《DTS调度员仿真系统的开发与应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DTS调度员仿真系统的开发与应用（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、D T S 调度员仿真系统的开发与应用管荑林祺蓉济南供电公司地调所2 5 0 0 1 2擒要：由于济南电网结构的复杂性且事故发生的低概率，传统的调度员培训方式如跟班学习等严重缺乏实战性。为提高调度员事故处理能力，济南供电公司在E M S 基础上与鲁能积成公司共同合作开发了独立型调度员培训仿真系统( D T So 本文即讲述了该系统的开发及应用。首先对D T S系统的硬件配置和软件构成进行了描述，然后从一致性、开放性、实用性等方面介绍了D T S 系统的特色，随之详细阐述了D T S 系统中稳动态模拟、外网模拟、教案制作等各项功能。最后，对D T S仿真系统在济南电网中的具体应用进行了概括总结，
2、指出D T S 仿真系统已成为电网调度由经验型转换为科学型的重要工具，提高了调度员的素质及事故处理能力，确保济南电网更加稳定、安全、经济运行。关键词：D T S 仿真实时数据库稳态模拟培训评估O 引言由于济南电网结构复杂且大面积停电的概率极小，调度员经验和知识的获得和更新只能来自日常培训，传统的跟班学习等培训方式缺乏实战感，效果差，如出现实际事故，调度员仍会感到束手无策，不知如何应付。因此，济南供电公司决定采用现代化的培训手段，在E M S 基础上与鲁能积成公司共同合作开发独立型调度员培训仿真系统( 简称D T SoD T S 调度员培训仿真系统是用于培训电网调度员的计算机数字仿真系统，是电力
3、系统仿真和调度自动化的结合。该D T S 系统直接取用状态估计( s E ) 数据，与E M S 系统实现无缝衔接，工作人员只需维护一套数据，一套画面，一体化程度高。各种功能均具有可扩展性及规范性，各应用软件水平先进，实用可靠。1 系统构成该系统采用基于软总线、S C O K E T 通讯和数据库支持的C l i e n t - S e r v e r 体系结构，形成多培训环境和统一培训环境多教员台、多学员台总体结构；在i E S 5 0 0S C A D A 系统和i E S 5 0 0P A S 数据库的基 础上，根据D T S 的需要对数据库进行扩展，形成统一的D T S 数据库，并以i
4、 E S 5 0 0M M I 为原型，形成教员界面和学员界面；利用专用的功能模块S E C O M 和I E S 5 0 0 E M S 建立单向通讯，以获取状态估计后的数据；利用专用的功能模块D T S C O M 和L I N U X 平台上的电力系统仿真服务器P S M 进行通讯；利用专用的功能模块D T S _ T r a n s D B 共享相关数据。1 1 硬件配置通讯工作站：运行S E C O M 、D T S _ T r a n s D B 模块；通过接口程序建立和E M S 系统的联系，获取E M S 系统中状态估计后的实时数据，根据E M S 系统数据库电网模型修改更新D
5、 T S 数据库，进行图形的拷贝。 D T S 服务器：运行电力系统仿真服务程序P S M ，进行数据的处理。工作站：运行教员学员M M I 界面和仿真的各种S C A D A 程序( 包括A D M 、T O P O A D M 、 E N T V I E W 、D T S C O M ) 以及数据库维护程序( I E S D R A W 、D B E D l l ro1 5 9硬件配置图1 2 软件构成 实时数据库：在启动时创建家族培训实例、与P S M 服务器、培训界面M M I 、等建立通信 机制，运行过程中接收服务器传送来的仿真实时数据。拓扑分析服务器模块：实现电网各部件的带电状态动
