專利名稱：一種提高電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)真實(shí)性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)，尤其是涉及一種利用SCADA副本、真實(shí)度高、可升級(jí)性好的提高電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)(DTS)真實(shí)性的方法。
背景技術(shù)：
DTS系統(tǒng)通過建立實(shí)際電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，再現(xiàn)各種調(diào)度操作和故障前后的系統(tǒng)工況，并將模擬的結(jié)果發(fā)送到仿真的電力系統(tǒng)控制中心，為調(diào)度員提供一個(gè)不影響實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行的身臨其境的調(diào)度環(huán)境?，F(xiàn)有的DTS系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方法為:廠站端發(fā)送數(shù)據(jù)至調(diào)度主站端，DTS系統(tǒng)只對(duì)主站端進(jìn)行仿真，不涉及對(duì)SCADA數(shù)據(jù)采集過程的仿真，教員及學(xué)員在培訓(xùn)態(tài)下進(jìn)行操作，培訓(xùn)過程中各開關(guān)的變位、保護(hù)及自動(dòng)裝置的動(dòng)作、信號(hào)的生成都需要事先逐一去定義。優(yōu)點(diǎn):原理簡單、操作直接、精度高。缺點(diǎn):數(shù)據(jù)精度高但不合理，教案的設(shè)置及調(diào)試復(fù)雜，處理機(jī)制和界面與實(shí)際系統(tǒng)有差異，培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)感不強(qiáng)，真實(shí)度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡便、真實(shí)度高、可升級(jí)性好的利用SCADA副本提高電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)(DTS)真實(shí)性的方法。解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種利用SCADA副本提高電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)(DTS)真實(shí)性的方法，包括以下步驟:I)教員機(jī)仿真實(shí)際系統(tǒng)中廠站端，由EMS系統(tǒng)通過防火墻發(fā)送至DTS服務(wù)器的數(shù)據(jù)作為采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的仿真和數(shù)據(jù)的遙測(cè)遙信；2)學(xué)員機(jī)仿真實(shí)際系統(tǒng)主站端，對(duì)實(shí)際的主站端SCADA系統(tǒng)功能和界面進(jìn)行復(fù)制，形成SCADA副本；3)教員在DTS服務(wù)器上生成培訓(xùn)態(tài)，在培訓(xùn)前和培訓(xùn)中調(diào)整出力、修改斷面、設(shè)置故障，形成相應(yīng)的培訓(xùn)教案，并發(fā)送至SCADA副本；4)學(xué)員在SCADA副本所提供的與實(shí)際系統(tǒng)完全一致的環(huán)境下對(duì)仿真電網(wǎng)進(jìn)行操作，完成培訓(xùn)。本發(fā)明的SCADA系統(tǒng)與DTS系統(tǒng)之間通過防火墻隔離。SCADA系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送至DTS服務(wù)器作為采集數(shù)據(jù)的具體步驟包括:I)用戶登錄DTS系統(tǒng)的教員圖形界面，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)接收”按鈕使其顯示為“接受實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”；2)點(diǎn)擊“實(shí)時(shí)化全模型”按鈕，從EMS系統(tǒng)獲取最新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將之保存在DTS服務(wù)器中；3)點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)接收”按鈕，使其顯示為“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中斷中”，此時(shí)將停止實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接收，并將保存在DTS服務(wù)器中的數(shù)據(jù)傳送至所有學(