具有備自投自動(dòng)安全裝置動(dòng)作模擬功能的調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于控制領(lǐng)域，尤其涉及一種用于地區(qū)級(jí)電力調(diào)度系統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn) 仿真系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代電力技術(shù)的不斷發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模越來(lái)越大，復(fù)雜程度也越來(lái)越高。
[0003] 隨著地區(qū)自然災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境災(zāi)害以及外力破壞對(duì)電網(wǎng)安全的影響越來(lái)越 大，對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高要求，現(xiàn)有的電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)手段尚不能完全適應(yīng)電網(wǎng) 發(fā)展需求。鑒于這種情況，迫切需要在智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)上研發(fā)一系列實(shí)用性和操作 性兼?zhèn)涞闹悄芑呒?jí)應(yīng)用，為電網(wǎng)監(jiān)控員快速處理故障、恢復(fù)供電以及制定設(shè)備檢修計(jì)劃 提供有力支持，并進(jìn)一步提高事故異常處理的準(zhǔn)確性和快速性，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0004] 國(guó)網(wǎng)某市供電公司目前使用的地調(diào)調(diào)度系統(tǒng)為某科技有限股份公司的地調(diào)調(diào)度 系統(tǒng)系統(tǒng)。該平臺(tái)采用遵循IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)的CIM/CIS數(shù)據(jù)模型定義，并采用CORBA技術(shù)， 設(shè)計(jì)了遵循IEC 61970組件參考模型的系統(tǒng)集成框架，并實(shí)現(xiàn)了 IEC61970CIS接口。該系 統(tǒng)采用服務(wù)器/客戶(hù)機(jī)（C/S)結(jié)構(gòu)，支持多上下文，可以跨UNIX和PC硬件平臺(tái)，并具有不 同UNIX服務(wù)器任意混合的跨平臺(tái)能力。
[0005] 雖然該系統(tǒng)提供了一系列如在線(xiàn)靜態(tài)安全分析、調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DTS)等高 級(jí)應(yīng)用功能，旨在方便調(diào)度員分析和模擬不同運(yùn)行方式下的電網(wǎng)潮流情況，提高調(diào)度員在 面對(duì)電網(wǎng)事故時(shí)的故障分析和處置能力，但在實(shí)際應(yīng)用中，仍然存在諸多問(wèn)題。比如，在變 電站主變故障發(fā)生時(shí)，靜態(tài)安全分析模塊與DTS無(wú)法正確模擬現(xiàn)實(shí)電網(wǎng)的備自投動(dòng)作情 況，并合理計(jì)算相應(yīng)的潮流變化，同時(shí)也無(wú)法生成合理可用的事故預(yù)想文本。此外，備自投 模型的維護(hù)功能未在該系統(tǒng)中開(kāi)放，調(diào)度員無(wú)法對(duì)備自投運(yùn)行方式進(jìn)行自主維護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有備自投自動(dòng)安全裝置動(dòng)作模擬功能 的調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)，其通過(guò)在調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)及在線(xiàn)靜態(tài)安全分析進(jìn)行N-I掃描 中，便捷地設(shè)置備自投運(yùn)行方式，方便分析和模擬不同運(yùn)行方式下的電網(wǎng)潮流分布情況，提 高實(shí)時(shí)在線(xiàn)研宄電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性，并為調(diào)度員生成科學(xué)、可用的事故預(yù)想文本；為地區(qū)電 網(wǎng)監(jiān)控人員提供更科學(xué)實(shí)用的調(diào)度支持系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用功能，提升調(diào)控人員對(duì)事故的判斷處 理能力，提高事故異常處理的準(zhǔn)確性和快速性，進(jìn)一步提升電網(wǎng)集約化管理水平，為電網(wǎng)的 安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的技術(shù)支撐。