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(jìn)步，出現(xiàn)了許多新興的技術(shù)，在電網(wǎng)企業(yè)中，在對(duì)電網(wǎng)調(diào)度人員進(jìn)行培訓(xùn)時(shí)，開(kāi)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(jìn)而可以促進(jìn)整個(gè)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(duì)其系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)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(hào)：TM74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著電力市場(chǎng)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，同時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)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(jiǎn)稱DTS，它是用來(lái)培訓(xùn)調(diào)度人員的計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真系統(tǒng)，也是電力系統(tǒng)仿真與調(diào)度自動(dòng)化相結(jié)合一種系統(tǒng)，通過(guò)建設(shè)實(shí)際的電力系統(tǒng)數(shù)字模型，展現(xiàn)出各個(gè)調(diào)度操作與故障前后的系統(tǒng)狀況，并且會(huì)把模擬的結(jié)果輸送到仿真電力系統(tǒng)的控制中心，在沒(méi)有影響到系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況下，給調(diào)度員建立一個(gè)貼近實(shí)際操作的調(diào)度環(huán)境。它能夠?qū)﹄娋W(wǎng)調(diào)度員進(jìn)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(yùn)行的客觀規(guī)律，讓調(diào)度員能夠及時(shí)的分析電網(wǎng)中的薄弱環(huán)節(jié)，還能提高對(duì)事故處理的能力，進(jìn)而提升電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)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(dòng)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(jìn)行培訓(xùn)的電網(wǎng)調(diào)度員；教員的職責(zé)是通過(guò)教員監(jiān)控子系統(tǒng)來(lái)監(jiān)視、控制以及評(píng)價(jià)在培訓(xùn)過(guò)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(yàn)的調(diào)度人員來(lái)?yè)?dān)任的；電力系統(tǒng)模型可以模擬電網(wǎng)的物理過(guò)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)環(huán)境中的培訓(xùn)狀況。給學(xué)員建立一個(gè)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(tái)、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(jìn)行培訓(xùn)，會(huì)產(chǎn)生一種親臨現(xiàn)場(chǎng)的感覺(jué)，進(jìn)而會(huì)得到比較好的培訓(xùn)效果，有利于提高培訓(xùn)人員的實(shí)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(dú)立型與結(jié)構(gòu)型兩種。獨(dú)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(duì)控制中心的模擬程度可以分為完全仿真與簡(jiǎn)單模擬兩種，當(dāng)使用的是完全仿真的時(shí)候，學(xué)員臺(tái)應(yīng)用的硬件、軟件以及功能跟實(shí)際中的控制中心的幾乎一樣，具有很強(qiáng)的親臨現(xiàn)場(chǎng)的感覺(jué)，但是投資卻比較大；當(dāng)使用的是簡(jiǎn)單模擬的時(shí)候，學(xué)員臺(tái)中的一部分功能是與實(shí)際中的控制中心的相同，其他的都不一樣，只是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的簡(jiǎn)單再現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)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(gè)平臺(tái)，在使用和維護(hù)方面都比較方便，但是有的時(shí)候會(huì)受到底層支持的限制；非一體化的DTS通過(guò)接口跟在線ENS進(jìn)行聯(lián)結(jié)，這種方式比較靈活，但是在接口與維護(hù)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(gè)部分，其中一個(gè)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(kù)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(yùn)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(xiàng)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(jì)以及負(fù)荷估計(jì)都有利于DTS培訓(xùn)方案的制定。另一個(gè)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(jì)算、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹簯B(tài)與中期動(dòng)態(tài)仿真以及長(zhǎng)期動(dòng)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(shí)用性的準(zhǔn)則，提供了兩個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行特征的仿真模型，一個(gè)是電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)仿真模型，另一個(gè)就是電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真模型。其中電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真模型包含暫態(tài)、中期以及長(zhǎng)期全部過(guò)程的動(dòng)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(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真。同時(shí)，靜態(tài)仿真還能與動(dòng)態(tài)仿真結(jié)合成一個(gè)整體。DTS系統(tǒng)還能夠支持多個(gè)電氣島的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)過(guò)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(shí)候，可以通過(guò)對(duì)每個(gè)電氣島進(jìn)行拓?fù)浞治觯軌蜃詣?dòng)的判別電氣島當(dāng)時(shí)的狀態(tài)——是死島還是活島。當(dāng)處于死島狀態(tài)時(shí)，不可以參與到計(jì)算中。在DTS系統(tǒng)應(yīng)用中，我們可以對(duì)系統(tǒng)解列的工作程序進(jìn)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(duì)系統(tǒng)解列的程序進(jìn)行頻率以及潮流的動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)仿真的處理，可以真實(shí)的再現(xiàn)模擬子系統(tǒng)崩潰的全過(guò)程。某一個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰的現(xiàn)象并不會(huì)影響其他子系統(tǒng)正常的進(jìn)行仿真運(yùn)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(gè)功能，一個(gè)是電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行控制模擬的培訓(xùn)的功能，另一個(gè)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(shí)時(shí)過(guò)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(yùn)行水平，同時(shí)，還擁有各區(qū)域調(diào)度聯(lián)合進(jìn)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(yùn)行、計(jì)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(jìn)行培訓(xùn)，同時(shí)，還給使用EMS應(yīng)用軟件的用戶提供了一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)的平臺(tái)。

