监控中心仿真培训系统功能及测试方案

李 兵

（大同电力高级技工学校，山西 大同 037039）

监控中心仿真培训系统功能及测试方案

李 兵

（大同电力高级技工学校，山西 大同 037039）

文章对监控中心仿真培训系统进行了简略介绍，同时为保证系统功能的完整性，论证了系统详细测试的必要性，重点阐述了系统的测试方案。希望能对相近系统的测试工作有所帮助。

远程培训；仿真模型；变电站自动化；测试方案

随着电力设备及科技的迅猛发展，我国各电压等级变电站已经实现综合自动化。所谓变电站综合自动化就是自动化技术、计算机技术、信号处理技术、通信技术和现代电力电子技术在变电站领域的综合应用。从而实现对变电站的自动监视、测量和控制功能，具体说就是实现了“遥控”、“遥调”、“遥信”、“遥测”、“遥视”等五遥功能。变电站已经实现无人值班及集控站管理模式。缺乏集控站运行经验的运行人员走上监控中心的运行维护工作岗位，可能无法为监控中心安全运行提供切实有力的保证。对运行人员进行集控站运行相关知识的培训是非常必要的。

为满足电网新型运行模式下电网安全运行培训服务的目标要求，在2007年由山西省电力公司批准，“监控中心仿真培训系统”作为当年的科技项目而立项。在监控中心仿真培训系统上，根据变电站集控运行、继电保护及自动化专业岗位的培训要求，又构建一套“网络化变电运行、继电保护及自动化培训系统”作为辅助教学培训系统。

1 系统介绍

1.1 监控中心仿真培训系统

“网络化变电运行、继电保护及自动化培训系统”，是配合山西电网发展的需要而设计开发的集“调度、监控中心、变电站联合仿真培训系统”、“网络化变电运行、继电保护及自动化培训系统”（多媒体培训系统）为一体的仿真培训系统。“调度、监控中心、变电站联合仿真培训系统”全面再现电网的生产过程，完整逼真的模拟各种现象、参数状态变化，实时反映电网、变电站集中监控中心和变电站之间相互作用、相互影响的关系。“网络化变电运行、继电保护及自动化培训系统”用现有的多种多媒体的表现手法对集控站运行、继电保护、自动化等相关理论知识、标准作业流程进行全面的培训，利用仿真培训系统进行自评练习和训练，并用全三维的交互式、过关式的实操方法实施闯关考核，更进一步加强了相关知识的学习。总之，整个系统采用了仿真技术与多媒体培训一体化解决方案，它不仅为电网运行人员提供了逼真现场的综合培训平台，而且依托仿真系统开发了对集控站运行、继电保护、自动化专业多媒体培训系统，既加强了整个系统的培训功能和实用性，又大大减轻了教员的教学负担，有利于学员更深、更全面的个人专业知识和岗位的培养。

1.2 监控中心仿真培训系统仿真对象和范围

监控中心仿真培训系统详细仿真了包括监控中心、两座220 kV综合自动化、两座110 kV综合自动化变电站，同时对山西电网进行了完整的仿真。

详细仿真变电站的仿真范围包括变电站的所有一次设备、主控制室监控系统仿真、五防系统仿真、交直流系统的仿真、变电站综合自动化系统的仿真、遥视仿真、安全用具仿真、消防系统仿真等。

1.3 网络化变电运行、继电保护及自动化培训系统

网络化变电运行、继电保护及自动化培训系统在监控中心仿真培训系统基础上，利用多种表现手法对集控站（变电站）运行、继电保护、自动化等相关理论知识、标准作业流程、事故案例的详细分析及处理进行全面的讲解。利用仿真培训系统进行自评练习和训练，并用全三维的交互式、过关式的实操方法实施闯关考核。

系统重要特点是采用WEB技术的B/S和C/S结构所设计，可以放在网络上进行运行。电力公司具备完整统一的计算机通信网，网络覆盖了从省电力公司直至各县支公司。实现了远程培训，运行人员可在自己的工作岗位上接受教师远程教学与答疑。

1.4 系统的应用功能

（1）培训基本的运行技能。对新运行人员进行上岗培训，对老运行人员进行在岗及验证培训，使其熟悉电网结构、运行方式、电网潮流、综自系统以及一、二次设备，掌握运行规程及运行操作技能。

（2）事故分析及处理的培训。可进行系统和设备各种异常、故障的分析及处理培训。通过仿真训练可以使运行人员了解各种事故发生的现象、原因及变化过程，总结积累处理经验，增强他们事故处理的自信心。

（3）一、二次设备正常和特殊巡视训练。通过一、二次设备三维交互式漫游巡视系统，实现一、二次设备的三维重现，富有直观性、形象性，有助于运行人员熟悉了解现场情况，更好地训练巡视技能。

（4）对于管理人员进行电网及监控中心、变电站运行的概念性培训。管理人员通过培训可以了解电网及监控中心、变电站的现状、运行方式、操作规程及电网和监控中心、变电站运行的特性。