xué)員機(jī)，形成培訓(xùn)態(tài)初態(tài)；所述的步驟3)教員修改數(shù)據(jù)形成培訓(xùn)教案的具體步驟包括:I)教員首先定位至相關(guān)的潮流圖，選取要進(jìn)行修改或設(shè)置故障的設(shè)備或參數(shù)；2)點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇相應(yīng)的菜單項(xiàng)，在提供的可視化參數(shù)界面中，進(jìn)行負(fù)荷潮流、開關(guān)狀態(tài)、故障設(shè)置等操作，形成用于培訓(xùn)的斷面及教案；3)教員點(diǎn)擊培訓(xùn)“開始”按鈕，DTS服務(wù)器將包含開關(guān)變位、告警、保護(hù)及安全自動(dòng)裝置動(dòng)作的信息發(fā)送至SCADA副本；所述的步驟4)學(xué)員通過SCADA副本所提供的調(diào)度員界面進(jìn)行操作的具體步驟包括:I)學(xué)員分調(diào)度員與監(jiān)控員進(jìn)行登錄，打開報(bào)警窗，關(guān)注潮流圖中相關(guān)開關(guān)的變位、潮流分布、自動(dòng)裝置動(dòng)作等情況；2)選擇相關(guān)設(shè)備，利用右鍵提供的相關(guān)功能，進(jìn)行操作完成培訓(xùn)。有益效果:第一，電力系統(tǒng)的仿真和監(jiān)控是松耦合的，避免了異常的傳導(dǎo)和擴(kuò)散，解決了以往緊耦合下系統(tǒng)質(zhì)量及可用率不高的弊端；第二，無論內(nèi)在機(jī)制還是外在界面，都保證了與實(shí)際系統(tǒng)的完全一致性，培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)感強(qiáng)、真實(shí)度高；第三，與實(shí)際系統(tǒng)保持一致，降低了使用的難度，便于班組的普及應(yīng)用；第四，DTS與SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同步升級(jí)。SCADA系統(tǒng)有任何功能改變或升級(jí)改造，只需對(duì)DTS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫刷新，就能實(shí)現(xiàn)與SCADA系統(tǒng)的新功能完全一致，減少了系統(tǒng)的再開發(fā)過程，大大減少了費(fèi)用及時(shí)間，具備良好的可升級(jí)性。


圖1為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明電網(wǎng)仿真與SCADA副本關(guān)系圖；圖4為本發(fā)明電網(wǎng)仿真與SCADA副本數(shù)據(jù)交互圖；圖5為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理步驟圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)圖。SCADA或EMS系統(tǒng)把參數(shù)、圖形、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過防火墻發(fā)送到DTS服務(wù)器，教員界面在DTS服務(wù)器上建立培訓(xùn)態(tài)，在培訓(xùn)前以及培訓(xùn)過程中，教員在培訓(xùn)態(tài)上進(jìn)行干預(yù)、修改、設(shè)置故障等等操作，形成仿真的電力系統(tǒng)遙信遙測(cè)數(shù)據(jù)以及保護(hù)、安全自動(dòng)裝置等信息，在演習(xí)和培訓(xùn)過程中，DTS服務(wù)器把這些數(shù)據(jù)、信息發(fā)送到SCADA副本。學(xué)員通過與SCADA副本所提供的調(diào)度員界面進(jìn)行操作，保證學(xué)員看到的圖形、數(shù)據(jù)的格式與SCADA系統(tǒng)完全一致、操作界面完全一致。請(qǐng)參閱圖2，圖2是本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。DTS系統(tǒng)處于II區(qū)，與I區(qū)EMS系統(tǒng)之間通過防火墻進(jìn)行隔離，系統(tǒng)硬件配置有服務(wù)器一臺(tái)、教員機(jī)一臺(tái)、學(xué)員機(jī)6臺(tái)、便攜式學(xué)員機(jī)4臺(tái)、投影儀I臺(tái)、交換機(jī)I臺(tái)，其中服務(wù)器作為DTS以及SCADA副本和歷史庫副本的服務(wù)器。請(qǐng)參閱圖3，圖3是本發(fā)明電網(wǎng)仿真與SCADA副本關(guān)系圖。
