本發(fā)明涉及一種故障仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，特別是一種基于網(wǎng)絡(luò)的電力事故應(yīng)急處理仿真系統(tǒng)及仿真方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，電力行業(yè)使用的新技術(shù)和新設(shè)備也原來(lái)越多，城市的快速發(fā)展，配電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。服務(wù)的對(duì)象也越來(lái)越的多，也使得相應(yīng)對(duì)電網(wǎng)的要求也越來(lái)越高，配電設(shè)備越來(lái)越向小型化、集成化、免維護(hù)等方向發(fā)展, 設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、操作方法較過(guò)去的老舊設(shè)備大所不同。城市電力供需矛盾不斷加劇, 電網(wǎng)停電檢修壓力與日俱增。調(diào)度人員必須憑自己的豐富經(jīng)驗(yàn)對(duì)發(fā)生的事故作出快速的反應(yīng)，防止事故的擴(kuò)大。在進(jìn)行事故處理時(shí)，調(diào)度人員的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)將直接影響他對(duì)事故的判斷、決策和處理。而且，由于電力系統(tǒng)發(fā)生事故將給調(diào)度人員以很大的心理負(fù)擔(dān)，精神緊張勢(shì)必影響調(diào)度員作出正確的決策。使用電力事故應(yīng)急處理預(yù)案將會(huì)消除上述影響，提高調(diào)度人員的應(yīng)變能力，為快速正確地處理事故提供良好條件。各電力公司針對(duì)這種情況往往要進(jìn)行電力故障應(yīng)急演練，以提高電網(wǎng)工作人員的故障快速處置能力。
為了幫助調(diào)度員提高判斷和處理故障的速度和準(zhǔn)確性，開(kāi)發(fā)電力事故應(yīng)急處理仿真系統(tǒng), 模擬各種類(lèi)型的故障，訓(xùn)練提高調(diào)度員根據(jù)報(bào)警信息快速判斷故障和處理故障的能力，使調(diào)度員盡快地?fù)碛胸S富的事故處理經(jīng)驗(yàn)，是一個(gè)非常有效的方法。調(diào)度員可在電力事故應(yīng)急處理仿真系統(tǒng)的訓(xùn)練下，盡快提高判斷和處理故障的能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而發(fā)明一種電力事故應(yīng)急處理仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以人為模擬設(shè)置各種電力運(yùn)行事故，檢查和提高調(diào)度人員的應(yīng)急反應(yīng)能力?？捎糜谥笇?dǎo)或培訓(xùn)調(diào)度人員，提高電網(wǎng)工作人員快速處理故障、恢復(fù)故障的能力。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
一種基于網(wǎng)絡(luò)的電力事故應(yīng)急處理仿真系統(tǒng)，主要由演習(xí)指揮中心、服務(wù)器、調(diào)度操作計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)組成，組成仿真系統(tǒng)的各計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接為一個(gè)系統(tǒng)，參加演習(xí)的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)終端都可以根據(jù)使用者的權(quán)限成為演習(xí)指揮中心或調(diào)度操作計(jì)算機(jī)，但任何時(shí)刻仿真系統(tǒng)中只能有一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為指揮中心。本系統(tǒng)能以動(dòng)態(tài)方式顯示電力系統(tǒng)的事故處理與故障恢復(fù)過(guò)程。包括電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)圖形化顯示（如各變電站、開(kāi)關(guān)及輸電線路網(wǎng)絡(luò)的顯示，以不同顏色顯示各變電站運(yùn)行狀態(tài)及輸電線路上的負(fù)荷變化，在各種預(yù)想事故下的電力負(fù)荷變化情況等），發(fā)生預(yù)想事故后的調(diào)度與操作記錄，演練效果評(píng)價(jià)分析等。
本系統(tǒng)對(duì)參加演練人員實(shí)行三級(jí)權(quán)限管理：演習(xí)指揮員，調(diào)度員，操作員。另設(shè)一級(jí)系統(tǒng)管理員，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的升級(jí)與維護(hù)，由獲得授權(quán)的系統(tǒng)管理員對(duì)人員權(quán)限進(jìn)行管理。
本系統(tǒng)針對(duì)不同的人員權(quán)限具有不同的操作界面和可操作內(nèi)容，演習(xí)指揮中心的指揮員能夠任意設(shè)置修改電力故障，可修改設(shè)置變電站和線路的負(fù)荷，設(shè)置各變電站及輸電線路故障模式，查看潮流圖等。對(duì)調(diào)度員可顯示潮流圖。各站人員只顯示本站的相關(guān)信息，外部界面不顯示運(yùn)行狀態(tài)變化。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度員調(diào)度過(guò)程記錄和回傳指揮中心，并將操作員操作過(guò)程記錄和回傳指揮中心，本系統(tǒng)具有可升級(jí)功能，能夠在增加變電站和輸電線路時(shí)能夠升級(jí)軟件適合新的運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)修改和增減變電站節(jié)點(diǎn)和輸電線路。
