電網調控仿真培訓系統平臺的開發及應用

陳鑄華+李曉

摘要：本文分析了調控運行專業的仿真培訓需求，介紹了調控一體化模式下仿真培訓系統的功能與建設方法，論述了如何有效開展電力調度員、監控、變電運行人員反事故演習技能培訓的實踐應用，探討如何促進電網企業員工技能水平的有效教學，培養高素質、適用的專業技能型人才，保障電網安全、可靠、經濟運行具有重要現實意義。

關鍵詞：調控一體化；仿真；培訓

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）01-0049-02

1 引言

電力行業多年來的運用實踐證明，電網調度培訓仿真系統平臺的設計，可以符合電網公司日益發展的需要，能夠有力地促進調控人員的技能水平提高。隨著現代電網規模的日益增大，電網調度控制中心當值人員的素質要求大為提高，對調控人員的技術技能培訓主要側重于對故障現象和信號的分析與判斷，以及對異常事故處理的能力提升。而調度、監控和變電值班人員在采用傳統單一仿真系統將無法做到真正跨工種、跨專業、全面、聯合的綜合性仿真培訓。因此，開發一套多功能、體驗式教學的技能實訓仿真系統平臺，培養滿足地區多級電網運行要求的調度專業復合型技術技能人才。

2 電網調控仿真系統平臺架構

電網調控仿真培訓系統平臺根據湖南地區電網的特點，選取一個地、市調典型電網為框架，進行合理的加工設計，構建的虛擬電網，并以地區電網中500kV、220kV、110kV、35kV和10kV電壓等級電網、縣級配電網自動化區域電網以及電源點和負荷點為仿真范圍，并選取其中的1座220kV變電站、1座110kV變電站進行詳細的三維場景（3D）仿真。本仿真系統平臺綜合了電網生產全過程的調控一體化運行環境，是一套集電網仿真、調控中心仿真、變電站仿真、智能評價仿真于一體的綜合仿真系統平臺。該系統平臺能夠將地區全電網、多電壓等級變電站和各級調控中心之間的信息互動、業務聯系進行實時反應，實現對調度（配調）、監控、變電運維人員的多角度、多場景的生產全過程性仿真培訓。

本系統中教員服務仿真系統是教員進行教學、培訓和管理的工作平臺，可實現調控一體系統的仿真培訓管理功能。教員服務系統提供的培訓業務及模式管理工具可完成培訓前運行方式、培訓模式和教案準備工作；多級調控培訓進度管理可完成培訓中的操作和進度控制。仿真時鐘和數據通信管理通過調用時間管理服務向通信中間件請求推進仿真時間，各工作站接口由仿真對象RTI接口管理服務端相連，通過RMI遠程方法調用進行數據訪問。電網全過程仿真培訓平臺配置有教員系統服務模塊，只需在同一網絡（包含局域網）相連的計算機上運行，即可通過權限與功能的配置，提供集中培訓和遠程培訓環境，包括設定為省級、地市級調控教員機和各級培訓學員機。電網全過程調控運行一體化仿真系統平臺的硬件布置結構示意圖1所示。

3 調控仿真系統技能培訓的開發及應用

電網仿真培訓系統基本以軟件仿真為主，現有系統已開發具備一些電網調度監控一體和變電站運行的聯合仿真培訓，可用于電力調度員、監控員的培訓、考核、鑒定、競賽四位一體的需求，在培訓功能的設計方面，考慮到多級多地域電網全生產過程的仿真培訓，特別是一些技術支持不足的偏遠地縣級調控與變配電員工能進行遠程的電網全生產過程聯合仿真反事故演習。具體培訓功能包括：

3.1 新增配電網仿真培訓功能

目前，多數調度仿真系統主要針對110kV以上電網建模并仿真，而國網各省公司的集中培訓主要涉及各地區縣級調控中心值班調控運行技能人員，根據調度管轄范圍的要求，各縣級調控中心的工作管理電網電壓等級一般為110kV以下設備，特別是配調人員所從事的電網電壓為35kV以下。為此，在原仿真電網中設定6個互聯的110kV變電站，以此為基礎，新增開發了一套配網（自動化）仿真系統，該局部電網仿真平臺符合配調人員日常工作界面，可設置10kV線路故障、開閉所內設備異常及故障、配電網設備的巡檢操作，設備異常和故障發生時所產生的對應告警信息、監視畫面和儀器儀表動作情況與現場工作相符。

3.2 聯合反事故演習仿真培訓功能

常規仿真系統是通過時間序列設置電網設備的異常和故障發出，通過潮流計算并按保護邏輯執行仿真狀態、遙測數值、告警信息的輸出，事故處理步驟的反饋只能由各演習部門員工或教練員參與互動，準備工作和人員安排難度較大，難以開展常規的集中反事故演習培訓和高技術性培訓的應用。

為提高聯合反事故演習的技能培訓效果，在原仿真系統的基礎上，該平臺將省、地、縣調控運行及變電業務集成培訓需求，設計與電網仿真系統相配合的一種輔助平臺系統，采用教案預置反事故演習的各部門業務聯系功能，通過人機互動的方式，減少了多專業、多部門反事故演習的配合人員，有效地增強了反事故演習常態化培訓的靈活性、機動性，滿足了調控、運行等部門的技術技能專業訓練的需求，適應數量較多的技術技能人員集中或異地遠程開展DTS仿真培訓與反事故演練。

4 結語

調控仿真培訓系統平臺針對電網全業務技能培訓要求，采用通用型仿真模型搭建集成應用功能模塊，并由遠程通訊管理系統實現跨地域的在線技能操作考核與培訓，同時通過輔助操作系統平臺與仿真外部系統模型的數據接口實現反事故演習交互式教學。該系統的開發已應用于湖南省電力公司調控運行人員技能培訓、鑒定和競賽項目，培訓鑒定人員達1100人左右，培養了一批高素質、適用的專業技能型調控人才，促進了電力企業調控員工業務水平的有效提高。

參考文獻

[1]溫建春，等.大運行體系下調控運行現場培訓模式探討[J].中國電力教育，2013（2）：60-62.

[2]焦軍軍，周自強.調控一體化模式下的監控業務管理探析[J].山西電力，2013（180）：25-27.

[3]焦日升.創新調控一體化培訓模式探索[J].中國電力教育，2013（7）：160-161.

[4]朱曉東.地縣調控一體化模式下調控員仿真培訓系統的建設及其應用.湖州師范學院學報，2015（37）：45-48.