教員通過在教案中設(shè)置負(fù)荷調(diào)節(jié)、開關(guān)刀閘的調(diào)節(jié)、檔位的調(diào)節(jié)、故障的方式來影響一次電網(wǎng)仿真，并在合適的時(shí)候觸發(fā)二次電網(wǎng)仿真，在培訓(xùn)或反事故演習(xí)期間，教員依然可以進(jìn)行這些調(diào)節(jié)，或者插入故障的方式影響電網(wǎng)狀態(tài)，一次電網(wǎng)仿真通過拓?fù)洹⒊绷?、故障分析?jì)算來仿真電網(wǎng)對(duì)教員控制的反應(yīng)，并驅(qū)動(dòng)二次電網(wǎng)的仿真，二次電網(wǎng)仿真做出反應(yīng)之后，反過來再影響一次電網(wǎng)的狀態(tài)，最終，一次電網(wǎng)的仿真與SCADA副本之間建立通信連接，把一次電網(wǎng)的反應(yīng)與SCADA副本進(jìn)行交互。SCADA副本接收到這些數(shù)據(jù)之后，進(jìn)行計(jì)算量的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、報(bào)警等工作，并將結(jié)果提交給學(xué)員(調(diào)度員)進(jìn)行監(jiān)視，如果學(xué)員需要對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行控制，通過SCADA副本提供控制命令，將操作指令下發(fā)到一次電網(wǎng)仿真來執(zhí)行。培訓(xùn)或者反事故演習(xí)過程中的數(shù)據(jù)將會(huì)被記錄進(jìn)入歷史庫副本，學(xué)員可以利用SCADA副本所提供的功能查看這些歷史數(shù)據(jù)。請(qǐng)參閱圖4，圖4是本發(fā)明電網(wǎng)仿真與SCADA副本數(shù)據(jù)交互圖。SCADA副本是學(xué)員進(jìn)行仿真監(jiān)控的平臺(tái)，與實(shí)際系統(tǒng)所提供的功能一致，并且電網(wǎng)靜態(tài)參數(shù)也是一致的，區(qū)別僅限于其監(jiān)控的電網(wǎng)狀態(tài)是虛擬的、由電網(wǎng)仿真給出的、并且是處于教員控制之下的。如果學(xué)員需要進(jìn)行控制操作，就可以通過SCADA副本所提供的遙控遙調(diào)操作來進(jìn)行控制，假如有些工作不是由調(diào)度員直接完成的，是由廠站值班員等角色完成的，那么可以由教員來充當(dāng)這些角色，學(xué)員員給教員(廠站值班員)下達(dá)這些指令，由教員來執(zhí)行。電網(wǎng)仿真與SCADA副本之間的數(shù)據(jù)交互通過遙測(cè)遙信遙控遙調(diào)的唯一 ID進(jìn)行，仿真了現(xiàn)實(shí)中主站端和廠站端通信的方式。請(qǐng)參閱圖5，圖5是本發(fā)明數(shù)據(jù)處理步驟圖本發(fā)明利用SCADA副本提高調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)(DTS)真實(shí)性的方法包括以下步驟:I)教員機(jī)仿真實(shí)際系統(tǒng)中廠站端，由EMS系統(tǒng)通過防火墻發(fā)送至DTS服務(wù)器的數(shù)據(jù)作為采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的仿真和數(shù)據(jù)的遙測(cè)遙信；2)學(xué)員機(jī)仿真實(shí)際系統(tǒng)主站端，對(duì)實(shí)際的主站端SCADA系統(tǒng)功能和界面進(jìn)行復(fù)制，形成SCADA副本；3)教員在DTS服務(wù)器上生成培訓(xùn)態(tài)，在培訓(xùn)前和培訓(xùn)中調(diào)整出力、修改斷面、設(shè)置故障等，形成相應(yīng)的培訓(xùn)教案，并發(fā)送至SCADA副本；4)學(xué)員在SCADA副本所提供的與實(shí)際系統(tǒng)完全一致的環(huán)境下對(duì)仿真電網(wǎng)進(jìn)行操作，完成培訓(xùn)。
權(quán)利要求
1.一種提高電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)真實(shí)性的方法，其特征在于包括以下步驟: 1)教員機(jī)仿真實(shí)際系統(tǒng)中廠站端，由EMS系統(tǒng)通過防火墻發(fā)送至DTS服務(wù)器的數(shù)據(jù)作為采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的仿真和數(shù)據(jù)的遙測(cè)遙信； 2)學(xué)員機(jī)仿真實(shí)際系統(tǒng)主站端，對(duì)實(shí)際的主站端SCADA系統(tǒng)功能和界面進(jìn)行復(fù)制，形成SCADA副本； 3)教員在DTS服務(wù)器上生成培訓(xùn)態(tài)，在培訓(xùn)前和培訓(xùn)中調(diào)整出力、修改斷面、設(shè)置故障，形成相應(yīng)的培訓(xùn)教案，并發(fā)送至SCADA副本； 