本系統(tǒng)演習(xí)指揮員的功能主要包括下列內(nèi)容：
a、電網(wǎng)狀態(tài)的設(shè)置。在實(shí)際的電力系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)的接線情況要根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的需要經(jīng)常進(jìn)行調(diào)整和變化，為了將這些變化所帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系的改變反映在仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而使電力反事故演練仿真的事故處理更接近于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，提供電網(wǎng)狀態(tài)設(shè)置模塊。該模塊包括四個(gè)子模塊：開(kāi)關(guān)狀態(tài)設(shè)置、刀閘狀態(tài)設(shè)置、閉合所有開(kāi)關(guān)和調(diào)聯(lián)變分接頭，分別用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。
b、電網(wǎng)故障的設(shè)置與管理。電網(wǎng)故障設(shè)置負(fù)責(zé)仿真用于電力事故應(yīng)急處理仿真系統(tǒng)的各種故障?？捎裳萘?xí)指揮員事先用人工方式建立故障模式。
c、操作記錄接收與回放功能，指揮中心能夠回放從各操作終端回傳的調(diào)度指令和操作記錄，用于對(duì)參加演練人員的技術(shù)能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。
d、權(quán)限管理：設(shè)置演習(xí)指揮權(quán)限,只有演習(xí)指揮員具有設(shè)置故障的權(quán)限。
2. 調(diào)度員及操作員功能設(shè)置：
a、事故仿真及處理功能：演練人員在使用仿真系統(tǒng)的過(guò)程中，要針對(duì)具體的故障案例（即故障報(bào)警信息），給出自己的診斷結(jié)果及相應(yīng)的處理措施。要求參加演練人員根據(jù)故障報(bào)警信息和其他電網(wǎng)信息確定可能的故障元件，然后根據(jù)電網(wǎng)和故障情況給出相應(yīng)的事故處理措施，并報(bào)告給演習(xí)指揮員。
b、電網(wǎng)信息查詢(xún)：本系統(tǒng)的人—機(jī)界面是以電網(wǎng)圖形為基礎(chǔ)的，電網(wǎng)的連接關(guān)系、設(shè)備的名稱(chēng)及所有的操作都是在電網(wǎng)圖形上進(jìn)行的。參演人員在進(jìn)行演練過(guò)程中，除了必要的故障報(bào)警信息以外，可能還需要了解有關(guān)的設(shè)備參數(shù)、保護(hù)配置等詳細(xì)情況，信息查詢(xún)功能模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些配置參數(shù)的查詢(xún)。為盡量符合電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際情況，各變電站人員只能查詢(xún)本站運(yùn)行狀態(tài)，演習(xí)指揮員可以根據(jù)情況開(kāi)放變電站人員查詢(xún)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行狀況的權(quán)限。
c、報(bào)警信息查詢(xún)：故障報(bào)警信息，包括開(kāi)關(guān)變位信息和保護(hù)動(dòng)作信息，是故障診斷的依據(jù)。在電網(wǎng)調(diào)度中心，一旦電網(wǎng)發(fā)生故障，跳閘開(kāi)關(guān)將以明顯的顏色顯示在模擬屏上。為了模擬這種情況，在故障設(shè)置結(jié)束后，將故障報(bào)警信息中的跳閘開(kāi)關(guān)以特殊顏色顯示在電網(wǎng)圖形上。
d、操作記錄與回傳功能：本系統(tǒng)各變電站終端具有操作記錄功能，能記錄故障處理過(guò)程調(diào)度員和操作人員的處理措施，并可實(shí)時(shí)回傳給指揮中心，指揮中心可以根據(jù)記錄檢查處理措施的正確性，評(píng)價(jià)演練的收獲與不足。對(duì)調(diào)度員和操作員的能力給出客觀評(píng)價(jià)。
3.系統(tǒng)管理員功能：
a、系統(tǒng)維護(hù)：包括電網(wǎng)圖形維護(hù)、變電站和輸電線路增刪功能。
b、系統(tǒng)升級(jí)：在增加變電站等情況下，能夠擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)，配置適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)適合新的變電站參演的需要。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1，現(xiàn)有的電力事故仿真演練系統(tǒng)主要由人工編制，預(yù)先設(shè)定好各種故障的發(fā)生，然后檢驗(yàn)調(diào)度人員根據(jù)故障使用故障預(yù)案處理的能力，缺乏故障的多樣性和突發(fā)性，因而對(duì)調(diào)度人員的故障處理能力提高不明顯。而現(xiàn)實(shí)電網(wǎng)系統(tǒng)的故障是突發(fā)的和多種多樣的，使用發(fā)明的電力事故應(yīng)急處理仿真系統(tǒng)則可以任意和隨時(shí)設(shè)置各種電力故障，更有效地提高調(diào)度人員的應(yīng)急處理能力。
2，本發(fā)明的電力事故應(yīng)急處理仿真系統(tǒng)主要功能使用軟件實(shí)現(xiàn)，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，便于適時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)。
