定最好不要進行大的改動，如改動過多前期進行的測試工作可能無效而重新返工，因為系統中各子系統間是有機整體，前后相關聯，牽一發而動全身。編制及審核測試方案時一定要有整體的概念。

表1 電網仿真模型測試項目

表2

（2）測試過程中不能放過任何問題。比如某測試項目經多次測試確認有錯，一定要認真對待，作詳細記錄，在廠家修改后重新再進行此項目的測試。

（3）認真細致的測試一定要分階段進行。在每個階段測試組將發現的問題匯總，并及時提交給系統開發廠家負責人，要求其在一定期限內完成現有問題的改正。這樣做的目的有：一是可以使問題得到及時解決。二是現存的問題非常有可能影響到后面項目的測試而使進程停滯。

（4）監控中心仿真培訓系統的測試必須包含各子系統的相對獨立測試過程，更應有各子系統聯合調試過程。因為在測試過程中會出現某測試項目在獨立子系統中測試正確，但在聯合調試中出現問題的情況。

（5）系統測試組應由培訓教師（教學使用者）、現場專家、生產廠家技術人員共同組成，使得測試既不會脫離現場實際，又可滿足教培的需要，同時問題可得到及時解決。

“Monitoring Center Simulation Training System”Functions and Testing Program

Li Bing

The paper gives a brief introduction of the"Monitoring Center Simulation Training System".Meanwhile,in order to ensure the inte grality of the system functions,the paper demon strats the need for detailed testing and focuses on the test plan of the system.Hope that helps the test work of similar system.

Remote training Simulation model Substation Automation Testing program

TP391.9

A

1000-8136(2010)32-0141-03