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種具有備自投自動(dòng)安全裝置動(dòng)作模擬功能的調(diào)度員 培訓(xùn)仿真系統(tǒng)，包括調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)及其在線(xiàn)靜態(tài)安全分析模塊，其特征是：
[0008] 在所述的調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)及在線(xiàn)靜態(tài)安全分析模塊中，提供備自投自動(dòng)安全 裝置動(dòng)作模擬功能；所述的備自投自動(dòng)安全裝置動(dòng)作模擬功能通過(guò)設(shè)置一個(gè)備自投模型來(lái) 實(shí)現(xiàn)；
[0009] 在所述地調(diào)系統(tǒng)的在線(xiàn)靜態(tài)安全分析模塊對(duì)預(yù)想故障掃描中，增加備自投動(dòng)作分 析功能，實(shí)現(xiàn)備自投動(dòng)作之后的N-I掃描，對(duì)備自投動(dòng)作后的潮流進(jìn)行計(jì)算，以準(zhǔn)確反映備 自投動(dòng)作之后的潮流變化，并基于分析結(jié)果生成事故預(yù)想文本；
[0010] 在所述的調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)使用在線(xiàn)靜態(tài)安全分析進(jìn)行N-I掃描時(shí)，調(diào)度員能 夠自主設(shè)置備自投裝置的運(yùn)行方式，以便模擬和分析不同運(yùn)行方式下的電網(wǎng)潮流分布情 況，使地調(diào)調(diào)度員能實(shí)時(shí)在線(xiàn)地對(duì)地區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性進(jìn)行研宄，提高實(shí)時(shí)在線(xiàn)研宄電 網(wǎng)的安全穩(wěn)定性，并為調(diào)度員生成可用的事故預(yù)想文本，以提高調(diào)度員對(duì)于電網(wǎng)事故的應(yīng) 急處置能力；
[0011] 其中，所述的調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)，在調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)的在靜態(tài)安全分析環(huán) 境下，實(shí)現(xiàn)備自投自動(dòng)安全裝置動(dòng)作模擬功能的應(yīng)用；其所述備自投模型維護(hù)功能的開(kāi)放， 使調(diào)度員能夠自主維護(hù)備自投模型，自由設(shè)置備自投裝置的運(yùn)行方式，能夠更接近電網(wǎng)真 實(shí)情況，以方便模擬和分析不同運(yùn)行方式下的電網(wǎng)潮流分布情況，以準(zhǔn)確地分析網(wǎng)絡(luò)潮流 分布；
[0012] 所述的調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)，采用備自投功能嵌入潮流計(jì)算，對(duì)負(fù)荷轉(zhuǎn)移情況的 計(jì)算不僅考慮了備自投裝置的實(shí)際動(dòng)作情況，同時(shí)將系統(tǒng)外模型的負(fù)荷轉(zhuǎn)供情況也納入考 量，提升了原先潮流計(jì)算的準(zhǔn)確性，使計(jì)算結(jié)果更能反映真實(shí)電網(wǎng)的潮流分布情況，對(duì)調(diào)度 員而言更具有實(shí)用和參考價(jià)值；實(shí)現(xiàn)了重要電力用戶(hù)的供電連續(xù)性分析；實(shí)現(xiàn)了調(diào)度員事 故預(yù)想支持功能。
[0013] 具體的，所述的自投自動(dòng)安全裝置動(dòng)作模擬功能包括單個(gè)備自投裝置的動(dòng)作邏 輯，其所述單個(gè)備自投裝置的動(dòng)作邏輯如下：
[0014] 首先，判斷主電源是否失電，如果失電，則進(jìn)入下一步判斷，否則結(jié)束；
[0015] 其次，判斷備用電源是否帶電，如果帶電則進(jìn)入下一步判斷，如果不帶電，則所有 電源均實(shí)效，備自投動(dòng)作無(wú)意義，結(jié)束判斷；
[0016] 第三，判斷當(dāng)前的運(yùn)行方式是否滿(mǎn)足備自投的動(dòng)作要求，該運(yùn)行方式需要在備自 投模型維護(hù)功能中完成設(shè)置。如果滿(mǎn)足，則備自投滿(mǎn)足動(dòng)作條件，進(jìn)行動(dòng)作，否則判斷結(jié)束。
