本发明涉及一种故障仿真培训系统，特别是一种基于网络的电力事故应急处理仿真系统及仿真方法。
背景技术：
随着科学技术的迅速发展，电力行业使用的新技术和新设备也原来越多，城市的快速发展，配电网的建设规模越来越大，网架结构越来越复杂。服务的对象也越来越的多，也使得相应对电网的要求也越来越高，配电设备越来越向小型化、集成化、免维护等方向发展, 设备的结构、性能、操作方法较过去的老旧设备大所不同。城市电力供需矛盾不断加剧, 电网停电检修压力与日俱增。调度人员必须凭自己的丰富经验对发生的事故作出快速的反应，防止事故的扩大。在进行事故处理时，调度人员的运行经验将直接影响他对事故的判断、决策和处理。而且，由于电力系统发生事故将给调度人员以很大的心理负担，精神紧张势必影响调度员作出正确的决策。使用电力事故应急处理预案将会消除上述影响，提高调度人员的应变能力，为快速正确地处理事故提供良好条件。各电力公司针对这种情况往往要进行电力故障应急演练，以提高电网工作人员的故障快速处置能力。
为了帮助调度员提高判断和处理故障的速度和准确性，开发电力事故应急处理仿真系统, 模拟各种类型的故障，训练提高调度员根据报警信息快速判断故障和处理故障的能力，使调度员尽快地拥有丰富的事故处理经验，是一个非常有效的方法。调度员可在电力事故应急处理仿真系统的训练下，尽快提高判断和处理故障的能力。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而发明一种电力事故应急处理仿真系统，该系统可以人为模拟设置各种电力运行事故，检查和提高调度人员的应急反应能力。可用于指导或培训调度人员，提高电网工作人员快速处理故障、恢复故障的能力。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于网络的电力事故应急处理仿真系统，主要由演习指挥中心、服务器、调度操作计算机和网络组成，组成仿真系统的各计算机通过网络连接为一个系统，参加演习的每一台计算机终端都可以根据使用者的权限成为演习指挥中心或调度操作计算机，但任何时刻仿真系统中只能有一台计算机作为指挥中心。本系统能以动态方式显示电力系统的事故处理与故障恢复过程。包括电网运行状态的动态图形化显示（如各变电站、开关及输电线路网络的显示，以不同颜色显示各变电站运行状态及输电线路上的负荷变化，在各种预想事故下的电力负荷变化情况等），发生预想事故后的调度与操作记录，演练效果评价分析等。
本系统对参加演练人员实行三级权限管理：演习指挥员，调度员，操作员。另设一级系统管理员，负责系统的升级与维护，由获得授权的系统管理员对人员权限进行管理。
本系统针对不同的人员权限具有不同的操作界面和可操作内容，演习指挥中心的指挥员能够任意设置修改电力故障，可修改设置变电站和线路的负荷，设置各变电站及输电线路故障模式，查看潮流图等。对调度员可显示潮流图。各站人员只显示本站的相关信息，外部界面不显示运行状态变化。本系统能够实现调度员调度过程记录和回传指挥中心，并将操作员操作过程记录和回传指挥中心，本系统具有可升级功能，能够在增加变电站和输电线路时能够升级软件适合新的运行环境，实现修改和增减变电站节点和输电线路。
本系统演习指挥员的功能主要包括下列内容：
a、电网状态的设置。在实际的电力系统中，网络的接线情况要根据系统运行调度的需要经常进行调整和变化，为了将这些变化所带来的网络连接关系的改变反映在仿真培训系统的数据库中，从而使电力反事故演练仿真的事故处理更接近于现场实际，提供电网状态设置模块。该模块包括四个子模块：开关状态设置、刀闸状态设置、闭合所有开关和调联变分接头，分别用于实现相应功能。
b、电网故障的设置与管理。电网故障设置负责仿真用于电力事故应急处理仿真系统的各种故障。可由演习指挥员事先用人工方式建立故障模式。
c、操作记录接收与回放功能，指挥中心能够回放从各操作终端回传的调度指令和操作记录，用于对参加演练人员的技术能力进行评价。
d、权限管理：设置演习指挥权限,只有演习指挥员具有设置故障的权限。
2. 调度员及操作员功能设置：
a、事故仿真及处理功能：演练人员在使用仿真系统的过程中，要针对具体的故障案例（即故障报警信息），给出自己的诊断结果及相应的处理措施。要求参加演练人员根据故障报警信息和其他电网信息确定可能的故障元件，然后根据电网和故障情况给出相应的事故处理措施，并报告给演习指挥员。
b、电网信息查询：本系统的人—机界面是以电网图形为基础的，电网的连接关系、设备的名称及所有的操作都是在电网图形上进行的。参演人员在进行演练过程中，除了必要的故障报警信息以外，可能还需要了解有关的设备参数、保护配置等详细情况，信息查询功能模块可以实现对这些配置参数的查询。为尽量符合电网运行实际情况，各变电站人员只能查询本站运行状态，演习指挥员可以根据情况开放变电站人员查询整个电网运行状况的权限。