3，本發(fā)明的電力事故應(yīng)急處理仿真系統(tǒng)中的各聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)都可以根據(jù)使用者權(quán)限設(shè)置為演習(xí)指揮中心，便于指揮人員在任何時(shí)候和任何地方指揮演習(xí)。
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例
本發(fā)明的實(shí)施例如圖1所示，本發(fā)明由演習(xí)指揮中心、服務(wù)器、調(diào)度操作計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)組成。組成仿真系統(tǒng)的各計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接為一個(gè)系統(tǒng)，參加演習(xí)的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以根據(jù)使用者的權(quán)限成為演習(xí)指揮中心或調(diào)度操作計(jì)算機(jī)，但任何時(shí)刻仿真系統(tǒng)中只能有一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為指揮中心。
演習(xí)指揮中心是仿真系統(tǒng)中的任一臺(tái)計(jì)算機(jī)，由于登錄系統(tǒng)的使用者具有指揮員權(quán)限而成為演習(xí)指揮中心，演習(xí)指揮中心能夠任意設(shè)置修改電力故障，可修改設(shè)置變電站和線路的負(fù)荷，設(shè)置各變電站及輸電線路故障模式，查看潮流圖等。
演習(xí)指揮中心具有下列基本功能：
a、電網(wǎng)狀態(tài)的設(shè)置。 電網(wǎng)狀態(tài)設(shè)置模塊包括四個(gè)子模塊：開(kāi)關(guān)狀態(tài)設(shè)置、刀閘狀態(tài)設(shè)置、閉合所有開(kāi)關(guān)和調(diào)聯(lián)變分接頭，分別用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。
b、電網(wǎng)故障的設(shè)置與管理。電網(wǎng)故障設(shè)置負(fù)責(zé)仿真用于電力事故應(yīng)急處理仿真系統(tǒng)的各種故障。由演習(xí)指揮員事先用人工方式建立故障模式。
c、操作記錄接收與回放功能，指揮中心能夠回放從各操作終端回傳的調(diào)度指令和操作記錄，用于對(duì)參加演練人員的技術(shù)能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。
d、權(quán)限管理：設(shè)置演習(xí)指揮權(quán)限,只有演習(xí)指揮員具有設(shè)置故障的權(quán)限。
調(diào)度操作計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與演習(xí)指揮中心和服務(wù)器連接，接收演習(xí)指揮中心發(fā)送的故障設(shè)置指令，仿真設(shè)置變電站或輸電線路故障模式，調(diào)度人員根據(jù)計(jì)算機(jī)顯示的電力故障進(jìn)行故障排查和恢復(fù)處理，要求參加演練人員根據(jù)故障報(bào)警信息和其他電網(wǎng)信息確定可能的故障元件，然后根據(jù)電網(wǎng)和故障情況給出相應(yīng)的事故處理措施，并報(bào)告給演習(xí)指揮員。
調(diào)度操作計(jì)算機(jī)具有如下功能：
a、電網(wǎng)信息查詢(xún)：調(diào)度操作計(jì)算機(jī)的人—機(jī)界面是以電網(wǎng)圖形為基礎(chǔ)的，電網(wǎng)的連接關(guān)系、設(shè)備的名稱(chēng)及所有的操作都是在電網(wǎng)圖形上進(jìn)行的。調(diào)度人員在進(jìn)行演練過(guò)程中，除了必要的故障報(bào)警信息以外，可能還需要了解等詳細(xì)情況，通過(guò)電網(wǎng)信息查詢(xún)功能模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)有關(guān)的設(shè)備參數(shù)、保護(hù)配置等參數(shù)的查詢(xún)。各變電站人員只能查詢(xún)本站運(yùn)行狀態(tài)，演習(xí)指揮員可以根據(jù)情況開(kāi)放各變電站人員查詢(xún)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行狀況的權(quán)限。
b、報(bào)警信息查詢(xún)：在電網(wǎng)調(diào)度中心，一旦電網(wǎng)發(fā)生故障，跳閘開(kāi)關(guān)將以明顯的顏色顯示在模擬屏上。為了仿真電力故障情況，在故障設(shè)置結(jié)束后，將故障報(bào)警信息中的跳閘開(kāi)關(guān)以特殊顏色顯示在電網(wǎng)圖形上。
c、操作記錄與回傳功能：本系統(tǒng)布設(shè)在各變電站的調(diào)度操作計(jì)算機(jī)具有操作記錄功能，能記錄故障處理過(guò)程調(diào)度員和操作人員的處理措施，并實(shí)時(shí)回傳給指揮中心，指揮中心可以根據(jù)記錄檢查處理措施的正確性，評(píng)價(jià)演練的收獲與不足。對(duì)調(diào)度員和操作員的能力給出客觀評(píng)價(jià)。
服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與演習(xí)指揮中心和調(diào)度操作計(jì)算機(jī)相連，實(shí)時(shí)記錄演習(xí)指揮中心的故障仿真設(shè)置數(shù)據(jù)和各調(diào)度操作計(jì)算機(jī)的故障處理過(guò)程，并可事后查詢(xún)，用作分析評(píng)價(jià)電力事故演習(xí)過(guò)程中的收獲和不足，以對(duì)調(diào)度員和操作員的的故障應(yīng)變能力給出客觀評(píng)價(jià)。