6、态分析。 通信模块：可与P S M 服务器、D B A D M 等模块互相通信。将状态估计数据、培训指令等送 到P S M 服务器，并从P S M 返回数据到培训界面和D B A D M 。培训界面：提供了友好的培训环境j 供教员和学员使用。i E S D T S 系统的各模块之间有着密切的联系，数据在各模块中流动、交换、作用，从实时库初 始化的相关过程用虚线表示，因为初始化时可以选择不从实时库初始化，可从保存过的教案中直接取断面初始化。系统中各模块的关系初始化2 系统特色2 1 真实性数据始化指2 1 1 数学模型具有详细、逼真的电力系统模型，实现了算法的快速、准确，保证了模拟的真实性。有稳
7、态培训、稳态研究、离线动态、在线动态四种电力系统模型，能满足电力系统静态、动态模拟和培训的不同层次的需要。2 1 2 网络参数该D T S 系统能有效地协助用户进行量测配置、网络建模、参数整理( 尤其是动态参数的选取) 、 外网等值等工作，建立一个准确、实用的电网数学模型。2 1 3 系统运行的真实性能从实时运行的i E S 5 0 0 - E M S 中读取S E 后的数据，建立和实际电网同步的实时运行方式，方便地进行存储和管理；能通过离线状态快速的建立和保存不同的运行方式。拥有多种综合调整( 如设备综合令) 和区域调整( 厂站操作、地区操作、系统操作) 等操作方式，具有所见即所得的二次设备
8、维护界面，二次设备的配置方式也能离线存储。2 1 4 系统运行的实时性1 6 1对方式和事故的设置能快速响应，给出稳态和动态分析结果。稳态模拟能满足实时要求，动态 模拟比率小于3 ：1 。2 2 一致性2 2 1 界面一致性通过对i E S 5 0 0 - E M S 系统图形画面的复用，真实地模拟调度员面对的人机环境( M M I ) ，使学员 面对熟悉的、相同的画面和操作，给学员以身临其境的感觉。2 2 2 环境一致性硬件系统按照甲方的要求能配置成和调度室相似的培训环境，即有相似的显示器、操作台、监控内容和通信设备，以保障培训环境的一致性。2 3 灵活性教员台功能全面，有灵活的培训支持功能
9、，教员可很方便地模拟各厂站值班员或下级调度员执行学员( 被培训的调度员) 下达的各种调度指令，也可根据培训需要任意设置故障；教案制作灵活方便，能设置足够的教案进行演示，并能进行必要的培训控制和评估，以满足各种运行方式的研究和培训要求。设备的操作均可在接线图上直接进行，二次设备能通过关联的开关或母线等进行操作。每种操作同时还提供了菜单操作，避免图形关联的错误，满足复杂操作的需要。 提供了综合指令的解析功能，如倒母线操作、设备由运行转检修、检修转运行等。2 4 开放性电网仿真部分在成熟、稳定、高效的U N I X 系统上开发，支持通用的操作系统规范，支持T C P I P等标准的网络通信协议。教员
10、学员界面学员台部分采用W i n d o w s 2 0 0 0 系统，支持通用的操作系统规范，支持T C P I P 等标准的网络通信协。系统具有很强的扩展性，其模拟规模不受限制，能满足电网发展的需求。开发平台可为第三方提供程序接口；支持O R A C L E 数据库，具有专用实时数据库。2 5 实用性操作控制自如启动迅速，操作方便、简单易学、计算快速，同时提供了断面保存、重演、回退等功能，培训控制方便。系统维护方便提供全面的基于菜单和画面的数据录入维护界面，实现了图形化网络建模。即以各类电网物理元件为对象，搭建系统图，自动形成电网模型数据库；建模程序具有自动检查功能，能避免图库输人不一致的
11、错误。二次设备的维护操作和一次设备关联，使得维护快捷、直观。生命周期长面向对象的软件开发技术是当今世界计算机软件开发的潮流，本系统在该技术基础上开发的建 模技术，符合未来l o 年电网发展的需要。3 系统功能该D T S 采用开放分布式系统，可全面模拟电力调度中心调度职责范围内的设备，即：5 0 0 K V 、2 2 0 K V 网架及必要的电力设备( 发电单元、母线、线路、负荷、变压器、电抗器、电容器、继电保护及自动装置等) 及运行状况；可准确模拟电网在各种方式及事故情况下系统的潮流分布和变化过程；还可方便地模拟调度操作，设置各种模拟故障，对操作及扰动有快速响应等；具有稳、动态模 拟，继电保
