国网河北省电力公司石家庄供电分公司 河北石家庄 050000
摘要：我国电网实行“统一调度、分级管理”的模式，全国各大区域电网已实现联网，随着电网规模的日益扩大，相应的运行管理水平也需逐步提高，决定了管理电网必须采用调度员仿真系统。
关键词：调度员培训；仿真器；设计；实现
引言：调度员培训仿真器(iDsPatcherTariningshaulaotr,缩写为DTs)作为一种现代化的培训调度员的有效工具,已在国内外得到普遍应用。电网结线复杂、运行方式多样,要想在尽可能短的时间内培训出合格的调度员,以适应电网的迅速发展,必须提供一种能够模拟电网中可能发生的任何故障,并且与新建的SCADA/EMS环境相一致的培训场景。
1新一代DTS应该具备以下特征
(l)分布式结构,系统可移植性好;
(2)技术先进,功能完善的支持系统;
(3)功能齐全,效果逼真的仿真软件。DTS作为能量管理系统(EM)S白勺一部分,对实际的电力公司而言,不可能脱离SCADA/EMS而单独存在。DTS与SCADA/EMS相连,一方面可以取实时系统的数据作为培训的初始条件;另一方面,在给DTS选择合适的数据库后,可依托实时系统,从而减轻DTS的维护工作量。
2DTS功能的设计和实现DTS
由电网仿真子系统、学员子系统和教员及控制子系统构成。各子系统的功能和实现方法随不同级别、不同区域范围的调度系统而有所不同、5DTS实用性的设计和实现完善的DTS功能,逼真的仿真效果,是DTS可以实用的一个方面,但要使DTS真正做到实用,还需在硬件结构、支持系统、DTS维护的方便性和DTS的使用范围等方面做许多工作。持下,形成一个有机的整体,构成DTS相对独立的一个系统。
2.1建立仿真系统模型
实现仿真模拟培训,关键是建立反映系统内在运动规律和外在表现形式的仿真模型,DTS仿真建模内容包括:
2.1.1数值仿真模型
包括:①电力系统元器件模型:确定支路、发电机、变压器、开关刀闸及负荷模型的表示与描述;确定相应的数据结构;相关数据录入及处理。②电力系统稳态模型:由网络拓扑模块搜索系统中各节点的连通情况,确定子系统情况及潮流分布,计算各支路潮流值,并作相应的限值检查。③电力系统动态模型:确定发电机模型、励磁系统模型、原动机及调速系统模型、负荷模型、序网络模型、复杂故障计算模型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆④自动装置和继电保护模型:低频减载模型、各种自动装置、各种继电保护模型及程序模拟。⑤动态在线模型:暂态稳定计算、中长期动态过程计算。
2.3实现DTS与EMS一体化
（1）DTS与EMS一体化可以共享信息资源,减少系统的维护量,主要体现在以下几个方面:①DTS可以共享EMS的网络库和网络参数;②DTS可以共享SCADA的厂站图、系统图;③DTS可以直接利用状态估计的结果。DTS可以共享EMS的网络数据库和网络参数,使DTS数据库可与在线数据库同步维护;共享SCADA/EMS的厂站图、系统图,实现数据文件与图形格式的转换;取SCADA/EMS在线系统的数据作为培训的初始条件,可以使DTS的培训更具现实意义,同时也可大大减少教员建立初始条件的工作量。
（2）一体化实现过程:①通过网络直接读取EMS的描述网络拓扑关系的数据文件和描述网络参数的数据文件,按一定规则导入DTS的ORACLE数据库,以保证DTS仿真系统与在线系统在电网结构和元件参数等静态信息上的一致性。②将描述SCADA/EMS系统的厂站图和系统图的图形数据文件经过数据分析转换处理,DTS系统的图形编辑系统可直接调用显示,以保证DTS仿真系统与在线系统在显示内容与画面风格上的一致性。③取在线系统的实时断面数据时,由于遥测点不足和数据通道不良的原因,会有一些坏数据和缺少的数据,因此DTS所取的数据来源于实时系统进行状态估计后的数据,对实时数据进行加工,以保证尽可能地与实际系统相符,用其建立DTS培训教案,即保证DTS仿真系统与在线系统在电网动态信息上的一致性。
3DTS真实性的实现
一个DTS系统只有达到真实逼真的要求,才能真正起到培训调度员的作用,而真实性的实现,需要从硬件和软件两方面考虑。硬件方面DTS必须为受训的调度员营造一个与实时调度系统相似的培训环境,这种培训环境的真实性如何,很大程度取决于硬件的投资,特别是诸如模拟盘,调度电话,音响报警等设备。软件实现DTS的真实性包括两个方面,一是努力使学员台包括在线SCADA/EMS系统的所有功能,这不仅包括SCADA的基本功能,还包括遥控、遥调和AGC/EDC等功能。由于实际的SCADA系统在数据采集过程中,难免碰到RTu故障、坏数据等情况,因此,DTS应该可以制造RTU故障和数据污染,这不仅仅是为了仿真的真实性,也是高级应用软件如状态估计等在DTS上做试验所必需的。另一方面是努力做到电网仿真的真实性。电网仿真尤其是动态仿真要真正做到逼真是非常困难的,在作者开发的DTS中,我们采取了以下主要措施:
(l)采用合适的元件模型,并有多种模型可选,模型参数可调;
(2)将电力系统的动态过程分为三个阶段,采用模型切换、变步长等技术,提高计算速度,使动态仿真做到近似实时;
(3)采用实际负荷曲线,并在负荷曲线上加随机扰动,使学员面对活动的电力系统;
(4)齐全准确的自动装置仿真;
(5)完善的保护仿真,并可设置开关拒动,保护拒动,保护误动等;
(6)保护、自动装置的状态和整定参数可调;
(7)故障种类齐全,允许的故障有开断性故障、短路性故障和自动装置继电保护故障三大类,故障可以是单个发生的,也可以是各种故障相继设定或自动发生的复故障,故障重数允许巧重。。
结论:
为使DTS能真正有效地发挥作用,应在DTS的真实性和实用性等方面做更多的努力。而DIS与实际在线SCADA/EMS系统相连,是DTS可以真正做到实用的关键途径。在我国目前的实际情况下,取在线SCADA数据作为培训初始条件无疑将使DTS的实用成为可能。
参考文献：
[1]林伟.电网调度员培训仿真系统的设计与应用[J].工程技术(全文版),2017(03):292-292.
[2]吕宗瑾.浅议电网调度员培训仿真系统应用技术[J].工程技术(全文版),2017(01):184-184.
论文作者:李懿生
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/10
标签：系统论文; 在线论文; 模型论文; 调度员论文; 电网论文; 数据论文; 故障论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;