一种基于实时仿真内核的仿真培训系统及培训方法
【专利摘要】本发明的实施例提供一种基于实时仿真内核的仿真培训系统及培训方法，涉及电力系统技术领域，能够为电力系统的工作过程提供更加全面的仿真培训，助于提高对被培训人员的培训效果。仿真培训系统包括：教案管理设备、实时仿真工作站、仿真模型映射文件管理设备以及调度员培训系统DTS培训展示设备；其中，所述教案管理设备与所述实时仿真工作站、所述仿真模型映射文件管理设备以及所述DTS培训展示设备连接；所述实时仿真工作站以及所述DTS培训展示设备还与所述仿真模型映射文件管理设备连接。本发明用于提供仿真培训。
【专利说明】
一种基于实时仿真内核的仿真培训系统及培训方法
技术领域
[0001]本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种基于实时仿真内核的仿真培训系统及培训方法。
【背景技术】
[0002]仿真培训系统(英文全称:Dispatcher Training Simulator，英文简称:DTS)用于为调度员提供正常操作、事故处理及系统恢复的训练，尤其是事故时快速反应能力的训练，对提高调度员业务水平、保证电网安全有重大意义。
[0003]现代电网越来越向超大容量、远距离、特高压、交直流互联的方向发展，多种电力电子器件和智能化设备的应用日益普遍，随着大功率电力电子技术的广泛应用以及清洁能源的逐步推广，电网的运行特性变得更为复杂，可能出现的交直流电网事故也将更为多样，网内大机组、大容量高压直流等装置的控制特性对事故的恢复至关重要;大系统安全稳定问题突出，对调度人员、运行和维护人员专业素质和运行经验的要求也越来越高。
[0004]现有的仿真培训系统，仅能针对传统电网较为简单的运行特性进行准稳态的仿真，不能针对复杂大电网电力系统的电磁暂态和机电暂态等现象在内的全过程完成实时仿真，因而不能提供全面有效的仿真培训。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种基于实时仿真内核的仿真培训系统及培训方法，能够为电力系统的工作过程提供更加全面的仿真培训，助于提高对被培训人员的培训效果。
[0006]为了达成上述目的，本发明采用如下解决方案:
[0007]第一方面，提供一种基于实时仿真内核的仿真培训系统，包括:教案管理设备、实时仿真工作站、仿真模型映射文件管理设备以及调度员培训系统DTS培训展示设备；
[0008]其中，所述教案管理设备与所述实时仿真工作站、所述仿真模型映射文件管理设备以及所述DTS培训展示设备连接;所述实时仿真工作站以及所述DTS培训展示设备还与所述仿真模型映射文件管理设备连接；
[0009]所述实时仿真工作站，存储有描述电网设备及结构的实时仿真模型；
[0010]所述DTS培训展示设备，存储有DTS设备展示模型；
[0011]所述仿真模型映射文件管理设备，存储有描述所述实时仿真模型与所述设备展示模型之间映射关系的仿真模型映射；
[0012]所述教案管理设备包括教案管理子系统，用于保存培训教案，在培训开始后分别在所述实时仿真工作站、所述仿真模型映射文件管理设备以及所述DTS培训展示设备上调用所述培训教案所设置的仿真模型以及仿真模型映射，并按照所述培训教案触发仿真故障；
[0013]所述DTS培训展示设备，还用于在培训开始后根据所述实时仿真工作站的仿真状态结果输出仿真电网的状态。
[0014]第二方面，提供一种基于实时仿真内核的仿真培训方法，包括:根据输入的培训需求生成候选的培训教案；
[0015]接收培训开始命令;所述培训开始命令用于为被培训人员选定的培训教案，并触发仿真培训；
[0016]在培训开始后，在所述实时仿真工作站上调用选定的培训教案所设置的实时仿真模型，在所述DTS培训展示设备上调用选定的培训教案所设置的设备展示模型，在所述仿真模型映射文件管理设备上调用选定的培训教案所设置的仿真模型映射；
[0017]根据选定的培训教案触发仿真故障，根据所述实时仿真工作站的仿真状态结果输出仿真电网的状态。
