具有備自投自動安全裝置動作模擬功能的調度員培訓仿真系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于控制領域，尤其涉及一種用于地區級電力調度系統的電網調度員培訓 仿真系統。
【背景技術】
[0002] 隨著現代電力技術的不斷發展，電力網絡的規模越來越大，復雜程度也越來越高。
[0003] 隨著地區自然災害、地質災害、環境災害以及外力破壞對電網安全的影響越來越 大，對電網安全穩定運行提出了更高要求，現有的電網監控技術手段尚不能完全適應電網 發展需求。鑒于這種情況，迫切需要在智能調度技術支持系統上研發一系列實用性和操作 性兼備的智能化高級應用，為電網監控員快速處理故障、恢復供電以及制定設備檢修計劃 提供有力支持，并進一步提高事故異常處理的準確性和快速性，保障電網安全穩定運行。
[0004] 國網某市供電公司目前使用的地調調度系統為某科技有限股份公司的地調調度 系統系統。該平臺采用遵循IEC 61970標準的CIM/CIS數據模型定義，并采用CORBA技術， 設計了遵循IEC 61970組件參考模型的系統集成框架，并實現了 IEC61970CIS接口。該系 統采用服務器/客戶機（C/S)結構，支持多上下文，可以跨UNIX和PC硬件平臺，并具有不 同UNIX服務器任意混合的跨平臺能力。
[0005] 雖然該系統提供了一系列如在線靜態安全分析、調度員培訓仿真系統（DTS)等高 級應用功能，旨在方便調度員分析和模擬不同運行方式下的電網潮流情況，提高調度員在 面對電網事故時的故障分析和處置能力，但在實際應用中，仍然存在諸多問題。比如，在變 電站主變故障發生時，靜態安全分析模塊與DTS無法正確模擬現實電網的備自投動作情 況，并合理計算相應的潮流變化，同時也無法生成合理可用的事故預想文本。此外，備自投 模型的維護功能未在該系統中開放，調度員無法對備自投運行方式進行自主維護。
【發明內容】
[0006] 本發明所要解決的技術問題是提供一種具有備自投自動安全裝置動作模擬功能 的調度員培訓仿真系統，其通過在調度員培訓仿真系統及在線靜態安全分析進行N-I掃描 中，便捷地設置備自投運行方式，方便分析和模擬不同運行方式下的電網潮流分布情況，提 高實時在線研宄電網的安全穩定性，并為調度員生成科學、可用的事故預想文本；為地區電 網監控人員提供更科學實用的調度支持系統高級應用功能，提升調控人員對事故的判斷處 理能力，提高事故異常處理的準確性和快速性，進一步提升電網集約化管理水平，為電網的 安全穩定運行提供有力的技術支撐。
[0007] 本發明的技術方案是：提供一種具有備自投自動安全裝置動作模擬功能的調度員 培訓仿真系統，包括調度員培訓仿真系統及其在線靜態安全分析模塊，其特征是：
[0008] 在所述的調度員培訓仿真系統及在線靜態安全分析模塊中，提供備自投自動安全 裝置動作模擬功能；所述的備自投自動安全裝置動作模擬功能通過設置一個備自投模型來 實現；
[0009] 在所述地調系統的在線靜態安全分析模塊對預想故障掃描中，增加備自投動作分 析功能，實現備自投動作之后的N-I掃描，對備自投動作后的潮流進行計算，以準確反映備 自投動作之后的潮流變化，并基于分析結果生成事故預想文本；
[0010] 在所述的調度員培訓仿真系統使用在線靜態安全分析進行N-I掃描時，調度員能 夠自主設置備自投裝置的運行方式，以便模擬和分析不同運行方式下的電網潮流分布情 況，使地調調度員能實時在線地對地區電網的安全穩定性進行研宄，提高實時在線研宄電 網的安全穩定性，并為調度員生成可用的事故預想文本，以提高調度員對于電網事故的應 急處置能力；
[0011] 其中，所述的調度員培訓仿真系統，在調度員培訓仿真系統的在靜態安全分析環 境下，實現備自投自動安全裝置動作模擬功能的應用；其所述備自投模型維護功能的開放， 使調度員能夠自主維護備自投模型，自由設置備自投裝置的運行方式，能夠更接近電網真 實情況，以方便模擬和分析不同運行方式下的電網潮流分布情況，以準確地分析網絡潮流 分布；
