电网调控仿真培训系统平台的开发及应用

陈铸华+李晓

摘要：本文分析了调控运行专业的仿真培训需求，介绍了调控一体化模式下仿真培训系统的功能与建设方法，论述了如何有效开展电力调度员、监控、变电运行人员反事故演习技能培训的实践应用，探讨如何促进电网企业员工技能水平的有效教学，培养高素质、适用的专业技能型人才，保障电网安全、可靠、经济运行具有重要现实意义。

关键词：调控一体化；仿真；培训

中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）01-0049-02

1 引言

电力行业多年来的运用实践证明，电网调度培训仿真系统平台的设计，可以符合电网公司日益发展的需要，能够有力地促进调控人员的技能水平提高。随着现代电网规模的日益增大，电网调度控制中心当值人员的素质要求大为提高，对调控人员的技术技能培训主要侧重于对故障现象和信号的分析与判断，以及对异常事故处理的能力提升。而调度、监控和变电值班人员在采用传统单一仿真系统将无法做到真正跨工种、跨专业、全面、联合的综合性仿真培训。因此，开发一套多功能、体验式教学的技能实训仿真系统平台，培养满足地区多级电网运行要求的调度专业复合型技术技能人才。

2 电网调控仿真系统平台架构

电网调控仿真培训系统平台根据湖南地区电网的特点，选取一个地、市调典型电网为框架，进行合理的加工设计，构建的虚拟电网，并以地区电网中500kV、220kV、110kV、35kV和10kV电压等级电网、县级配电网自动化区域电网以及电源点和负荷点为仿真范围，并选取其中的1座220kV变电站、1座110kV变电站进行详细的三维场景（3D）仿真。本仿真系统平台综合了电网生产全过程的调控一体化运行环境，是一套集电网仿真、调控中心仿真、变电站仿真、智能评价仿真于一体的综合仿真系统平台。该系统平台能够将地区全电网、多电压等级变电站和各级调控中心之间的信息互动、业务联系进行实时反应，实现对调度（配调）、监控、变电运维人员的多角度、多场景的生产全过程性仿真培训。

本系统中教员服务仿真系统是教员进行教学、培训和管理的工作平台，可实现调控一体系统的仿真培训管理功能。教员服务系统提供的培训业务及模式管理工具可完成培训前运行方式、培训模式和教案准备工作；多级调控培训进度管理可完成培训中的操作和进度控制。仿真时钟和数据通信管理通过调用时间管理服务向通信中间件请求推进仿真时间，各工作站接口由仿真对象RTI接口管理服务端相连，通过RMI远程方法调用进行数据访问。电网全过程仿真培训平台配置有教员系统服务模块，只需在同一网络（包含局域网）相连的计算机上运行，即可通过权限与功能的配置，提供集中培训和远程培训环境，包括设定为省级、地市级调控教员机和各级培训学员机。电网全过程调控运行一体化仿真系统平台的硬件布置结构示意图1所示。

3 调控仿真系统技能培训的开发及应用

电网仿真培训系统基本以软件仿真为主，现有系統已开发具备一些电网调度监控一体和变电站运行的联合仿真培训，可用于电力调度员、监控员的培训、考核、鉴定、竞赛四位一体的需求，在培训功能的设计方面，考虑到多级多地域电网全生产过程的仿真培训，特别是一些技术支持不足的偏远地县级调控与变配电员工能进行远程的电网全生产过程联合仿真反事故演习。具体培训功能包括：

3.1 新增配电网仿真培训功能

目前，多数调度仿真系统主要针对110kV以上电网建模并仿真，而国网各省公司的集中培训主要涉及各地区县级调控中心值班调控运行技能人员，根据调度管辖范围的要求，各县级调控中心的工作管理电网电压等级一般为110kV以下设备，特别是配调人员所从事的电网电压为35kV以下。为此，在原仿真电网中设定6个互联的110kV变电站，以此为基础，新增开发了一套配网（自动化）仿真系统，该局部电网仿真平台符合配调人员日常工作界面，可设置10kV线路故障、开闭所内设备异常及故障、配电网设备的巡检操作，设备异常和故障发生时所产生的对应告警信息、监视画面和仪器仪表动作情况与现场工作相符。

3.2 联合反事故演习仿真培训功能

常规仿真系统是通过时间序列设置电网设备的异常和故障发出，通过潮流计算并按保护逻辑执行仿真状态、遥测数值、告警信息的输出，事故处理步骤的反馈只能由各演习部门员工或教练员参与互动，准备工作和人员安排难度较大，难以开展常规的集中反事故演习培训和高技术性培训的应用。

为提高联合反事故演习的技能培训效果，在原仿真系统的基础上，该平台将省、地、县调控运行及变电业务集成培训需求，设计与电网仿真系统相配合的一种辅助平台系统，采用教案预置反事故演习的各部门业务联系功能，通过人机互动的方式，减少了多专业、多部门反事故演习的配合人员，有效地增强了反事故演习常态化培训的灵活性、机动性，满足了调控、运行等部门的技术技能专业训练的需求，适应数量较多的技术技能人员集中或异地远程开展DTS仿真培训与反事故演练。

4 结语

调控仿真培训系统平台针对电网全业务技能培训要求，采用通用型仿真模型搭建集成应用功能模块，并由远程通讯管理系统实现跨地域的在线技能操作考核与培训，同时通过辅助操作系统平台与仿真外部系统模型的数据接口实现反事故演习交互式教学。该系统的开发已应用于湖南省电力公司调控运行人员技能培训、鉴定和竞赛项目，培训鉴定人员达1100人左右，培养了一批高素质、适用的专业技能型调控人才，促进了电力企业调控员工业务水平的有效提高。

参考文献

[1]温建春，等.大运行体系下调控运行现场培训模式探讨[J].中国电力教育，2013（2）：60-62.

[2]焦军军，周自强.调控一体化模式下的监控业务管理探析[J].山西电力，2013（180）：25-27.

[3]焦日升.创新调控一体化培训模式探索[J].中国电力教育，2013（7）：160-161.

[4]朱晓东.地县调控一体化模式下调控员仿真培训系统的建设及其应用.湖州师范学院学报，2015（37）：45-48.