[0018]本发明的实施例所提供的基于实时仿真内核的仿真培训系统及培训方法，引入实时仿真内核对电力系统的全过程完成实时仿真，并基于实时仿真内核提供相应的教案管理系统，从而方便地为培训人员提供全面的仿真培训，助于提高对被培训人员的培训效果。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本发明的实施例所提供的培训系统结构示意图；
[0021]图2为本发明的实施例所提供的培训方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]实施例
[0024]本发明的实施例提供一种基于实时仿真内核的仿真培训系统，结合图1所示，仿真培训系统包括:教案管理设备101、实时仿真工作站102、仿真模型映射文件管理设备103以及调度员培训系统(英文全称:Dispatcher Training Simulator，英文简称:DTS)培训展示设备104。这些部分可分别包括实现各自功能的单片机、存储器或显示器，可各自独立也可部分或者完全集成，例如通过同一单片机实现各个部分的数据处理功能，通过预先编制的程序实现各自的功能。
[0025]其中，教案管理设备101与实时仿真工作站102、仿真模型映射文件管理设备103以及DTS培训展示设备104连接。实时仿真工作站102以及DTS培训展示设备104还与仿真模型映射文件管理设备103连接。图1中箭头的方向用于指示连接的两个设备间数据、命令等的传输方向。
[0026]实时仿真工作站102，存储有描述电网设备及结构的实时仿真模型。教案管理设备101可对多个实时仿真模型进行编号处理。
[0027]DTS培训展示设备104，存储有DTS设备展示模型。教案管理设备101从DTS培训展示设备104获取DTS设备展示模型信息并根据培训需求在DTS设备展示模型上设置故障信息，故障信息包括故障相对于仿真开始时刻的发生时刻、故障类型以及故障后DTS设备展示模型的动作操作。
[0028]仿真模型映射文件管理设备103，存储有描述实时仿真模型与设备展示模型之间映射关系的仿真模型映射。教案管理设备101可对多个仿真模型映射进行编号处理。
[0029]教案管理设备101包括教案管理子系统101-1，用于保存培训教案，在培训开始后分别在实时仿真工作站102、仿真模型映射文件管理设备103以及DTS培训展示设备104上调用培训教案所设置的仿真模型以及仿真模型映射，并按照培训教案触发仿真故障。
[0030]DTS培训展示设备104，还用于在培训开始后根据实时仿真工作站102的仿真状态结果输出仿真电网的状态。
[0031]可选的，教案管理设备101还包括教案制作子系统101-2，教案制作子系统101-2与教案管理子系统101-1连接，用于根据输入的培训需求生成培训教案，并将生成的培训教案存储于教案管理子系统101-1。
[0032]本发明的实施例所提供的仿真培训系统，引入实时仿真内核对电力系统的全过程完成实时仿真，并基于实时仿真内核提供相应的教案管理系统，从而方便地为培训人员提供全面的仿真培训，助于提高对被培训人员的培训效果。
[0033]本发明的实施例还提供一种基于实时仿真内核的仿真培训方法，该方法可以应用于本发明的实施例中所描述的仿真培训系统。后续说明中将以应用于上述仿真培训系统的情况为例进行说明。参照图2所示，仿真培训方法包括以下步骤:
[0034]201、根据输入的培训需求生成候选的培训教案。
[0035]培训教案可以有多份，针对一份培训教案来说，生成培训教案包括根据培训需求设置培训教案所对应的实时仿真模型、仿真模型映射以及DTS设备展示模型，以及设置故障
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[0036]结合图1对应的实施例中所描述的仿真培训系统，实时仿真模型存储于实时仿真工作站，DTS设备展示模型存储于DTS培训展示设备，仿真模型映射存储于仿真模型映射文件管理设备。教案管理设备从DTS培训展示设备获取DTS设备展示模型信息并根据培训需求在DTS设备展示模型上设置故障信息，故障信息包括故障发生时刻、故障类型以及故障后DTS设备展示模型的动作操作。
