舟山電網調度員一體化培訓模式的改進性設計

夏代軍 / 國網舟山供電公司

舟山電網調度員一體化培訓模式的改進性設計

夏代軍 / 國網舟山供電公司

本文根據地區電網調度員培訓仿真系統的特點，結合舟山電網生產現狀，構建了一套適合舟山電網的DTS系統，并提出了基于EMS/DTS平臺一體化的結構設計，其中繼電保護采用邏輯判別法仿真模型和靜態仿真技術，實現地縣一體化培訓模式，并給出了總結。

EMS/DTS平臺；邏輯判別法仿真模型；靜態仿真；一體化培訓

1.前言

最近幾年隨著電網規模的不斷擴大和迅速發展，導致國內外電網事故的逐年增加，其中有些電力事故對國民經濟和人們的正常生活帶了很大的影響。目前在電網公司的實際運行中，一般采取優化和改善電網的網絡結構，先進的故障處理算法等手段來確保電網的安全穩定運行，除此之外，當電網發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。由此可以看出調度人員是保障電力系統安全運行的守護者，因此需要通過反事故演習不斷提升調度人員應對電網事故的應急能力和處理水平，只有這樣才能全方位的保證電網在穩態和暫態條件下的安全穩定運行。舟山供電公司急需對目前舟山電網的調度員通過使用OPEN-3000 DTS進行針對性的訓練，使得在實際生產過程中遇到問題可以從容應對。

本文提出了一種基于EMS/DTS平臺一體化的結構設計，繼電保護采用邏輯判別法仿真模型和靜態仿真技術，實現地縣一體化培訓模式。調度員可以在一個逼真的模擬電網調度環境中開展一切的仿真和反事故演習，有效提高調度人員的操作水平和實踐經驗。

2.EMS/DTS平臺設計

EMS系統，即電能管理系統。EMS是按用戶的需求，遵循配電系統的標準規范而二次開發的一套具有專業性強、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的電能管理系統。通過遙測和遙控可以合理調配負荷，實現優化運行，從而為能源管理提供了必要條件。DTS系統是目前應用最廣泛的調度員培訓仿真系統，可以用于技術性分析、調度員培訓、反事故演習等，對提高舟山電網調度人員和廠站一線工作人員的實踐能力具有重要意義。兩者的一體化結合將會帶來更高的工作效率和現實意義。

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應用軟件。支持軟件可為仿真的結果和演習效果提供保障，具有可靠性，并將實時的仿真數據和仿真結果傳送到目標系統中。另外一部分主要是在培訓方面得以應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，可以應用于實際操作系統、針對數據庫的管理系統、通訊系統，還有人機互相交換的界面。圖形系統、計算機網絡以及與實時系統的接口都是一體化設計而成的。

2.2 應用功能一體化

根據對舟山電網的需求調研和OPEN-3000 DTS系統說明書的研讀，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成了該系統。在這里，我們主要是根據其功能來拆分的，包括操作類功能、分析類功能、控制類功能、結果處理類功能等，這些都是組成一個完整系統的基本。

基本操作模塊一般包括電流/電壓保護模塊、擾動處理模塊、多開關使用模塊等。故障相關模塊需要包含實際工作中出現的所有故障及擾動可能，并將其設置在系統中。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下的模擬、動作的錯誤操作或無響應模擬、數據管理模塊功能、培訓控制模塊、教案管理模塊 、培訓后評估模塊。

2.3 數據結構一體化

數據庫采用層次結構來搭建[1]，其原因就是電力系統的結構也是分層來設計的，不同的部分對應于不同的等級，而每個等級間的相互關系是根據實際情況確定的。數據庫按照此種規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系統中的繼電保護模擬可以根據用戶的需要進行自定義建模[2]，或者直接調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，信息量小等優勢，但是對發電廠和變電站的接線方式提出比較嚴格的要求。定值判別法具有計算結果準確，根據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中。對于舟山地調而言，由于基礎數據錄入不是太全，邏輯判斷法更為合適。

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

3.一體化培訓的流程

3.1 教員系統的使用

教學系統的主導是教員，他們可以統籌全局，包括從開始到結束，從參數的設置到狀態的調整，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。

教員可以根據各設備的特點來進行單個或聯合的故障設置，例如使安全裝置失效無法正常工作和其他一些異常事件。對于教案可以根據實際情況，作出不同程度的調整，例如對發動機的實際載荷、工作中的電壓值、預計工作量、各種設備的制定等。可以在培訓仿真過程中保留一些比較經典的圖形、數據和常用的模型，以供循環使用或者參考。

3.2 學員系統的使用

為了得到更好的學習，學員臺的設備及相關設定是緊密聯系實際的，可以說是和SCADA沒有任何區別。通過系統的分析能力，可以清晰的呈現出整個教學過程并可以進行一些簡單操作，例如對某些閘刀、開關的使用。這樣一來能夠更好地達到教學目的。此外，學員還可以執行查詢和監視等操作。

4.結語

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

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

（2）對于數據的相關改進：能做的可以是對數據的采集量、采集速度、調用速度、使用率、有效率等方面的改進，盡可能提高工作的準確性和效率。

（3）由于系統的功能強大，結構較繁雜，涉及內容廣，所以學習起來需要時間。目前對該系統的教學使用還不夠全面，沒有揮發其最大的作用。

[1]陸杏全.能量管理系統的實時數據庫技術[J].電力系統自動化，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].電力系統自動化.2003,27(5)：58～60.

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

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

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