c、报警信息查询：故障报警信息，包括开关变位信息和保护动作信息，是故障诊断的依据。在电网调度中心，一旦电网发生故障，跳闸开关将以明显的颜色显示在模拟屏上。为了模拟这种情况，在故障设置结束后，将故障报警信息中的跳闸开关以特殊颜色显示在电网图形上。
d、操作记录与回传功能：本系统各变电站终端具有操作记录功能，能记录故障处理过程调度员和操作人员的处理措施，并可实时回传给指挥中心，指挥中心可以根据记录检查处理措施的正确性，评价演练的收获与不足。对调度员和操作员的能力给出客观评价。
3.系统管理员功能：
a、系统维护：包括电网图形维护、变电站和输电线路增删功能。
b、系统升级：在增加变电站等情况下，能够扩充网络，配置适当的计算机适合新的变电站参演的需要。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1，现有的电力事故仿真演练系统主要由人工编制，预先设定好各种故障的发生，然后检验调度人员根据故障使用故障预案处理的能力，缺乏故障的多样性和突发性，因而对调度人员的故障处理能力提高不明显。而现实电网系统的故障是突发的和多种多样的，使用发明的电力事故应急处理仿真系统则可以任意和随时设置各种电力故障，更有效地提高调度人员的应急处理能力。
2，本发明的电力事故应急处理仿真系统主要功能使用软件实现，在电网结构发生变化时，便于适时进行系统升级。
3，本发明的电力事故应急处理仿真系统中的各联网计算机都可以根据使用者权限设置为演习指挥中心，便于指挥人员在任何时候和任何地方指挥演习。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
本发明的实施例如图1所示，本发明由演习指挥中心、服务器、调度操作计算机和网络组成。组成仿真系统的各计算机通过网络连接为一个系统，参加演习的每一台计算机都可以根据使用者的权限成为演习指挥中心或调度操作计算机，但任何时刻仿真系统中只能有一台计算机作为指挥中心。
演习指挥中心是仿真系统中的任一台计算机，由于登录系统的使用者具有指挥员权限而成为演习指挥中心，演习指挥中心能够任意设置修改电力故障，可修改设置变电站和线路的负荷，设置各变电站及输电线路故障模式，查看潮流图等。
演习指挥中心具有下列基本功能：
a、电网状态的设置。 电网状态设置模块包括四个子模块：开关状态设置、刀闸状态设置、闭合所有开关和调联变分接头，分别用于实现相应功能。
b、电网故障的设置与管理。电网故障设置负责仿真用于电力事故应急处理仿真系统的各种故障。由演习指挥员事先用人工方式建立故障模式。
c、操作记录接收与回放功能，指挥中心能够回放从各操作终端回传的调度指令和操作记录，用于对参加演练人员的技术能力进行评价。
d、权限管理：设置演习指挥权限,只有演习指挥员具有设置故障的权限。
调度操作计算机通过网络与演习指挥中心和服务器连接，接收演习指挥中心发送的故障设置指令，仿真设置变电站或输电线路故障模式，调度人员根据计算机显示的电力故障进行故障排查和恢复处理，要求参加演练人员根据故障报警信息和其他电网信息确定可能的故障元件，然后根据电网和故障情况给出相应的事故处理措施，并报告给演习指挥员。
调度操作计算机具有如下功能：
a、电网信息查询：调度操作计算机的人—机界面是以电网图形为基础的，电网的连接关系、设备的名称及所有的操作都是在电网图形上进行的。调度人员在进行演练过程中，除了必要的故障报警信息以外，可能还需要了解等详细情况，通过电网信息查询功能模块可以实现对有关的设备参数、保护配置等参数的查询。各变电站人员只能查询本站运行状态，演习指挥员可以根据情况开放各变电站人员查询整个电网运行状况的权限。
b、报警信息查询：在电网调度中心，一旦电网发生故障，跳闸开关将以明显的颜色显示在模拟屏上。为了仿真电力故障情况，在故障设置结束后，将故障报警信息中的跳闸开关以特殊颜色显示在电网图形上。
c、操作记录与回传功能：本系统布设在各变电站的调度操作计算机具有操作记录功能，能记录故障处理过程调度员和操作人员的处理措施，并实时回传给指挥中心，指挥中心可以根据记录检查处理措施的正确性，评价演练的收获与不足。对调度员和操作员的能力给出客观评价。
服务器通过网络与演习指挥中心和调度操作计算机相连，实时记录演习指挥中心的故障仿真设置数据和各调度操作计算机的故障处理过程，并可事后查询，用作分析评价电力事故演习过程中的收获和不足，以对调度员和操作员的的故障应变能力给出客观评价。