[0017] 具體的，所述的調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)，對(duì)備自投動(dòng)作后的潮流進(jìn)行計(jì)算按照下列 步驟進(jìn)行：
[0018] 首先，在基態(tài)潮流的基礎(chǔ)上，停運(yùn)電力系統(tǒng)中的開(kāi)斷設(shè)備并開(kāi)始網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，在拓?fù)?過(guò)程中，判斷有哪些備自投裝置滿(mǎn)足動(dòng)作條件，把這些裝置篩選出來(lái)；
[0019] 篩選結(jié)束后，在所有符合條件的備自投裝置中選擇動(dòng)作時(shí)間最短的一個(gè)或者一批 裝置進(jìn)行投切動(dòng)作，完畢后閉鎖這些已動(dòng)作備自投裝置；
[0020] 一輪備自投動(dòng)作后，重新開(kāi)始網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑱z查網(wǎng)絡(luò)中的開(kāi)斷設(shè)備，并檢測(cè)是否有滿(mǎn) 足動(dòng)作條件的備自投裝置，如果存在滿(mǎn)足動(dòng)作條件的備自投裝置，則重復(fù)上一項(xiàng)動(dòng)作，直到 沒(méi)有備自投裝置負(fù)荷動(dòng)作條件為止；
[0021] 最后，進(jìn)行潮流計(jì)算，并輸出結(jié)果。
[0022] 具體的，所述的調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)，在靜態(tài)安全分析模塊中，在進(jìn)行安全分析計(jì) 算前，有三種初始方式可供選擇：
[0023] -是取實(shí)時(shí)方式，即狀態(tài)估計(jì)提供的實(shí)時(shí)運(yùn)行方式；
[0024] 二是取潮流方式，即通過(guò)調(diào)度員調(diào)整好潮流的方式；
[0025] 三是取以往保存的歷史運(yùn)行方式，在取以往保存的歷史運(yùn)行方式下，靜態(tài)安全分 析可以通過(guò)起始日期、結(jié)束日期和當(dāng)前應(yīng)用來(lái)調(diào)取系統(tǒng)保存的數(shù)據(jù)斷面，并將相關(guān)歷史數(shù) 據(jù)斷面讀到本機(jī)對(duì)應(yīng)的靜態(tài)安全分析研宄模式中。
[0026] 具體的，所述的靜態(tài)安全分析模塊在進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)，在對(duì)每個(gè)開(kāi)斷分析結(jié)束以 后，除了檢查線(xiàn)路電流、變壓器容量、發(fā)電機(jī)出力和母線(xiàn)電壓等單個(gè)設(shè)備的越限情況以外， 還監(jiān)視由線(xiàn)路和變壓器組成的穩(wěn)定斷面有功。
[0027] 進(jìn)一步的，所述的備自投模型在多平臺(tái)之間采用如下的同步方法：
[0028] A、在調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)的工作站上，通過(guò)備自投維護(hù)界面實(shí)現(xiàn)對(duì)備自投裝置的 維護(hù)；
[0029] B、調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)的備自投模型發(fā)生改變后，會(huì)自動(dòng)將當(dāng)前的備自投模型導(dǎo) 入到XML文件中，并發(fā)送到靜態(tài)安全分析的主備機(jī)上；
[0030] C、在靜態(tài)安全分析模塊中，設(shè)置監(jiān)控程序監(jiān)視XML文件的導(dǎo)出時(shí)間，如果發(fā)現(xiàn)XML 文件中的導(dǎo)出時(shí)間比當(dāng)前模型的模型時(shí)間要新，則自動(dòng)將XML文件導(dǎo)入到靜態(tài)安全分析的 模型中。
[0031] 進(jìn)一步的，所述調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)的靜態(tài)安全分析模塊對(duì)預(yù)想故障掃描中，增 加了備自投動(dòng)作分析功能，實(shí)現(xiàn)備自投動(dòng)作之后的N-I掃描，并基于分析結(jié)果生成事故預(yù) 想文本，以方便調(diào)度員開(kāi)展事故預(yù)想工作，并得到更為準(zhǔn)確可用的計(jì)算數(shù)據(jù)；
[0032] 其中，所述的事故預(yù)想工作包括以下4個(gè)組成部分：事故前運(yùn)行情況、事故情況分 析、站內(nèi)事故處理和受影響廠站事故處理；
[0033] 1)對(duì)于"事故前運(yùn)行情況"，事故預(yù)想工作將檢查特定變電站所有主變的當(dāng)前