嘉兴地县一体化DTS系统建设

2012-11-15董成明魏路平

浙江电力 2012年2期

董成明，钱啸，钱伟，魏路平

（1.嘉兴电力局，浙江嘉兴 314033；2.浙江电力调度运行技术中心，杭州 310007)

电网调度实行统一调度、分级管理模式，为提高各级调度日常业务水平及各级调度间事故处理的综合协调能力，各网省电力公司纷纷开展DTS（Dispatch Training Simulator，调度员培训系统）建设和应用。嘉兴电力局在完成嘉兴地调DTS系统建设的基础上，启动了地县一体化DTS系统建设。

1 地县一体化DTS系统建设及网络

嘉兴电力局地县一体化DTS系统的服务器统一放置在地调机房内，教员机设置在地调调度室，学员机设在地调应急指挥中心，县局教/学员机统一设置在县调调度室。地县一体化DTS系统涉及嘉兴地调和5个县调，所有硬/软件均按照标准化模式统一配置，系统硬件及网络解决方案如图1所示。系统硬件及网络配置特点如下：

（1）数据库服务器安装在地调，每个县调DTS系统有独立的数据库和图形存储目录，且不与地调DTS系统共享。县调通过远程终端登录到相应系统进行维护，采取独立数据库设计模式。

（2）采用客户/代理机制，实现基于多代理机制的远程互联客户端和Web浏览，开发了远程互联的客户端软件和Web工具，满足远程互联和操作的要求。通过权限管理，可对参与联合演习的用户设置不同权限，实现不同用户按不同的权限对所辖设备进行操作。

（3）采用数据压缩技术，实现远程数据的快速传输和浏览。

嘉兴地县一体化DTS系统采用的分布式系统硬件模式及客户/代理机制的网络解决方案，为实现地、县独立和联合仿真培训提供了支持。地、县调通过各自的服务器对模型独立维护，同时又可以借助广域网络，实现地调与县调之间的信息交互。

图1 地县一体化系统硬件及网络方案

2 地县一体化DTS系统建模

2.1 技术路线

为充分发挥地、县两级调度的力量，嘉兴地县一体化DTS系统建模遵循以下技术路线：

（1）地县一体化DTS系统模型采用分布式建模方式，地调和县调独立建模、独立维护、独立使用，与各自的EMS电网模型保持一致，并实现上、下级DTS系统中电力系统模型的协调。

（2）基于IEC 61970标准建立、拆分和合并模型，保证地、县电网设备命名规则严格一致，地、县模型一体化形成便捷。

2.2 地、县调模型的建立

地、县调维护人员根据其调度范围，建立所辖范围内的变电站及变电站间联络线的模型。

2.2.1 地、县调变电站建模

以110 kV变电站为例，由于调度管辖范围的划分，地调EMS系统中的110 kV变电站一次接线图中通常不需要对35 kV及10 kV出线完整建模（如图2中a所示），而县调DTS系统在对其范围内的110 kV变电站建模时，则需完整包含110 kV变电站的35 kV或10 kV出线的模型（如图2中b所示），用于生成地县一体化DTS系统的仿真电网模型，而在地调EMS系统中该110 kV变电站则用于生成实时电网分析计算模型。

此外，地县一体化DTS系统均基于IEC 61970标准建设，在地、县调EMS系统支持IEC 61970标准时，可直接从地、县调EMS系统中导入一次模型和电网设备参数，避免重复绘图建模。

图2 地、县调的110 kV变电站建模方式

2.2.2 电网联络线建模

（1）不包含T接线的联络线。地、县调DTS系统中建立了相关2个变电站的完整一次接线图，联络线两端命名一致时，系统会自动识别，并实现相互链接跳转，自动完成建模。

（2）包含T接线的联络线。地、县调DTS系统中建立了相关多个变电站的完整一次接线图，在保证联络线各端命名一致的基础上，通过建立中间的“T”接站，实现各变电站之间的链接跳转。如图3所示，变电站a的110 kV进线A11、变电站b的110 kV出线A11和变电站c的110 kV进线A11C站T线通过建立中间“T”接站实现联络线的建模。

