（国网辽宁省电力有限公司）
摘要：针对辽宁电网趋于大规模、网架结构复杂化的情况，提出了基于分布式互联平台的省地联合调控一体综合培训仿真系统，介绍了系统软硬件配置、仿真功能、实际应用情况。系统能够有效提高培训效果，获得显著的经济效益及社会效益，并就系统的发展提出了下一步工作方向。
关键词：分布式互联；省地联合；调控一体；培训仿真系统
0 引言
随着辽宁电网规模日益增长，结构日趋复杂，电网电气联系日益紧密，对省、地调电网运行人员协同管理、驾驭电网能力提出更高的要求，需要省、地调电网调控运行人员具有更熟练、更专业的协同运行管理电网的能力。之前省、地联合演习主要基于WEB集中式互联，其优点是维护简单、运行可靠、仿真结果准确，但存在互动性不强、真实性不强、建模范围可能无法覆盖下级电网管辖范围等问题。
为适应新形势下电网调控发展需求，辽宁电网省地两级搭建了基于智能电网调度控制系统的标准化、分布式仿真运行支撑平台，构建基于交互式协同仿真运行环境的多功能调控培训系统(Dispatcher and Monitor Training System，以下简称DAMTS)。该系统可利用调度数据网实现省、地调的纵向贯通，实现模型、数据、图形、仿真事件在省、地调DAMTS之间的双向共享与交互，并实现联合教案分布式协同制作、多级电网分布式协同仿真技术，保证DAMTS在各种电网扰动下维持各自电网仿真结果的时空一致性，更真实的模拟电网正常、异常及故障工况下的运行状态，并可在省调侧提供沉浸式的变电站仿真模拟体验，为省、地电网调控运行人员提供一个逼真的联合反事故演习环境，以获得更好的学习和培训效果。
1 DAMTS的功能构成
1.1 DAMTS的硬件结构
考虑到分布式互联平台的搭建以及多功能调控培训系统的后台服务的运行和管理，辽宁DAMTS省、地调均需要至少一台应用服务器。同时，省调侧应配备3至5台工作站供调度员教员与学员分配使用，并配置一台windows工作站用于观看变电智能详仿站的三维和多媒体功能。地调侧需至少配备2至3台工作站供调度员教员与学员分配使用。
1.2 DAMTS的软件结构
DAMTS是先进的、成熟的、能够提供稳定的互联演习支撑平台，对演习仿真事件交互迅速，能够保证数据交互的实时性、准确性、可靠性，并能够对变电站内部进行全方位的三维展示。
系统在整体设计上，采用电网仿真、变电站设备及二次系统仿真、调控一体自动化系统仿真、变电设备监控及场景仿真的一体化设计，可准确实现遥信、遥测、遥控、遥调、变电站现场操作以及电网故障、设备事故、继电保护和自动装置动作等一系列信息在面向调度员仿真应用软件、面向监控员仿真应用软件之间的同步和交互。系统一体化设计可正确地反映电网、面向监控员自动化系统、面向调度员自动化系统、变电站一二次系统三维场景仿真软件、变电站监控仿真软件之间相互作用、相互影响的关系。
2 DAMTS的仿真功能模块
辽宁DAMTS包括三大块功能，分别是交互式分布式协同仿真运行支撑环境、变电站详细机理建模与仿真功能以及变电站一次设备、二次设备及场景三维建模与仿真功能。详细功能及创新点如下。
2.1符合国际标准的交互式、分布式协同仿真方法
交互式、分布式协同仿真支撑环境是在D5000基础平台上，为省地调DAMTS分布式协同仿真提供成员管理、模型分发、消息总线、监控、即时通讯等公共服务，建立位置透明、即插即用的虚拟分布式运行环境，使各地调DAMTS通过本地部署的平台服务代理程序进行接口即接入分布式协同仿真环境。支撑环境采用对称体系结构，各地调DAMTS作为一个仿真应用，在支撑环境中处于平等地位，通过标准的接口形式进行交互作用，各DAMTS之间不直接通信，通过省调服务代理发送接收通信消息。
协同仿真管理功能基于多线程架构实现省调与多个地调DAMTS可靠连接并允许分地调DAMTS自由加入和退出，进行省地调DAMTS间各类事件的交换，保证各成员的操作、故障和电网行为的相对独立和统一，从而实现省调与地调协同仿真，保证省调与地调的联合反事故演习精确而有序地进行。
2.2 基于监控运行机理的全维度仿真方法
系统依据IEC61850标准，建立变电站设备详细的组件化模型及设备间交直流回路模型，实现基于监控运行机理的全维度仿真，真实、完整、逼真的仿真再现变电站光字牌信号、保护信息、报文、故障录波等二次系统的逻辑行为及其互动关系，以及二次系统与一次系统之间交互行为，解决了多数仿真系统对二次设备采用外特性简化仿真带来的真实性差、维护量大的问题。
2.3沉浸式变电站一、二次设备三维虚拟场景仿真方法
利用3D虚拟现实技术实现变电站一次设备的三维重现，如刀闸、地刀、变压器、瓷瓶、表计等，能逼真地模拟各种天气状况，形象地反映设备的正常、异常、事故状态及其动作过程，可以实现在场景中的任意漫游，对场景中的一次设备进行就地操作，并可对虚拟场景中的设备进行巡视、检查、记录等，并可形象逼真的模拟现场的挂牌挂地线和验电等不同的工作方式。仿真场景基本再现场站内的各种设备，并实现其各种操作功能和故障现象，提升了受训人员对电网设备的感知效果。
3 DAMTS的应用
3.1 对新入职员工的培训
对新入职的省、地调调控运行人员提供完全基于实际工作应用平台D5000的操作界面，可进行基本的调度运行及相应功能模块调用操作，且不影响SCADA实时运行系统。
3.2 对在职员工的培训及测试
针对实际工作中概率较低的异常或故障（如电网振荡、主变跳闸等），可在DAMTS中模拟实现，使在职调控人员熟悉电网结构、设备情况，掌握复杂事故处置原则，起到查缺补漏的作用。
3.3 开展联合反事故演习
省调调控人员可利用DAMTS开展与各地调的联合反事故演习。通过演习教案的协同制作、发布及加入功能，摒弃过去只能采取桌面推演的方式，达到“就地操作、自动交换、电网同步”的效果，真正地实现电网潮流共享的省地联合反事故演习，有助于提高调控人员对复杂大电网的掌控能力。
4 结束语
从电网未来十年的发展来看，特高压进入大规模建设时期，国家电网呈现出以特高压交流为主干网架的交直流混合联网运行格局，辽宁将全面形成以500kV输电网络为骨干网架的大容量交直流混联输电系统，系统网架结构将更加复杂。为迎合电网发展，应进一步深化DAMTS功能模块，继续梳理风险模型的各个因素，丰富算法和指标权重，接入更多的调度技术支持系统，从多专业角度全面分析电网安全、经济的各项实时态势和结果。
参考文献
[1]国家电网公司企业标准（Q/GDW680.46-2011电网调度控制系统第4-6部分：实时监控与预警类应用调度员培训模拟）.
[2]北京电网调度员培训仿真系统的建设及应用. 电力系统自动化，2000, 24(1).
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论文作者:王明凯,曲直,姜枫
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/4
标签：电网论文; 分布式论文; 变电站论文; 系统论文; 设备论文; 调度员论文; 功能论文; 《电力设备》2017年第7期论文;