基于HLA的变电站培训仿真系统的开发研究

摘要

随着计算机和仿真技术的不断发展，变电站培训仿真系统已经在电力系统中得到广泛运用，并成为我国电力部门提高安全经济运行水平的重要手段。随着电网结构的复杂化，规模的扩大化，电力系统的市场化演进，以及新技术的应用，使工作人员所遇到问题的范围更广，难度更大。因此，对于变电站培训仿真系统的需求正日益突显。
　　 论文正是基于以上电力部门的实际需求和变电站培训仿真系统的发展状况，在前人的基础上，结合高层体系结构(High Level Architecture，HLA)，提出了一种构建变电站培训仿真系统的新方法。该方法解决了培训系统在设计开发中不同模块间的重用性、开放性、互操作性等难题，增加了系统的可靠性。
　　 首先，本文介绍了变电站培训仿真系统的产生背景和发展状况，以及当前面临的问题，并提出了采用HLA的解决方案。详细叙述了HLA模型体系结构，包括HLA规则、管理服务、运行支撑环境RTI，并且对于系统的硬件结构、软件结构、仿真范围和具有的功能做了详细的阐述。
　　 其次，根据变电站的设备组成和特点，论文着重论述了基于HLA的变电站培训仿真系统的联邦成员的划分及其功能，对于组成FOM和SOM的对象类、交互类和公布/订购关系做了详细的设计和说明，并且具体阐述了在培训过程中联邦成员的同步，联邦执行的创建、存在和撤销，以及在操作时所产生的正常事件和故障事件的处理过程，对设备三维模型和VRP场景的构建作了简单的描述。
　　 最后，为保证培训中所产生的事件按正常次序发生，本论文深入探讨了时间管理服务在仿真系统中的应用，阐述了时间管理的原理，设置了每一个联邦成员的时间管理策略和Lookahead值，提出了系统正常状态采用TAR，故障状态转换为NER的时间推进方式的方案，并以具体的例子详细分析了在正常状态和故障状态时联邦成员的时间推进流程。数字化变电站是未来发展的趋势，因此提出了未来对数字化变电站仿真的概念以及应该注意的问题。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 变电站培训仿真系统的研究背景

1．2 研究现状

1．3 分布式仿真技术

1．3．1 分布交互式仿真

1．3．2 聚合级仿真

1．3．3 高层体系结构

1．4 发展方向

1．5 本文主要工作和章节安排

第2章 HLA模型体系结构

2．1 HLA简介

2．2 HLA接口规范

2．3 运行支撑环境RTI

2．3．1 RTI的作用

2．3．2 RTI通讯方式及配置文件

2．4 本章小结

第3章 变电站培训仿真系统的结构和功能

3．1 系统硬件结构

3．2 系统软件结构

3．3 系统仿真范围和功能

3．4 本章小结

第4章 变电站培训仿真系统设计与开发

4．1 培训仿真系统的联邦设计

4．1．1 联邦成员的组成

4．1．2 联邦成员的功能

4．2 FOM／SOM设计

4．3 培训仿真系统联邦执行生命周期

4．3．1 联邦执行的创建

4．3．2 联邦执行的存在

4．3．3 联邦执行的撤销

4．4 培训仿真系统中联邦成员的同步

4．5 培训仿真系统的事件处理

4．5．1 正常状态下的事件处理

4．5．2 故障状态下的事件处理

4．6 培训仿真系统的三维场景

4．6．1 电气设备三维模型的创建

4．6．2 电气设备三维模型的优化

4．6．3 电气设备模型导入VRP

4．7 变电站培训仿真系统的开发实现及其特点

4．8 数字化变电站的仿真

4．9 本章小结

第5章 变电站培训仿真系统的时间管理

5．1 HLA时间管理原理

5．2 变电站培训仿真系统的时间管理策略

5．3 培训仿真系统的时间推进过程

5．3．1 正常状态

5．3．2 故障状态

5．4 本章小结

第6章 结束语

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

硕士阶段发表论文