舟山电网调度员一体化培训模式的改进性设计

夏代军 / 国网舟山供电公司

舟山电网调度员一体化培训模式的改进性设计

夏代军 / 国网舟山供电公司

本文根据地区电网调度员培训仿真系统的特点，结合舟山电网生产现状，构建了一套适合舟山电网的DTS系统，并提出了基于EMS/DTS平台一体化的结构设计，其中继电保护采用逻辑判别法仿真模型和静态仿真技术，实现地县一体化培训模式，并给出了总结。

EMS/DTS平台；逻辑判别法仿真模型；静态仿真；一体化培训

1.前言

最近几年随着电网规模的不断扩大和迅速发展，导致国内外电网事故的逐年增加，其中有些电力事故对国民经济和人们的正常生活带了很大的影响。目前在电网公司的实际运行中，一般采取优化和改善电网的网络结构，先进的故障处理算法等手段来确保电网的安全稳定运行，除此之外，当电网发生事故时能够快速找出事故原因并得到有效处置也是重要举措。由此可以看出调度人员是保障电力系统安全运行的守护者，因此需要通过反事故演习不断提升调度人员应对电网事故的应急能力和处理水平，只有这样才能全方位的保证电网在稳态和暂态条件下的安全稳定运行。舟山供电公司急需对目前舟山电网的调度员通过使用OPEN-3000 DTS进行针对性的训练，使得在实际生产过程中遇到问题可以从容应对。

本文提出了一种基于EMS/DTS平台一体化的结构设计，继电保护采用逻辑判别法仿真模型和静态仿真技术，实现地县一体化培训模式。调度员可以在一个逼真的模拟电网调度环境中开展一切的仿真和反事故演习，有效提高调度人员的操作水平和实践经验。

2.EMS/DTS平台设计

EMS系统，即电能管理系统。EMS是按用户的需求，遵循配电系统的标准规范而二次开发的一套具有专业性强、自动化程度高、易使用、高性能、高可靠等特点的适用于低压配电系统的电能管理系统。通过遥测和遥控可以合理调配负荷，实现优化运行，从而为能源管理提供了必要条件。DTS系统是目前应用最广泛的调度员培训仿真系统，可以用于技术性分析、调度员培训、反事故演习等，对提高舟山电网调度人员和厂站一线工作人员的实践能力具有重要意义。两者的一体化结合将会带来更高的工作效率和现实意义。

2.1 支撑平台一体化

通常来说，支撑主要是由两部分组成，其中有一部分为支持软件以及基础应用软件。支持软件可为仿真的结果和演习效果提供保障，具有可靠性，并将实时的仿真数据和仿真结果传送到目标系统中。另外一部分主要是在培训方面得以应用的仿真软件和支持软件。这里的支持软件包含了具有不同功能的模块，可以应用于实际操作系统、针对数据库的管理系统、通讯系统，还有人机互相交换的界面。图形系统、计算机网络以及与实时系统的接口都是一体化设计而成的。

2.2 应用功能一体化

根据对舟山电网的需求调研和OPEN-3000 DTS系统说明书的研读，我们对OPEN-3000 DTS进行了剖析，并加以对EMS的深入认识，认为最少有九个部分共同构成了该系统。在这里，我们主要是根据其功能来拆分的，包括操作类功能、分析类功能、控制类功能、结果处理类功能等，这些都是组成一个完整系统的基本。

基本操作模块一般包括电流/电压保护模块、扰动处理模块、多开关使用模块等。故障相关模块需要包含实际工作中出现的所有故障及扰动可能，并将其设置在系统中。误操作模拟模块具备误操作的模拟功能。此外，还有安全自动装置等保护性模块运行状态下的模拟、动作的错误操作或无响应模拟、数据管理模块功能、培训控制模块、教案管理模块 、培训后评估模块。

2.3 数据结构一体化

数据库采用层次结构来搭建[1]，其原因就是电力系统的结构也是分层来设计的，不同的部分对应于不同的等级，而每个等级间的相互关系是根据实际情况确定的。数据库按照此种规则的层次顺序来进行存储，若要查其中一个器件的具体位置时，在DTS中至多进行三步就能达到目的。这样一来，不仅利于使用，还利于后期维修。

2.4 继电保护的仿真

该DTS系统中的继电保护模拟可以根据用户的需要进行自定义建模[2]，或者直接调用事先建好的继电保护模型。对于继电器的保护，有两种可供选择的方法来实现动作模拟，分别为定值比较法和逻辑判断法。逻辑判断法[3]，这种方法具有计算速度快，信息量小等优势，但是对发电厂和变电站的接线方式提出比较严格的要求。定值判别法具有计算结果准确，根据需要可以进行校核操作，它存在计算速度慢，效率低以及包含的信息量比较大等不足之处，故此方法更适合于地调中。对于舟山地调而言，由于基础数据录入不是太全，逻辑判断法更为合适。

此外，从实际应用效果看，具有动态潮流计算和频率计算的静态仿真功能的系统基本可以满足大部分电网进行反事故演习的要求，故在设计中，对继电保护采用逻辑判别法仿真模型和静态仿真技术[4]。

3.一体化培训的流程

3.1 教员系统的使用

教学系统的主导是教员，他们可以统筹全局，包括从开始到结束，从参数的设置到状态的调整，从一个场景的模拟到另一个场景的模拟，都是教员台的使用范围。

教员可以根据各设备的特点来进行单个或联合的故障设置，例如使安全装置失效无法正常工作和其他一些异常事件。对于教案可以根据实际情况，作出不同程度的调整，例如对发动机的实际载荷、工作中的电压值、预计工作量、各种设备的制定等。可以在培训仿真过程中保留一些比较经典的图形、数据和常用的模型，以供循环使用或者参考。

3.2 学员系统的使用

为了得到更好的学习，学员台的设备及相关设定是紧密联系实际的，可以说是和SCADA没有任何区别。通过系统的分析能力，可以清晰的呈现出整个教学过程并可以进行一些简单操作，例如对某些闸刀、开关的使用。这样一来能够更好地达到教学目的。此外，学员还可以执行查询和监视等操作。

4.结语

本文综合考虑舟山供电公司的发展前景和改善方向，对各种操作模块、数据库、教学界面能进行了改进性的构思，并达到相关要求，具有很强的可实施性和推广性。技术的发展是快速的，我们不能满足于现在所具有的既定条件，接来可以根据以下几点思路展开相关研究工作：

（1）各设备性能的完善：这个的实现需要在实际使用后进行多次反馈，确定常出现的问题以及潜在的工作需求，然后加以具体的调整。

（2）对于数据的相关改进：能做的可以是对数据的采集量、采集速度、调用速度、使用率、有效率等方面的改进，尽可能提高工作的准确性和效率。

（3）由于系统的功能强大，结构较繁杂，涉及内容广，所以学习起来需要时间。目前对该系统的教学使用还不够全面，没有挥发其最大的作用。

[1]陆杏全.能量管理系统的实时数据库技术[J].电力系统自动化，2003， 27(6):1-4.

[2]王为国,代伟，万磊等.DTS中继电保护和安全自动装置仿真方法的分析[J].电力系统自动化.2003,27(5)：58～60.

[3]贾宁，常鲜戎.调度员培训仿真系统（DTS）继电保护模块的开发[J].继电器，2007,35（23）:19-23.

[4]黄家裕，陈礼义，孙德昌.电力系统数字仿真[M].北京：水利电力出版社，1993，85-89.

夏代军（1983-），男，浙江舟山人，工程硕士，国网舟山供电公司，调控中心调控室副主任，研究方向：电力调度运行技术。