电力系统调度员培训仿真系统

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1、电力系统调度员培训仿真系统关键技术研究摘要：调度员培训仿真系统（DTS）作为电网调度自动化系统一个重要的子系统，为科学分析电网，提高人员素质，保证电网安全可靠、稳定运行奠定了基础。本文在介绍DTS系统发展现状的基础上，阐述了该系统的原理、组成及其主要功能，并重点探究了DTS系统的关键技术。关键词：DTS；电网调度自动化系统；发展现状；关键技术0引言调度员培训仿真系统(DTS）是电网调度自动化系统的一个组成部分，是现代计算机软硬件技术和电力系统分析技术相结合的产物。随着电网规模的不断壮大，电网结线也越来越复杂、运行方式也更加多样化。提高调度员

2、的专业水平，预防不安全运行方式的出现，己被调度部门认为是最积极的反事故措施之一。在这种环境下，DTS将成为培训调度员的强有力的工具，在调度日常工作中越来越起到举足轻重的作用。1DTS系统国内外发展现状由于电力系统的结构复杂和对安全性要求高，调度员培训仿真系统（DTS）的建设显得十分重要，事实证明，它是培训调度员的最佳工具[1]。国外于1976年提出DTS的概念，1977年研制出第一套DTS，1978年美国EPRI组织了关于DTS的大讨论后，DTS在国外迅速推广，经过十年多的发展，已基本稳定，从上世纪90年代开始将动态仿真将面向对象等技术引入

3、DTS。国内DTS的研究从上世纪80年代末开始，1990年第一套DTS系统投运，经过十几年的发展，已从理论研究走向实际运用，并逐渐形成为一个产业。DTS的应用从东北、华北和华东三大网调的试点，推广到各个网省调、大中型地调、集控中心和大型变电站，并拓展到电力培训中心和高等院校电力专业。DTS的体系结构从与EMS接口采用“定制”方式的独立型异构系统到与EMS采用统一支持平台的一体化系统，直至目前正在研究的与EMS接口采用“即插即用”方式的跨平台系统（遵循IEC61970标准），使DTS的软件功能经历了从单一到综合，从简单到复杂的发展过程。其仿真

4、方法包括对电网的稳态仿真、准动态仿真、故障仿真、暂态仿真和全动态仿真以及对保护的逻辑仿真和定值仿真，其设备模型包括一次设备、二次设备、远动设备以及部分动力设备。DTS的现场运行从被动到主动，从偶尔使用到日常使用，其作用也由演示性转变为指导性，并成为调度自动化的一个重要产品和控制中心培训调度员的得力工具。2DTS系统原理[2]电网调度自动化系统由三个子系统组成，分别是:SCADA系统、EMS系统和DTS系统。其中SCADA为数据采集和监控，为调度员提供电网潮流的实时数据:EMS为能量管理系统，提供分析决策电网的各项功能;DTS为调度员培训仿真

5、系统，根据EMS的历史断面或实时断面所形成的初始教案供调度员分析和研究。DTS系统的原理，一边表示实际的电网和调度系统，它通过远动设备采集电力系统中各电力设备的运行状态(如频率、潮流、电压、开关状态、继电保护信号‘和事故信号等)通过通信通道送到调度室的实时调度系统上，调度员坐在调度室中，面对数据采集监控(SCADA)系统和高级应用软件组成的EMS系统，完成对实际电力系统的实时监控和分析决策。另一边表示DTS系统，它好似实际电网及调度系统的“镜像系统”，学员坐在学员室中充当“调度员”，接受培训，学员室中配备与实际调度室一致的EMS软硬件系统(

6、即学员台)，让学员有一种身临其境的感觉；而教员一般由经验丰富的资深调度员充当，他坐在教员室里，利用教员台，在培训前准备教案，在培训中控制培训过程、设置电网事故，并充当厂站值班员，执行由学员下达的“调度命令”7，在培训结束后评价学员的调度能力。在培训进行过程中，学员与教员之间的通信采用电话进行，来模拟调度室调度员和厂站值班员之间的通信方式。教员室与学员室是同一个屋子，电力系统模型和远动设备模型分别是实际电力系统和远动设备的数字仿真。3DTS系统的组成DTS通过模拟电力系统和控制中心为调度员提供一个逼真的环境，以便培训在系统正常、故障和恢复情况

7、下的操作[3]。其基本组成部分应有四个：（1）控制中心模型(CCM)。CCM应与实际控制中心的环境一致，并且具有能量管理系统(EMS)的各种功能。CCM是培训模拟量中学员所面对的环境，包括网络分析(NA)、数据采集和监控(SCADA)、自动发电控制(AGC)等功能。（2）电力系统模型(PSM)。PSM模拟电力系统网络及各种设备的静态和动态响应，包括发电机组、输电线路、负荷、变压器和继电器等。对PSM的要求是真实，要协调好计算速度和模型精度之间的关系。（3）教员台(IP)。IP提供了监视和控制培训过程的功能，包括初始化和调整控制参数、设置事件

8、序列、与学员通信及干预培训进程等。（4）可以直接采集电力系统模型的状态真值进行电网的安全经济运行评估。通过该系统，可以实现培训评估，以供教员在评估学员水平时参考，可进行培训评估打