智能电网全过程仿真反事故演练辅助平台设计与应用

湖南汽车工程职业学院 李 晓

智能电网全过程仿真反事故演练辅助平台设计与应用

湖南汽车工程职业学院 李 晓

本文介绍了基于调控仿真系统的智能电网全过程仿真反事故演练辅助平台的功能与设计，分析了事件表模块功能与教学策略的应用，提出辅助操作平台与调控一体仿真培训系统结合的方法，可实现调度、监控、变电运行学员完整业务流程的操作培训，让培训过程更与实际业务流程更为接近，能让受训学员得到更为完整充分的培训，大大提高培训效果。

反事故演练；辅助教学；电网仿真

一、前言

目前，国内外已有一些电网和变电站监控一体的联合仿真培训系统，但并没有完整地考虑多级多地域调控中心进行电网调控运行全仿真培训。另外，在对调度员、监控员的培训中，仿真培训系统可以实现事故的控制、隔离等操作，但无法实现与变电运行人员的互动操作，例如，通知现场检查，得到现场的处理信息、结果反馈等。

针对上述情况，为了能在反事故演练中达到一个更好的培训效果，在使用调控一体化仿真培训系统给调控员培训时，考虑设计一种简单便利的辅助系统平台，让受训学员还能够开展电网相关专业联络反馈业务的演练。

二、设计内容

基于调控仿真系统的智能电网全过程反事故演练辅助平台旨在实现电网运行人员业务流程完整的培训和考核。辅助系统与仿真平台的结合，可以使学员在培训考核过程中，不仅可以在仿真系统进行自己专业的业务操作培训，还可通过辅助系统模拟与其他单位的互动，实现整个业务流程的完整培训。同时，系统集成的远程通信端口可方便中心对全省偏远地区调控和变电运行人员开展差异化专项技术技能培训业务，从而有效解决现有技术不能适应全省各地市、县和配调班组人员就地化、多模式的调度与监控一体化仿真培训，调控人员在不同区域通过远程登录参与省、地市级调控反事故演习、调控专业劳动竞赛以及技能鉴定的实际要求。

图1 软件结构示意图

该平台提供一套通用的数据管理、模型管理、运行管理的工具，支持仿真系统的建立、维护和运行，各模块间通过分布式仿真对象RTI接口管理服务端相联接，通过RMI远程方法调用进行数据访问，各仿真引擎的数据在网络上对培训学员来说完全透明。基于调控仿真系统的电网全过程反事故演练辅助平台，主要包括调控一体化辅助系统仿真、调控一体化智能评价仿真、教员系统服务仿真模块等。软件结构示意图如图1所示。

辅助系统学员模块是学员的操作平台，是学员操作界面的应用功能。在培训过程中，根据教员设置的题目，学员除进行设备正常操作，可在该平台进行设备辅助操作，并显示和查看操作内容和反馈内容。辅助系统主要包括有建立设备规则文件、辅助系统教案制作与发送、辅助系统学员操作和输出操作记录等五个流程。具体说明如下：

（1）建立设备规则文件

设备规则文件是针对各类型设备制定的可以进行的操作的配置文件。系统运行时，会读取设备规则文件，并匹配各类型设备，在教员和学员的操作界面的设备的操作菜单中显示并可操作。

设备规则文件可根据各地的要求不同进行配置，该文件格式如下：

第一列是设备类型，一般包括线路、变压器、电容器、电抗器、负荷、母线、断路器、刀闸等设备；

第二列是辅助系统内容，即设备可进行的操作内容，一般依据电网调度监控相关的运行管理规范以及实际作业流程来编写；

第三列是默认回复延时时间，第四列是默认回复内容，即辅助系统学员操作时，如果教案里没有设定该操作的回复内容，按默认回复延时时间发送默认回复内容；教案里有对该操作设备回复时间和回复内容时，按设定的回复时间和回复内容回复。

（2）辅助系统教案制作

辅助系统教案制作可新建和编辑教案。辅助系统教案一般是针对要培训或考试的题目，对于学员的操作制作回复内容，以及给学员广播式的发布通知。

辅助系统教案事件分位两类：

一类是通知事件，一般是教员要给学员发布的事件。按照教案设定的时间和通知内容，给学员发送，学员机仿真系统收到事件后，可自动弹出，在辅助系统记录模块中显示，供学员可随时查看；

另一类是询问事件，一般是辅助系统学员操作事件。教案制作时，要模拟操作过程，对这类事件设定好回复内容和回复事件。当教案发送给学员后，学员的对应操作就能自动收到反馈内容，在辅助系统记录模块中的操作事件后面的回复里显示，供学员可随时查看。辅助系统的教案制作流程如图2所示。

（3）辅助系统教案发送

在培训或考试开始后，教员可以根据培训或考试的内容，把提前制作的教案发送给学员机仿真系统，学员机仿真系统就加载相应的教案，供学员操作使用。

图2 辅助系统教案制作流程

（4）辅助系统学员操作

在培训或考试开始后，根据教员设置的题目，仿真系统会呈现与实际发生事件类似的现象反应，例如开关的变位，潮流的变化，告警信息的显示等等，学员要对这些现象进行分析判断，按照实际的业务流程进行相应的处理操作。一些无法通过仿真系统直接操作的事件，或是需要其他单位配合的工作，例如，汇报领导，通知现场检查，需要现场汇报检查内容等，可通过辅助系统进行操作，辅助系统可充当其他角色，例如变电运行人员等，给受训学员予以辅助，对学员的操作进行自动答复，便于学员的后续判断操作，实现完整的业务流程的模拟。

（5）输出操作记录

学员的每步操作包括辅助系统操作，都输出操作记录，便于教员的收取、查看和考核，还可借助自动评价系统对学员的操作进行自动考评。

三、结论

该辅助培训系统平台辅助操作平台与调控一体仿真培训系统结合，实现调度、监控、变电运行学员完整业务流程的操作培训，让培训过程更与实际业务流程更为接近，能让受训学员得到更为完整充分的培训，大大提高培训效果。

[1]黄斐．基于SCADA实时数据的地区电网调度员培训仿真系统研究[D]．华南理工大学,2014．

[2]俞晓峰等．DTS在河源电网反事故演练中的应用[J]．机电信息,2015,33．

[3]张铭．变电站反事故演练要点分析[J]．黑龙江科学,2014,12(5)．

李晓（1975—），女，湖南株洲人，讲师，毕业于湖南大学电气与信息工程学院，工学硕士学位，现在湖南汽车工程职业学院从事教学与专业研究，主要研究领域：电力电子及信息工程应用。