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[摘 ?要]傳統的行業(yè)培訓，無法對二次設備的實際情況進行有效培訓。本構想則采用半實物仿真技術搭建了調度自動化實訓系統，將全數字仿真系統通過接口部分與真實的二次設備無縫連接，搭建了全過程、全場景、全范圍的調度自動化系統運行維護培訓環(huán)境，多角度、多方位的滿足調度相關專業(yè)人員的培訓需求，從根本上提高了行業(yè)技能培訓的效果。為調控人員、變電運維人員及調度自動化運維人員提供了一個快捷、高效的培訓平臺。

[關鍵詞]調度自動化 數字物理混合仿真 職工培訓

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）22-0137-01

一、背景技術

傳統的電力相關專業(yè)培訓存在以下問題：

（1）培訓缺乏實踐環(huán)節(jié)，滿足崗位技能要求需要長時間運行維護經驗的積累，培訓周期長。

（2）傳統的調度員培訓仿真系統以全數字仿真為主，只能進行基本原理和簡單操作的培訓，不能達到培訓維護和檢修技能的目的。

（3）現有的智能電網培訓仿真主要面向電網機電暫態(tài)仿真，電網調度主站、廠站運維人員無法了解電網的電磁暫態(tài)過程，無法對基于電磁暫態(tài)的二次設備動作情況進行有效培訓。

（4）傳統的調度員培訓仿真系統沒有智能變電站的培訓內容，相關人員沒有掌握智能變電站的運行和檢修技術，給智能變電站的調試、運行、檢修等工作但來很大困難。

本發(fā)明“調度自動化數字物理混合仿真培訓系統”首次采用半實物仿真技術搭建了調度自動化實訓系統，將全數字仿真系統通過接口部分與真實的二次設備無縫連接，搭建了全過程、全場景、全范圍的調度自動化系統運行維護培訓環(huán)境，全方位滿足調度相關專業(yè)人員的培訓需求，改善了培訓效果。

二、技術方案

調度自動化數字物理混合仿真培訓系統包括調控廠站系統、調度主站系統、接口設備及電網仿真系統四部分。調控主站系統和廠站二次部分采用真實裝置，一次電網及變電站設備采用全數字仿真，通過接口設備將仿真系統與真實設備無縫連接，逼真地反映了操作響應過程、異常事故發(fā)展過程及現象，為電力生產運行維護人員提供與現場高度一致的環(huán)境。

三、實施方式

1、電網仿真部分

采用電磁-機電暫態(tài)聯合仿真技術，確保仿真結果的逼真性和精確性。并采用優(yōu)化的并行處理算法，以滿足實時性要求。同時，具備完善的一次設備及故障仿真模型，能夠模擬各種類型故障和多重故障時電力系統的暫態(tài)行為;也具備模擬各種倒閘操作的功能。

2、接口部分

包含數字物理接口和廠站信號模擬終端兩類接口設備：

（1）數字物理接口設備

實現仿真系統和真實廠站設備的接口功能，包括實時IO接口設備、電壓電流放大器、電子式互感器模擬裝置、合并單元模擬裝置、智能終端模擬裝置、斷路器、刀閘模擬裝置。

（2）廠站信號模擬終端

實現不包含真實二次設備的廠站遠動功能的模擬，為調控中心提供更多的子站信息。

3、廠站部分

面向不同的培訓需求，廠站部分采用以下兩種配置方式：

（1）含有真實二次設備的智能變電站：采用電磁暫態(tài)實時仿真技術，將電網仿真通過數字物理接口設備與智能變電站二次設備實時交互，通過遠動主機與調控中心主站通信。滿足了廠站端變電運維、二次運檢人員培訓的需求。

（2）全數字仿真的發(fā)電廠、變電站：采用機電暫態(tài)實時仿真技術，通過廠站信號模擬終端直接和調控中心主站通信。廠站信號模擬終端能夠仿真多個廠站的“四遙”信息和不同廠家的遠動規(guī)約，為調度主站提供全網子站的信息，滿足了調度相關人員的培訓需求。

4、調控主站

調度主站采用與真實調控系統一致的軟硬件設備，實現調控一體主站系統、二次系統安全防護、通信數據網等相關設備的調試、維護及缺陷處理等實訓功能，具有調控一體化模式下的電網調控運行培訓功能。

四、主要優(yōu)點

（1）本發(fā)明采用半實物仿真技術，搭建了全過程、全場景、全范圍的培訓環(huán)境。

（2）本發(fā)明將機電-電磁暫態(tài)聯合仿真技術應用于調度自動化仿真培訓領域中，確保仿真結果的逼真性和精確性。

（3）本發(fā)明實現多專業(yè)、多層次一體化的技能培訓、考核、競賽等功能。能夠為電網調控人員、調度自動化運維人員、變電運維人員提供一體化、單元制培訓模式，可實現資源共享，達到節(jié)約投資、降低成本、縮短培訓周期的目的。

（4）本發(fā)明為電網運行反事故演練、分析研究提供仿真模擬驗證的平臺。可以把模擬事故過程作為事故分析研究的驗證依據，為電網設備的運行維護檢修及投資發(fā)展提供輔助決策。

（5）本發(fā)明不僅可以開展機理性、概念性培訓，還可以真實裝置、二次回路運行維護相關技能培訓，有利于高技能人才的培養(yǎng)。

五、應用效果

2012年12月專利成果應用以來，實施開展了79期2萬6千人天的電網調控、調度自動化運維、變電運維三專業(yè)的崗位培訓及技能鑒定的培訓考核工作，承辦了2項省公司組織的技能競賽活動，為國網內蒙古電力公司電網調控人員及內蒙古地方電力公司變電運維人員進行了省公司比武選手的集訓工作，培訓人天數合計1869人天。