电网调控一体化仿真培训系统的实现

摘 要 本文针对传统的电网调度仿真与监控培训系统的缺陷进行阐述，然后针对这些缺陷提出了一种全新电网调控一体化仿真培训系统。并且从过程式仿真和调控一体这两个方面，对该系统的设计思路进行简要介绍。同时本文对该系统建成后的培训工作进行了阐述。

【关键词】电网调控 一体化 仿真培训系统

1 传统电网调度仿真与培训系统的缺陷

（1）传统的调度员仿真培训系统通常是“断面式“的仿真系统或者在启动后简单读取部分负荷曲线，这样一来容易导致负荷曲线和发电的曲线无法完全匹配，因此，为保证发电和供电的平衡，启动之后仍然需要人工进行调整，同时还需要考虑安全方面的约束，这些都需要通过人工来完成。而电网的生产实际要求在电网正常运行或者是故障状态下，不管是电网状态还是安全约束都需要自动完成，传统的调度员仿真培训系统无法满足这样的要求。

（2）传统的调度员仿真培训系统和监控仿真系统没有统一的电网模型以及数据计算模型，无法适用于“过程式”详细仿真。

（3）传统的监控仿真系统一次仅能培训2-3名调度员，并且仅仅适用于调度员的事故演习培训。

鉴于传统的监控仿真系统存在着以上缺陷，并不能满足当前體系中的培训需求，因此，本文对一种新型的电网调控一体化仿真培训系统进行阐述，并介绍其设计思路。

2 新的电网调控一体化仿真培训系统的总体设计介绍

主要从硬件和软件两个方面进行设计考虑。

2.1 硬件方面

在新型的仿真培训系统中服务器集中部署，而用户的终端则分布放置，这样的部署既可以保证各单位的就地培训以及在培训中心集中培训的需求，又能保证较为方便的获取系统的数据，从而使得运行维护工作集中进行。

新型的电网调控一体化仿真培训系统与传统的系统相比，有如下优点：

（1）得以实现调度监控一体化仿真，模拟各个场站的监控信号的产生、触发、优化和报警等操作，进而对操作人员进行相应培训。

（2）具有多样化的培训方式，也就是说既能够进行集中的培训，也能够进行独立的培训，系统维护也能方便进行。

（3）可以采用统一的系统模型保证联合演习的进行，通过系统的集中计算能够保证各终端系统的网络拓扑、有功和无功的潮流计算结果以及开关的位置保持一致。

2.2 软件方面

在进行系统软件方面的架构时，重点考虑三个方面：

（1）要保证调度和监控仿真环境的一致性；

（2）调度员仿真培训系统和监控站仿真培训系统的潮流数据二次信号数据间要保持信息交互；

（3）系统要适应联合培训和独立培训多种方式。

系统软件方面的架构如图1所示。

在以上的架构系统中，电力系统仿真平台是其核心部分，与传统的电网调控仿真系统相比，该系统进行了两个方面的变化：一个是电网的统一建模的变化，对电网潮流统一仿真计算；第二个是对调度、监控信息实现交互的效果，该效果是基于二次设备原子的统一的二次信号仿真模型。一个设备原子可代表属性较为相似的一类操作对象，根据用户提供的数据库以及保护节点表的定义可以抽象出相应的二次设备原子，然后进一步细化分类便可将设备分化成为不同的二次设备原子。

3 系统的功能实现

3.1 调控一体化自动建模

仿真过程中必须拥有相同的电网模型才能保证电网调控一体化仿真培训系统的联合培训。目前可通过与能量管理系统集成，建立起完整的电网模型，然后再实现调控一体化的仿真自动建模。

3.2 二次信号仿真

二次设备的仿真是监控仿真内容中的一个难点，在反事故演习的过程中，变电运行人员非常依赖于二次信号，它们是对电网和设备的运行情况判断的重要依据。二次设备的仿真方法较多，举例说明的话，包括物理仿真（基于时机设备）、数字仿真（基于逻辑规则）以及虚拟仪表技术的应用等。

4 结语

本文提出的电网调控一体化仿真培训系统具有一系列的特色功能。总结起来有如下几个特点。

（1）调控一体。实现调度和监控的一体化设计，潮流和信号的同步仿真，从而保证能够适应大运行体系的建设。

（2）调控统一建模，电网模型的建立和更新实现自动化，而不需要在通过人工来实现。

（3）真实性，仿真生产运行环境，保证培训过程和生产过程的高度一致性，从而保证培训人员在培训中学习到的技术手段能够直接应用于实际的生产中。

该系统实现了调度、监控的互联和仿真，实现了各专业各级都能参与的反事故演习，提高了调控人员快速的决策和协调处理事故的能力，在实际的应用中可以进一步的完善升级，已达到更好的效果。

参考文献

[1]刘健，谢旭，牛四清等.电网调控仿真培训系统设计与实现[J].电力系统自动化，2013，37（13）：127-131.

[2]王虎，谢江，王鹏等.一种电网调控一体化仿真培训系统的实现方法[J].华东电力，2014，42（03）：567-572.

作者简介

邝东海（1971-），男，大学本科学历。工程师。毕业于华南理工大学电力系统自动化专业，长期从事变电运行及培训工作。

作者单位

1.广州供电局有限公司培训与评价中心 广东省广州市 510660

2.北京科东电力控制系统有限责任公司 北京市 100192