12、护模拟，安全自动装置模拟，外网模拟，误操作模拟，操作票模拟等功能，能对学员做出详细的培训评估。3 1 稳态模拟1 6 2稳态培训模型基于动态潮流计算。针对电力系统的静态特性，考虑了电力系统的发电、负荷以及其他装置的频率特性，计算快速、准确。稳态模型建立的设备模型包括：发电机组及其调速器和励磁调节器、线路、变压器、电抗器、电容器、静止补偿器、母线、开关、刀闸、负荷、继电保护、 安全自动装置等。3 1 1 基本调度指令提供基本调度指令的模拟，包括：开关操作、倒闸操作、电容器投切、电抗器投切、负荷调整、发电机的启停、发电机有功，无功出力调整、变压器分接头调节、中性点接地刀闸操作、故障处理和恢复操作、
13、系统总负荷调整、发电厂总出力调整、地区总负荷调整、变电站总负荷调整、一次设备运行状态( 备用检修) 的切换操作、继电保护装置的投停、自动装置的投停等( 各项操作的调节量可任意设置) 。3 1 2 综合操作指令支持各种综合操作指令的解析，包括：倒母线，旁路开关代路，变压器、线路、母线停送电检 修等综合指令。能根据网络拓扑结构，模拟各级调度操作术语，对综合指令进行解析，解析的同时对综合令的执行进行安全性校验，并能给出相关的安全操作提示，起到自我培训的作用。3 1 3 故障的设置支持用户在接线图上直接设置故障，同时支持多重故障、复合故障的设置，能按照绝对时间、相对时间、立即发生等情况设置，生成不同的
14、教案。故障持续时间有：瞬间、延时、长延时、永久故障；故障类型包括：短路故障( 单相接地、两相短路、两相短路接地、三相短路) 、断线故障、发电机及变压器内部故障；故障点可直接接地或经阻抗接地。3 1 4 模拟开关和保护误拒动提供开关和保护的误丰巨动模拟功能，并能准确模拟误肘巨动后保护的动作情况。3 1 5 模拟故障或操作后各解列岛的频率变化过程能模拟电力系统的解并列的频率变化过程，利用微Y 于：h - 程计算一次频率，同时逼真的模拟与频率相关的自动装置的动作情况。3 1 6 动态潮流具有动态潮流功能，并构成稳态模拟的基础，并能设定计算周期。3 1 7 外网等值能足够精确的模拟外部电网结构、发电机
15、和负荷静态特性，保证内部电网与实际情况基本一致。3 2 动态模拟能对各种不同的简单故障、复合故障进行动态模拟，给出动态过程中的电压、摇摆角、频率、线路潮流、短路电流等模拟结果，同时能计算各保护的启动值，实现继电保护的定值比较。在动态模拟时，能设置稳态模型下的各类故障，并能计算各相，序分量，生成发电机的功角曲线；能模拟发电机失磁，模拟发电继、变压器内部故障；能对系统进行常规操作，能把误操作事件解释成相应故障；能根据暂态变化工程中电气量启动继电保护和安全自动装置；能对变压器中性点接地刀闸进行操作，以改变零序网结构；能模拟多孤岛的动态行为和解并列的动态过程，对非同期并网的过程进行模拟。3 3 外网模
16、拟能根据模拟的需要对外网采用多种被选等值方案，能模拟外网不同工况下的网络和运行状态，以保证内网模拟的多样性和正确性。能根据外网不同的运行方式自动给出不同的等催t ：h - 案，设定本网络边界，进行外网等值计算，给出等值网络参数，能人工修改外网接线方式。对本网内部扰动引发的外网发电机的有功、无功增援，能够比较准确的模拟处理。能够实现外网正序和零序网等值，等值过程能人工生成，也能调用等值程序生成。对需保留的外网节点和支路，具有灵活方便的操作界面。3 4 操作票模拟能根据电网实时运行状态和安全约束生成、校验及演示操作票，对调度术语进行解析，具有操作提醒、报警功能，对违章操作给出报警并拒绝操作。3 5 教案的制作与保存有多种事件的设置方法，并具有设置多重故障的功能；可通过当前时标、绝对时标和相对时标完成事件的时间设置；教案的合法性和有效性由潮流计算校核，允许对不合理的潮流分布进行编辑修改； 教案可从教案库中取得，并能真实的重演当时的网络结构和画面；教案事件表能手工编辑，也可由某次成功培训
