湖南汽車工程職業(yè)學院 李 曉

智能電網(wǎng)全過程仿真反事故演練輔助平臺設(shè)計與應用

湖南汽車工程職業(yè)學院 李 曉

本文介紹了基于調(diào)控仿真系統(tǒng)的智能電網(wǎng)全過程仿真反事故演練輔助平臺的功能與設(shè)計，分析了事件表模塊功能與教學策略的應用，提出輔助操作平臺與調(diào)控一體仿真培訓系統(tǒng)結(jié)合的方法，可實現(xiàn)調(diào)度、監(jiān)控、變電運行學員完整業(yè)務流程的操作培訓，讓培訓過程更與實際業(yè)務流程更為接近，能讓受訓學員得到更為完整充分的培訓，大大提高培訓效果。

反事故演練；輔助教學；電網(wǎng)仿真

一、前言

目前，國內(nèi)外已有一些電網(wǎng)和變電站監(jiān)控一體的聯(lián)合仿真培訓系統(tǒng)，但并沒有完整地考慮多級多地域調(diào)控中心進行電網(wǎng)調(diào)控運行全仿真培訓。另外，在對調(diào)度員、監(jiān)控員的培訓中，仿真培訓系統(tǒng)可以實現(xiàn)事故的控制、隔離等操作，但無法實現(xiàn)與變電運行人員的互動操作，例如，通知現(xiàn)場檢查，得到現(xiàn)場的處理信息、結(jié)果反饋等。

針對上述情況，為了能在反事故演練中達到一個更好的培訓效果，在使用調(diào)控一體化仿真培訓系統(tǒng)給調(diào)控員培訓時，考慮設(shè)計一種簡單便利的輔助系統(tǒng)平臺，讓受訓學員還能夠開展電網(wǎng)相關(guān)專業(yè)聯(lián)絡反饋業(yè)務的演練。

二、設(shè)計內(nèi)容

基于調(diào)控仿真系統(tǒng)的智能電網(wǎng)全過程反事故演練輔助平臺旨在實現(xiàn)電網(wǎng)運行人員業(yè)務流程完整的培訓和考核。輔助系統(tǒng)與仿真平臺的結(jié)合，可以使學員在培訓考核過程中，不僅可以在仿真系統(tǒng)進行自己專業(yè)的業(yè)務操作培訓，還可通過輔助系統(tǒng)模擬與其他單位的互動，實現(xiàn)整個業(yè)務流程的完整培訓。同時，系統(tǒng)集成的遠程通信端口可方便中心對全省偏遠地區(qū)調(diào)控和變電運行人員開展差異化專項技術(shù)技能培訓業(yè)務，從而有效解決現(xiàn)有技術(shù)不能適應全省各地市、縣和配調(diào)班組人員就地化、多模式的調(diào)度與監(jiān)控一體化仿真培訓，調(diào)控人員在不同區(qū)域通過遠程登錄參與省、地市級調(diào)控反事故演習、調(diào)控專業(yè)勞動競賽以及技能鑒定的實際要求。

圖1 軟件結(jié)構(gòu)示意圖

該平臺提供一套通用的數(shù)據(jù)管理、模型管理、運行管理的工具，支持仿真系統(tǒng)的建立、維護和運行，各模塊間通過分布式仿真對象RTI接口管理服務端相聯(lián)接，通過RMI遠程方法調(diào)用進行數(shù)據(jù)訪問，各仿真引擎的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡上對培訓學員來說完全透明?；谡{(diào)控仿真系統(tǒng)的電網(wǎng)全過程反事故演練輔助平臺，主要包括調(diào)控一體化輔助系統(tǒng)仿真、調(diào)控一體化智能評價仿真、教員系統(tǒng)服務仿真模塊等。軟件結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

輔助系統(tǒng)學員模塊是學員的操作平臺，是學員操作界面的應用功能。在培訓過程中，根據(jù)教員設(shè)置的題目，學員除進行設(shè)備正常操作，可在該平臺進行設(shè)備輔助操作，并顯示和查看操作內(nèi)容和反饋內(nèi)容。輔助系統(tǒng)主要包括有建立設(shè)備規(guī)則文件、輔助系統(tǒng)教案制作與發(fā)送、輔助系統(tǒng)學員操作和輸出操作記錄等五個流程。具體說明如下：

（1）建立設(shè)備規(guī)則文件

設(shè)備規(guī)則文件是針對各類型設(shè)備制定的可以進行的操作的配置文件。系統(tǒng)運行時，會讀取設(shè)備規(guī)則文件，并匹配各類型設(shè)備，在教員和學員的操作界面的設(shè)備的操作菜單中顯示并可操作。