[0012] 所述的調度員培訓仿真系統，采用備自投功能嵌入潮流計算，對負荷轉移情況的 計算不僅考慮了備自投裝置的實際動作情況，同時將系統外模型的負荷轉供情況也納入考 量，提升了原先潮流計算的準確性，使計算結果更能反映真實電網的潮流分布情況，對調度 員而言更具有實用和參考價值；實現了重要電力用戶的供電連續性分析；實現了調度員事 故預想支持功能。
[0013] 具體的，所述的自投自動安全裝置動作模擬功能包括單個備自投裝置的動作邏 輯，其所述單個備自投裝置的動作邏輯如下：
[0014] 首先，判斷主電源是否失電，如果失電，則進入下一步判斷，否則結束；
[0015] 其次，判斷備用電源是否帶電，如果帶電則進入下一步判斷，如果不帶電，則所有 電源均實效，備自投動作無意義，結束判斷；
[0016] 第三，判斷當前的運行方式是否滿足備自投的動作要求，該運行方式需要在備自 投模型維護功能中完成設置。如果滿足，則備自投滿足動作條件，進行動作，否則判斷結束。
[0017] 具體的，所述的調度員培訓仿真系統，對備自投動作后的潮流進行計算按照下列 步驟進行：
[0018] 首先，在基態潮流的基礎上，停運電力系統中的開斷設備并開始網絡拓撲，在拓撲 過程中，判斷有哪些備自投裝置滿足動作條件，把這些裝置篩選出來；
[0019] 篩選結束后，在所有符合條件的備自投裝置中選擇動作時間最短的一個或者一批 裝置進行投切動作，完畢后閉鎖這些已動作備自投裝置；
[0020] 一輪備自投動作后，重新開始網絡拓撲，檢查網絡中的開斷設備，并檢測是否有滿 足動作條件的備自投裝置，如果存在滿足動作條件的備自投裝置，則重復上一項動作，直到 沒有備自投裝置負荷動作條件為止；
[0021] 最后，進行潮流計算，并輸出結果。
[0022] 具體的，所述的調度員培訓仿真系統，在靜態安全分析模塊中，在進行安全分析計 算前，有三種初始方式可供選擇：
[0023] -是取實時方式，即狀態估計提供的實時運行方式；
[0024] 二是取潮流方式，即通過調度員調整好潮流的方式；
[0025] 三是取以往保存的歷史運行方式，在取以往保存的歷史運行方式下，靜態安全分 析可以通過起始日期、結束日期和當前應用來調取系統保存的數據斷面，并將相關歷史數 據斷面讀到本機對應的靜態安全分析研宄模式中。
[0026] 具體的，所述的靜態安全分析模塊在進行潮流計算時，在對每個開斷分析結束以 后，除了檢查線路電流、變壓器容量、發電機出力和母線電壓等單個設備的越限情況以外， 還監視由線路和變壓器組成的穩定斷面有功。
[0027] 進一步的，所述的備自投模型在多平臺之間采用如下的同步方法：
[0028] A、在調度員培訓仿真系統的工作站上，通過備自投維護界面實現對備自投裝置的 維護；
[0029] B、調度員培訓仿真系統的備自投模型發生改變后，會自動將當前的備自投模型導 入到XML文件中，并發送到靜態安全分析的主備機上；
[0030] C、在靜態安全分析模塊中，設置監控程序監視XML文件的導出時間，如果發現XML 文件中的導出時間比當前模型的模型時間要新，則自動將XML文件導入到靜態安全分析的 模型中。
[0031] 進一步的，所述調度員培訓仿真系統的靜態安全分析模塊對預想故障掃描中，增 加了備自投動作分析功能，實現備自投動作之后的N-I掃描，并基于分析結果生成事故預 想文本，以方便調度員開展事故預想工作，并得到更為準確可用的計算數據；
[0032] 其中，所述的事故預想工作包括以下4個組成部分：事故前運行情況、事故情況分 析、站內事故處理和受影響廠站事故處理；
[0033] 1)對于"事故前運行情況"，事故預想工作將檢查特定變電站所有主變的當前