（5）联合反事故演习功能。本系统可用于研究电网和监控中心、变电站特点，对薄弱环节做好事故预想工作，完善各种事故应对方案，从而提高事故情况下的应对能力，克服以往反事故演习纸上谈兵的局限性。仿真电网设置的常见事故及复杂事故发生后，将引起继电保护的连锁动作和电网潮流的变化，并显示越限设备的报警提示，对此研究后可以总结事故处理经验，制订出合理的事故处理预案。做到事前有分析，事后有反馈，切实提高电网安全运行能力。

2 系统测试方案

仿真培训系统是否能真实再现现场实际情况，在对变电站（集控站）值班员的实际培训中是至关重要的。要保证仿真培训系统符合实时的实际生产情况，就必须在系统测试前，具备完整、正确的测试方案。这样在系统测试中才不会有漏项、错项，最终导致系统在投运后出现各种问题而不能满足培训的需要。

相关技术人员对测试方案必须精心编制。

下面是监控中心仿真培训系统详细的测试方案：

2.1 培训模式功能测试

（1）测试系统是否能设置“调度中心－变电站联合仿真培训模式”。

（2）测试系统是否能设置为“调度员独立仿真培训模式”。

（3）测试系统是否能设置为“变电站集中监控（含变电站）单独仿真培训模式”。

2.2 监控系统仿真界面测试

（1）测试所仿真的各种监控系统界面（RCS9 700、NS2 000、PS6 000、IES500、OPEN3 000）的完整性。

（2）测试所仿真的各种监控系统界面的功能：①“五遥”功能测试。即遥控、遥调、遥测、遥信及遥视功能测试。②异常及故障信息传送测试。③挂牌功能测试。

2.3 教员功能测试

（1）初始运行方式设定。

（2）培训进程控制。

（3）教案管理。

（4）培训评估。

2.4 变电站后台监控系统仿真测试项目

具体项目有：开关遥控操作，变压器遥调操作，遥测值监视，事故报警，全部对位，置删标志牌，画面索引窗，曲线显示，棒图显示，厂站单线图画面显示，导航图，画面缩放、画面漫游、画面调用画面打印，系统主控条画面，报警查询，厂站日报表。

2.5 电网仿真模型测试项目

见表1。

2.6 变电站一二次设备仿真模型测试项目

具体项目有：开关分合、刀闸分合、变压器分接头调节、保护压板的操作、保护设备液晶屏的显示操作、保护投停、自动重合闸方式的切换、电压互感器的切换、音响解除、信号复归、交、直流系统操作、验电和挂接地线、故障录波图的查看等。

2.7 变电站一次设备巡视检查测试项目

具备巡视功能的设备包括断路器、隔离开关、接地刀闸、变压器、电容器、避雷器、电流互感器的所有一次设备。不同电气设备巡视检查项目不尽相同。

2.8 仿真培训系统正常操作测试项目

在测试前应编制经审核而完整准确的操作票，正常操作项目应包含：断路器、线路、变压器、母线、电抗器等设备由运行转检修及由检修转运行的倒闸操作。通过倒闸操作测试发现问题。

3 结束语

测试工作非常繁杂、费时。以下是笔者在多年各种仿真系统测试中总结出的一些经验。

（1）系统测试大纲及方案必须由开发厂商提供，再由用户对方案进行审核进行必要的增补、删减与修改，最后召开现场专家审核会而最终确定测试方案。测试方案一经确定最好不要进行大的改动，如改动过多前期进行的测试工作可能无效而重新返工，因为系统中各子系统间是有机整体，前后相关联，牵一发而动全身。编制及审核测试方案时一定要有整体的概念。

表1 电网仿真模型测试项目

表2

（2）测试过程中不能放过任何问题。比如某测试项目经多次测试确认有错，一定要认真对待，作详细记录，在厂家修改后重新再进行此项目的测试。

（3）认真细致的测试一定要分阶段进行。在每个阶段测试组将发现的问题汇总，并及时提交给系统开发厂家负责人，要求其在一定期限内完成现有问题的改正。这样做的目的有：一是可以使问题得到及时解决。二是现存的问题非常有可能影响到后面项目的测试而使进程停滞。

（4）监控中心仿真培训系统的测试必须包含各子系统的相对独立测试过程，更应有各子系统联合调试过程。因为在测试过程中会出现某测试项目在独立子系统中测试正确，但在联合调试中出现问题的情况。

（5）系统测试组应由培训教师（教学使用者）、现场专家、生产厂家技术人员共同组成，使得测试既不会脱离现场实际，又可满足教培的需要，同时问题可得到及时解决。

“Monitoring Center Simulation Training System”Functions and Testing Program

Li Bing

The paper gives a brief introduction of the"Monitoring Center Simulation Training System".Meanwhile,in order to ensure the inte grality of the system functions,the paper demon strats the need for detailed testing and focuses on the test plan of the system.Hope that helps the test work of similar system.

Remote training Simulation model Substation Automation Testing program

TP391.9

A

1000-8136(2010)32-0141-03