图3 包含T接线的变电站联络线

2.2.3 县调缓冲网的生成

为了提高县调独立仿真培训的精度，根据其网络结构特点，选择部分省调和地调管辖范围内的设备作为其缓冲网，县调缓冲网通过直接从地调导出模型生成。

2.3 地县一体化模型的生成

地县一体化DTS系统模型是以地调EMS模型为基础，包含地调电网范围内的500 kV和220 kV变电站以及县调远程维护的110 kV变电站（低压出线完整建模）、35 kV变电站。该模型可用于县调单独培训，地、县调联合仿真培训以及省、地、县联合仿真培训。

根据DTS系统建模的技术路线，地调和县调DTS系统都基于IEC 61970标准导出DTS仿真模型，通过模型拆分和拼接，实现模型拼接与重构。此过程由系统自动完成拨冗，生成地县一体化模型。以县调DTS系统合并至地调DTS系统为例，合并时，以地调DTS系统110 kV变电站110 kV进线为合并点，地调自动拆除合并点以下部分，县调自动拆除合并点以上缓冲等值网，然后完成一次模型合并和二次模型的自动生成。

合并具有双向性，既可以自由选择一个或多个县调电网模型拼接到地调DTS电网模型中，从而构成地县一体化电网模型；也可以把地调模型拼接到县调电网中作为外网，以提高县调DTS系统的仿真计算精度。

3 地县一体化DTS系统数据接入模式

嘉兴地县一体化DTS系统采取基于SCADA系统的数据接入模式，其原理如图4所示。在该模式下，嘉兴地调和各县调SCADA/EMS系统将模型、图形和数据文件通过各自数据转发接口，以E文件的形式统一传输到相应实时数据转发服务器中，嘉兴DTS系统和县局DTS系统可以从各自和对方服务器中获取数据，从而实现独立仿真及地县一体化仿真时DTS初始断面数据的获取。

4 地县一体化DTS系统仿真模式设计

结合分布式建模的系统设计，考虑3种仿真模式：地县调独立仿真，地县调一体化联合仿真，以及省、地、县多级联合培训仿真。

4.1 地县调独立仿真培训

地县调独立仿真培训模式下，地、县的电网模型分别运行在地、县调的DTS服务器上，教员、学员分别通过教员台、学员台登录到各自DTS系统的仿真服务器上进行仿真培训。在县调独立仿真时，地调电网模型可作为县调的外部电网，完整参与仿真计算，精确模拟地调电网对县调电网各种操作的响应和影响。

4.2 地县调一体化联合仿真培训

图4 嘉兴地县一体化DTS系统数据接入模式

地县调一体化联合仿真培训模式下，通过远程网络，县调DTS系统将县调建模的电网模型和图形以CIM模型和SVG图形的方式上传到地调DTS系统中，由地调DTS系统进行模型合并，生成地县一体化DTS模型，该模型在地调DTS系统的教员机上运行，县调参演人员通过安全Ⅱ区的远程网络登录到地调DTS系统的电力系统模型上，进行地县调一体化联合仿真培训。

在联合仿真培训过程中，地县一体化联合电网仿真模型由地调教员统一协调，并负责联合演习初始教案的制作，完成联合仿真过程中的地调管辖设备的操作。同时在县调设置远程县调分教员台，由县调分教员自行设置县调电网的运行情况，并可完成联合演习中县调管辖设备的操作。通过权限设定，参与仿真培训的地、县调学员仅能看到自己管辖区域的电网一次接线图形和系统报警信息，操作管辖范围内的设备。

在联合仿真培训中，地调学员和县调学员借助模拟调度电话系统，进行上、下级的协调操作演练。