（三）DTS系統(tǒng)中的調(diào)度員研究功能

調(diào)度員研究臺(tái)功能跟教員臺(tái)很相似，但是并不需要跟學(xué)員臺(tái)進(jìn)行通訊，只是教員機(jī)的單機(jī)研究方式。調(diào)度員可以在研究臺(tái)上計(jì)算潮流，還能對(duì)事故進(jìn)行預(yù)想以及校驗(yàn)操作票。調(diào)度員研究臺(tái)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(gè)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(gè)區(qū)域調(diào)度聯(lián)合進(jìn)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(duì)演習(xí)區(qū)域進(jìn)行劃分，標(biāo)出三個(gè)安全區(qū)域，進(jìn)行具體演習(xí)操作。在第一個(gè)安全區(qū)與第三個(gè)安全區(qū)的演習(xí)人員才可以訪問(wèn)DTS的主站。通過(guò)電力數(shù)據(jù)網(wǎng)訪問(wèn)的方式進(jìn)行具體的訪問(wèn)。通過(guò)在第三個(gè)安全區(qū)使用電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)訪問(wèn)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(gè)區(qū)域設(shè)置一臺(tái)跟第二個(gè)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(gè)安全區(qū)兩邊的數(shù)據(jù)一樣。這樣在DTS主站、撥號(hào)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(guò)程。

三、對(duì)電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)的運(yùn)行的維護(hù)

隨著科技的進(jìn)步，各區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化水平也在不斷的提高，同時(shí)，電力系統(tǒng)采用的先進(jìn)的應(yīng)用軟件也在不斷的強(qiáng)化。科技的進(jìn)步使EMS系統(tǒng)的量測(cè)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(duì)在SCAD與EMS軟件系統(tǒng)中的電網(wǎng)規(guī)模進(jìn)行確認(rèn)以及參數(shù)維護(hù)等方面，一定要對(duì)DTS的要求進(jìn)行全面的考慮，通常情況下，在狀態(tài)估計(jì)中DTS可以對(duì)管理的電網(wǎng)全部都處理之后開(kāi)始進(jìn)行投運(yùn)。而且SCADA系統(tǒng)一定要做好對(duì)沒(méi)有什么實(shí)測(cè)信息的刀閘開(kāi)合的地方進(jìn)行維護(hù)的工作。

對(duì)DTS系統(tǒng)運(yùn)行的維護(hù)工作會(huì)涉及到調(diào)度、保護(hù)以及自動(dòng)化等方面的專業(yè)，一般都是采用保護(hù)與方式配合自動(dòng)化的方法來(lái)維護(hù)DTS系統(tǒng)。具體的維護(hù)程序是：當(dāng)電網(wǎng)添加新的設(shè)備的時(shí)候，先由SCADA的維修人員對(duì)廠站的接線進(jìn)行修改，把數(shù)據(jù)庫(kù)信息的點(diǎn)號(hào)以及動(dòng)態(tài)聯(lián)庫(kù)輸入進(jìn)去，讓SCADA系統(tǒng)正常的運(yùn)行，而且要將工作票傳遞給自動(dòng)化EMS的維修人員。當(dāng)EMS的維修人員拿到工作票時(shí)，要依據(jù)新的產(chǎn)站接線及時(shí)的對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更新，還要把各個(gè)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(gè)板塊正常的運(yùn)行，同時(shí)還要將工作票傳遞給自動(dòng)化DTS的維護(hù)人員，當(dāng)自動(dòng)化DTS的維護(hù)人員拿到工作票時(shí)，要及時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更新，而且還要把保護(hù)裝置參數(shù)錄到網(wǎng)絡(luò)中去，讓DTS系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行。在整個(gè)維護(hù)過(guò)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(shí)候的難度。

結(jié)語(yǔ)

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(yùn)行，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度員的培訓(xùn)也有一定的促進(jìn)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(guò)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(jìn)步，提高自身的實(shí)用水平，從而跟上企業(yè)的發(fā)展步伐。要對(duì)DTS系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)行制度化，要嚴(yán)格的按照相關(guān)的制度進(jìn)行操作。同時(shí)，還要在維護(hù)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(lái)?yè)?dān)任，這樣能夠保障DTS系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行，最終帶動(dòng)整個(gè)電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展。

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