大电网调控一体化全过程仿真培训系统的数据流设计方法

摘要

本发明涉及一种适用于大电网调控一体化全过程仿真培训系统的数据流设计方法，包括以下步骤：变电站仿真将遥信信息二次信号送至调控系统仿真平台；物理电网仿真平台将潮流信息送至调控系统仿真平台；调控系统仿真平台通过教员控制将执行的培训案例送至物理电网仿真平台；物理电网仿真平台计算后将潮流信息送至变电站仿真系统和调控系统仿真平台；应用该方法在培训仿真系统与生产系统、仿真平台、各仿真子系统、下级调度机构培训系统等进行数据交互，提高整个仿真模拟的真实程度，达到“虚拟实境”的培训效果。

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统的信息处理领域，尤其涉及一种适用于大电网调控一体化全过程仿真培训系统的数据流设计方法。

背景技术

近年来，电网的发展呈现出调控一体化和全过程发电控制趋势，这是对传统电网调度运行模式的巨大改变。为了适应这种变化，需要建立“虚拟实境”的仿真培训系统，对电网运行各岗位人员进行全面培训。

但传统的调度员培训模拟系统（DTS）数据流设计单一，适应性差，仅能模拟EMS系统部分监测、计算分析功能，与实时运行的EMS系统存在较大差异，一次演习培训对象也只能是1～2名调度员。

在调度运行仿真培训系统问题中，数据流设计非常关键，直接决定仿真培训的现实模拟效果。因此，有必要针对现有调试运行仿真培训系统的数据流设计进行改进，以提高模拟仿真效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适应大电网调控一体化全过程仿真培训系统的数据流设计方法，使得仿真培训系统可以方便地获取各生产系统数据，进行仿真模拟准备，然后能够顺畅地在各个模拟系统之间分发数据，进行联合仿真计算，最终能够直观地显示仿真模拟结果，实现与真实生产环境高度一致的仿真培训效果。

数据流设计通常涉及生产系统、仿真平台、各仿真子系统、下级调度机构培训系统等。对于不同类型的数据交互过程，可以分为仿真准备阶段和仿真进行阶段进行数据流设计。在仿真准备阶段，对数据完整性要求较高；在仿真进行阶段，对数据实时性要求较高。

由此，针对电力企业变化的仿真培训模式和要求，不仅要通过数据流设计来解决不同仿真模块之间的数据交互路径问题，还要提出合适的静态与动态数据分发策略和人机界面数据采样刷新方式，来提高整个仿真模拟的真实程度，达到“虚拟实境”的培训效果。

一种大电网调控一体化全过程仿真培训系统的数据流设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

变电站仿真将遥信信息二次信号送至调控系统仿真平台；

物理电网仿真平台将潮流信息送至调控系统仿真平台；

调控系统仿真平台通过教员控制将执行的培训案例送至物理电网仿真平台；

物理电网仿真平台计算后将潮流信息送至变电站仿真系统和调控系统仿真平台；

调控系统仿真平台根据全过程仿真计算，将学员遥控遥调、故障、异常信息送至运维仿真系统、继电保护仿真系统及变电站仿真系统。

所述物理电网仿真平台包括静态潮流计算、动态潮流计算、风电仿真模块。

所述调度系统仿真平台包括AGC仿真、MUI仿真、GCA仿真、可视化仿真、AVC仿真、教员操作模拟、学员遥控、教案事件驱动和评估模块。

所述物理电网仿真平台负责收发数据、接收操作和进行计算，并将培训仿真的计算结果采用与实际电网SCADA系统相同的方式送入可视化的培训系统。

所述可视化培训系统将量测值送入发电控制培训系统，发电控制培训系统计算出的发电调度基点作为AGC培训仿真的调度基点信息，AGC培训仿真得到的机组仿真控制信号再传回物理电网仿真平台。

所述物理电网仿真平台的信息同时和下级调度培训系统、变电站培训系统互相交换。

本发明提供一种适应大电网调控一体化全过程仿真培训系统的数据流设计，该设计包括以下两大部分：

（一）仿真准备阶段：

1、         模型图形

2、         历史负荷

3、         联络线与机组历史计划

4、         数据断面

（二）仿真进行阶段：

1、         实时数据分发

2、         故障信息分发

3、         超短期负荷预报

4、         联络线与机组实时计划

5、         培训态数据采样及显示。

本发明所达到的有益效果：

本发明提供的适应大电网调控一体化全过程仿真培训系统的数据流设计方法，在培训仿真系统与生产系统、仿真平台、各仿真子系统、下级调度机构培训系统等进行数据交互，使得仿真培训系统可以方便地获取各生产系统数据，进行仿真模拟准备，然后能够顺畅地在各个模拟系统之间分发数据，进行联合仿真计算，提高整个仿真模拟的真实程度，最终能够直观地显示仿真模拟结果，实现与真实生产环境高度一致的仿真培训效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明一实施例仿真培训系统整体结构示意图；

图2为说明本发明一实施例大运行仿真培训系统数据流示意图；

图3为本发明一实施例的大运行仿真培训系统数据架构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施示例和附图，对本发明实施做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，说明了仿真培训系统的整体结构，包括调控仿真、运维仿真和继电保护仿真子系统，通过数据接口进行全过程仿真培训所需的数据交互。调控仿真数据接口交互的数据经数据解析处理后，进行光字牌触发、告警服务和数据更新功能。运维仿真系统数据接口交互的数据经数据解析处理后，进行指令处理、潮流更新和信号处理。继电保护仿真系统数据接口交互的数据经解析处理后，进行保护处理。调控仿真系统将遥控、遥测信息、设备异常、故障信息、潮流信息送至运维仿真系统，并将设备故障异常信息、潮流数据送至继电保护仿真系统；运维仿真系统将遥信、遥测变化信息、保护信号信息送至调控仿真系统；继电保护仿真系统将二次信号信息送至运维仿真系统的信号处理模块。

如图2所示，说明了调控一体化全过程仿真培训系统的数据流设计，物理电网仿真平台包括静态潮流计算、动态潮流计算、风电仿真功能，调度控制系统仿真平台包括AGC仿真、MUI仿真、GCA仿真、可视化仿真、AVC仿真、教员操作模拟、学员遥控、教案事件驱动和评估功能。全过程仿真培训的数据流交互过程如下：

1、变电站仿真将遥信信息二次信号送至调控仿真平台；

2、物理仿真平台将潮流信息送至调控仿真平台；

3、调控仿真平台通过教员控制将执行的培训案例送至物理电网仿真平台；

4、物理电网仿真平台计算后将潮流信息送至变电站仿真和调控系统仿真平台；

5、调控仿真平台根据全过程仿真计算，将学员遥控遥调、故障、异常信息等送至运维仿真系统、继电保护仿真系统及变电站仿真系统。

如图3所示，说明了调控一体化全过程仿真培训系统的数据架构图。实际物理电网仿真平台是培训系统的核心，负责收发数据、接收操作和进行计算功能，并将培训仿真的计算结果采用与实际电网SCADA系统相同的方式送入可视化的培训系统，可视化培训再将量测值送入发电控制培训系统，计算出的发电调度基点作为培训仿真AGC的调度基点信息，AGC仿真得到的机组仿真控制信号再传回物理电网仿真平台。同时物理电网仿真平台的信息也可以和下级调度培训系统、变电站培训系统等互相交换，从而实现完整的上下级大电网调控一体化全过程仿真培训。                   

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。