220 kV智能变电站仿真培训系统研究分析和运用效果研究

武剑

摘 要 伴随智能变电站的大量投运，相关部门为了达到智能变电站的正常运行，设计、开发了220 kV的智能变电站仿真培训系统。220 kV智能变电站中的仿真培训系统主要是利用纯软件将智能变电站呈现在计算机上，且在常规的变电仿真系统功能基础上对智能设施的监测功能、网络数据的传输、工作原理进行模拟。本文主要对220 kV智能变电站仿真培训系统进行研究分析，为该系统的有效运用奠定良好的基础。

关键词 220 kV；智能变电站；仿真培训系统；运用效果

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）19-0110-01

智能变电站是集低碳环保、可靠、先进为一体的一种智能设施，其基本要求是通信平台实现信息的网络化、数字化且对信息进行共享。因为电力系统具有一定的特殊性，且电力生产和电力的消费具有瞬时性、同时性，变电站的运行人员在日常的工作中难以在运行设备上展开训练，无法把运行系统作为试验品。因此，可以通过变电站中的仿真培训系统来建立一个和变电站的具体运行状况一样的仿真变电站，让运行人员在仿真变电站中进行相应的培训，使运行人员的实际操作能力得到

提升。

1 分析仿真培训系统的主要结构

220 kV智能变电站仿真培训系统中的软件主要包括：仿真支撑系统、电力系统的计算模型、教员软件功能。其中，仿真支撑系统是仿真系统中的管理、控制中枢，且将仿真培训、仿真开发、仿真管理集于一体。仿真支撑系统软件主要是对系统配置、通信、应用程序接口、数据的分布、仿真时间、权限进行管理，其支持多个用户调试、建立、运行、修改。仿真支撑系统在模块化的建模中，是依据仿真设施的工作原理与物理规律构成一个抽象的模型，且主要是通过具体的输入、系统配置、输出来对模块进行建立，再根据物质的流向、信息流法控制把这些模块全部连接在一起。另外，仿真支撑系统还为仿真培训提供了较强的培训功能[1]。

2 智能变电站中仿真系统的创新

智能变电站和常规的变电站对比，前者在运行管理方面实现了智能化。智能变电站中强调的是全站通信平台的网络化、信息的数字化、结构的紧凑化、信息共享的标准化及系统功能的集成化。且智能变电站还具有易维护、易升级、易扩展、易改造等技术特点。因此，为了与智能变电站发展相适应，必须对仿真培训系统进行不断的创新。

2.1 智能变电站的网络仿真

网络是智能变电站中的关键组成部分之一，其是IED对信息进行采集、进行交换的重要通道。根据智能变电站中设备的分层可以将网络划分为：间隔层、过程层、站控层。过程层、间隔层网络是由传输电压、电流及对信息进行采集的SV网、GOOSE网共同组成，并且GOOSE网与SV网二者间是彼此独立的。而站控层是通过二次设备给监控的后台传递信息最主要的一条通道。网络具有数据传输、网络监测的功能；在网络数据的传输功能中，传输数据的方式是直接采集和输出、网络采集和输出，在这两种数据传输的方式中，二者都必须具备同样的数据格式。采集、交换信息的主通道就是网络，网络是否完好直接影响着信息传输的可靠性、准确性、实时性。在220 kV智能变电站仿真培训系统的开发中，网络监测包括GOOSE网络监测、SV网络监测[2]。前者的原理主要是数据源端、接收端相互监测，而SV网络的监测原理则是通过数据的接收端对数据源端进行监测，当数据的品质位为非零时，再发出相应的警报。

2.2 仿真培训系统中一键顺控的仿真

一键顺控指的是利用自动化系统中单个的操作命令，参照预先设定的五防闭锁原则和操作逻辑，按照具体规则自动完成隔离开关、断路器的一系列操作，进而对系统的运行状态进行改变，使变电站中电气设备的运行、检修、冷备用、热备用等状态全部实现自动的转换。且220 kV智能变电站的仿真培训系统中的一键顺控不需要人工进行操作，使操作的效率得到大大的提升，还降低了误操作风险，减少操作的具体时间。在变电站中出现增容、扩建等一些变化时，可以采用一键顺控仿真及时增加、修改新的顺控操作，且还方便后期维护、修改工作的顺利进行。

2.3 仿真培训系统中智能告警的仿真

在变电站出现异常或者发生事故时，以往的处理过程主要由运行人员根据现场的实际情况、自身经验、操作规程来对事故进行判断、处理，在这样的事故处理模式中，要求值班员必须熟悉变电设备运行的具体要求、运行规程、操作规范，且需要较长的时间对事故、异常原因进行判断、分析。因此，变电站应建立一个智能警报系统，使其遇到故障时自动做出警告，同时由该系统自动对故障进行判断，使变电站的运行安全得到保证[3]。

3 220 kV智能变电站中仿真培训系统的功能

220 kV智能变电站中仿真培训系统的硬件是由两台计算机组成，其中一台计算机是安装相应的仿真支撑系统软件，而另一台则安装就地系统软件、智能化的保护系统软件、信息一体化的平台软件，利用网络设备将两台计算机相连且完成数据的交互。220 kV智能变电站中仿真培训系统的功能主要有设备巡视、正常操作、对事故进行演习和处理等。设备巡视用于学员对设备的缺陷、异常进行查找，能够对变电站中的各种设备异常情况进行模仿。正常操作可以根据信息一体化的平台来学习修改、开取操作票等操作，也可以对智能变电站中一键顺控的操作功能进行学习。事故演习与处理主要运用在学员对事故的处理、判断中。

4 结束语

220 kV智能变电站中的仿真培训系统是通过纯软件来对现场的智能设备进行操作，使智能变电站的场景得以真实再现；该系统的适应性较强，仿真范围比较广泛、功能十分完善、效果非常逼真。可以将其用作培训的平台，使运行人员对智能变电站的新技术、新知识进行学习，增强运行人员的专业素质。

参考文献

[1]谷月雁，司刚，刘清瑞.智能变电站中顺序控制的功能分析与实现[J].电气技术，2011，34（1）：58-62.

[2]李孟超，王允平，李献伟.智能变电站及技术特点分析[J].电力系统保护与控制，2010，38（18）：59-62.

[3]李秋燕，张洪波，姚峰.500 kV多站联合变电仿真系统设计与开发[J].电气技术，2011，24（9）：29-32.endprint