設(shè)備規(guī)則文件可根據(jù)各地的要求不同進行配置，該文件格式如下：

第一列是設(shè)備類型，一般包括線路、變壓器、電容器、電抗器、負荷、母線、斷路器、刀閘等設(shè)備；

第二列是輔助系統(tǒng)內(nèi)容，即設(shè)備可進行的操作內(nèi)容，一般依據(jù)電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控相關(guān)的運行管理規(guī)范以及實際作業(yè)流程來編寫；

第三列是默認回復延時時間，第四列是默認回復內(nèi)容，即輔助系統(tǒng)學員操作時，如果教案里沒有設(shè)定該操作的回復內(nèi)容，按默認回復延時時間發(fā)送默認回復內(nèi)容；教案里有對該操作設(shè)備回復時間和回復內(nèi)容時，按設(shè)定的回復時間和回復內(nèi)容回復。

（2）輔助系統(tǒng)教案制作

輔助系統(tǒng)教案制作可新建和編輯教案。輔助系統(tǒng)教案一般是針對要培訓或考試的題目，對于學員的操作制作回復內(nèi)容，以及給學員廣播式的發(fā)布通知。

輔助系統(tǒng)教案事件分位兩類：

一類是通知事件，一般是教員要給學員發(fā)布的事件。按照教案設(shè)定的時間和通知內(nèi)容，給學員發(fā)送，學員機仿真系統(tǒng)收到事件后，可自動彈出，在輔助系統(tǒng)記錄模塊中顯示，供學員可隨時查看；

另一類是詢問事件，一般是輔助系統(tǒng)學員操作事件。教案制作時，要模擬操作過程，對這類事件設(shè)定好回復內(nèi)容和回復事件。當教案發(fā)送給學員后，學員的對應操作就能自動收到反饋內(nèi)容，在輔助系統(tǒng)記錄模塊中的操作事件后面的回復里顯示，供學員可隨時查看。輔助系統(tǒng)的教案制作流程如圖2所示。

（3）輔助系統(tǒng)教案發(fā)送

在培訓或考試開始后，教員可以根據(jù)培訓或考試的內(nèi)容，把提前制作的教案發(fā)送給學員機仿真系統(tǒng)，學員機仿真系統(tǒng)就加載相應的教案，供學員操作使用。

圖2 輔助系統(tǒng)教案制作流程

（4）輔助系統(tǒng)學員操作

在培訓或考試開始后，根據(jù)教員設(shè)置的題目，仿真系統(tǒng)會呈現(xiàn)與實際發(fā)生事件類似的現(xiàn)象反應，例如開關(guān)的變位，潮流的變化，告警信息的顯示等等，學員要對這些現(xiàn)象進行分析判斷，按照實際的業(yè)務流程進行相應的處理操作。一些無法通過仿真系統(tǒng)直接操作的事件，或是需要其他單位配合的工作，例如，匯報領(lǐng)導，通知現(xiàn)場檢查，需要現(xiàn)場匯報檢查內(nèi)容等，可通過輔助系統(tǒng)進行操作，輔助系統(tǒng)可充當其他角色，例如變電運行人員等，給受訓學員予以輔助，對學員的操作進行自動答復，便于學員的后續(xù)判斷操作，實現(xiàn)完整的業(yè)務流程的模擬。

（5）輸出操作記錄

學員的每步操作包括輔助系統(tǒng)操作，都輸出操作記錄，便于教員的收取、查看和考核，還可借助自動評價系統(tǒng)對學員的操作進行自動考評。

三、結(jié)論

該輔助培訓系統(tǒng)平臺輔助操作平臺與調(diào)控一體仿真培訓系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)調(diào)度、監(jiān)控、變電運行學員完整業(yè)務流程的操作培訓，讓培訓過程更與實際業(yè)務流程更為接近，能讓受訓學員得到更為完整充分的培訓，大大提高培訓效果。

[1]黃斐．基于SCADA實時數(shù)據(jù)的地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度員培訓仿真系統(tǒng)研究[D]．華南理工大學,2014．

[2]俞曉峰等．DTS在河源電網(wǎng)反事故演練中的應用[J]．機電信息,2015,33．

[3]張銘．變電站反事故演練要點分析[J]．黑龍江科學,2014,12(5)．

李曉（1975—），女，湖南株洲人，講師，畢業(yè)于湖南大學電氣與信息工程學院，工學碩士學位，現(xiàn)在湖南汽車工程職業(yè)學院從事教學與專業(yè)研究，主要研究領(lǐng)域：電力電子及信息工程應用。