4)學(xué)員在SCADA副本所提供的與實(shí)際系統(tǒng)完全一致的環(huán)境下對(duì)仿真電網(wǎng)進(jìn)行操作，完成培訓(xùn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)真實(shí)性的方法，其特征在于:所述的EMS系統(tǒng)與DTS服務(wù)器之間通過防火墻進(jìn)行隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)真實(shí)性的方法其特征在于:所述的SCADA系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送至DTS服務(wù)器作為采集數(shù)據(jù)的具體步驟包括:1)用戶登錄DTS系統(tǒng)的教員圖形界面，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)接收”按鈕使其顯示為“接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”； 2)點(diǎn)擊“實(shí)時(shí)化全模型”按鈕，從EMS系統(tǒng)獲取最新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將之保存在DTS服務(wù)器中； 3)點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)接收”按鈕，使其顯示為“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中斷中”，此時(shí)將停止實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接收，并將保存在DTS服務(wù)器中的數(shù)據(jù)傳送至所有學(xué)員機(jī)，形成培訓(xùn)態(tài)初態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的提高電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)真實(shí)性的方法其特征在于:所述的教員修改數(shù)據(jù)形成培訓(xùn)教案的具體步驟包括: 1)教員首先定位至相關(guān)的潮流圖，選取要進(jìn)行修改或設(shè)置故障的設(shè)備或參數(shù)； 2)點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇相應(yīng)的菜單項(xiàng)，在提供的可視化參數(shù)界面中，進(jìn)行負(fù)荷潮流、開關(guān)狀態(tài)、故障設(shè)置等操作，形成用于培訓(xùn)的斷面及教案； 3)教員點(diǎn)擊培訓(xùn)“開始”按鈕，DTS服務(wù)器將包含開關(guān)變位、告警、保護(hù)及安全自動(dòng)裝置動(dòng)作的信息發(fā)送至SCADA副本。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的提高電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)真實(shí)性的方法其特征在于:所述的學(xué)員通過SCADA副本所提供的調(diào)度員界面進(jìn)行操作的具體步驟包括: 1)學(xué)員分調(diào)度員與監(jiān)控員進(jìn)行登錄，打開報(bào)警窗，關(guān)注潮流圖中相關(guān)開關(guān)的變位、潮流分布、自動(dòng)裝置動(dòng)作等情況； 2)選擇相關(guān)設(shè)備，利用右鍵提供的相關(guān)功能，進(jìn)行操作完成培訓(xùn)。
全文摘要
一種提高電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)真實(shí)性的方法1)教員機(jī)仿真實(shí)際系統(tǒng)中廠站端，由EMS系統(tǒng)通過防火墻發(fā)送至DTS服務(wù)器的數(shù)據(jù)作為采集數(shù)據(jù)；2)學(xué)員機(jī)仿真實(shí)際系統(tǒng)主站端，對(duì)主站端SCADA系統(tǒng)功能和界面進(jìn)行復(fù)制，形成SCADA副本；3)教員在DTS服務(wù)器上生成培訓(xùn)態(tài)，可調(diào)整出力、修改斷面、設(shè)置故障等，形成相應(yīng)的培訓(xùn)教案，并發(fā)送至SCADA副本；4)學(xué)員在SCADA副本環(huán)境下對(duì)仿真電網(wǎng)進(jìn)行操作完成培訓(xùn)。對(duì)于本發(fā)明，SCADA系統(tǒng)有任何功能改變或升級(jí)改造，只需對(duì)DTS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫刷新，就能實(shí)現(xiàn)與SCADA系統(tǒng)的新功能完全一致，減少了系統(tǒng)的再開發(fā)過程，大大減少了費(fèi)用及時(shí)間，具備良好的可升級(jí)性。
文檔編號(hào)G09B23/18GK103177642SQ201310099628
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者駱國銘, 吳海江, 周俊宇, 黃斐, 陳曉彤, 陳立宇, 郝玉鋒, 羅廣鋒, 李偉, 莫祖森, 溫紀(jì)營, 何錫祺, 區(qū)智葉, 鐘展文, 謝紅駒, 吉宏鋒 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司佛山供電局