[0037]在制作生成培训教案之前，可对实时仿真模型、仿真模型映射以及DTS设备展示模型进行编号处理。具体地，结合图1对应的实施例中所描述的仿真培训系统，教案管理设备对实时仿真工作站中的实时仿真模型进行编号处理，对DTS培训展示设备中的DTS设备展示模型进行编号处理，对仿真模型映射文件管理设备中的仿真模型映射也进行编号处理。
[0038]在制作生成培训教案之后，可以将培训教案保存至教案管理子系统。
[0039]202、接收培训开始命令。
[0040]培训开始命令用于为被培训人员选定的培训教案，并触发仿真培训。
[0041]203、触发仿真培训后调用仿真模型以及仿真模型映射。
[0042]在培训开始后，教案管理设备在实时仿真工作站上调用选定的培训教案所设置的实时仿真模型。
[0043]教案管理设备在DTS培训展示设备上调用选定的培训教案所设置的设备展示模型。
[0044]教案管理设备在仿真模型映射文件管理设备上调用选定的培训教案所设置的仿真模型映射。结合图1对应的实施例中所描述的仿真培训系统，仿真模型映射文件管理设备可以从实时仿真工作站和DTS培训展示设备获取模型信息，并根据获取的模型信息生成仿真模型映射。
[0045]204、根据选定的培训教案触发仿真故障，根据实时仿真工作站的仿真状态结果输出仿真电网的状态。
[0046]教案管理设备根据所设置的故障信息定时向实时仿真工作站发送故障命令触发仿真故障。DTS培训展示设备根据实时仿真工作站的仿真状态结果输出仿真电网的实时状
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[0047]具体的，实时仿真开始后，被培训人员在DTS培训展示设备观测仿真电网的状态并下发操作指令，DTS培训展示设备，在培训开始后接收被培训人员输入的操作指令，并将操作指令根据仿真模型映射下发至实时仿真工作站，改变实时仿真的仿真状态结果。实时仿真工作站根据仿真模型映射将仿真状态结果反馈至DTS培训展示设备。DTS培训展示设备根据反馈的仿真状态结果更新仿真电网的状态，从而输出仿真电网的实时状态。
[0048]本发明的实施例所提供的仿真培训方法，引入实时仿真内核对电力系统的全过程完成实时仿真，并基于实时仿真内核提供相应的教案管理系统，从而方便地为培训人员提供全面的仿真培训，助于提高对被培训人员的培训效果。
[0049]以上，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种基于实时仿真内核的仿真培训系统，其特征在于，包括:教案管理设备、实时仿真工作站、仿真模型映射文件管理设备以及调度员培训系统DTS培训展示设备； 其中，所述教案管理设备与所述实时仿真工作站、所述仿真模型映射文件管理设备以及所述DTS培训展示设备连接;所述实时仿真工作站以及所述DTS培训展示设备还与所述仿真模型映射文件管理设备连接； 所述实时仿真工作站，存储有描述电网设备及结构的实时仿真模型； 所述DTS培训展示设备，存储有DTS设备展示模型； 所述仿真模型映射文件管理设备，存储有描述所述实时仿真模型与所述设备展示模型之间映射关系的仿真模型映射； 所述教案管理设备包括教案管理子系统，用于保存培训教案，在培训开始后分别在所述实时仿真工作站、所述仿真模型映射文件管理设备以及所述DTS培训展示设备上调用所述培训教案所设置的仿真模型以及仿真模型映射，并按照所述培训教案触发仿真故障； 所述DTS培训展示设备，还用于在培训开始后根据所述实时仿真工作站的仿真状态结果输出仿真电网的状态。2.根据权利要求1所述的培训系统，其特征在于， 所述教案管理设备还包括教案制作子系统，所述教案制作子系统与所述教案管理子系统连接，用于根据输入的培训需求生成所述培训教案，并将生成的所述培训教案存储于所述教案管理子系统。3.—种基于实时仿真内核的仿真培训方法，应用于如权利要求1或2所述的培训系统，其特征在于，所述培训方法包括: 根据输入的培训需求生成候选的培训教案； 接收培训开始命令;所述培训开始命令用于为被培训人员选定的培训教案，并触发仿真培训； 在培训开始后，在所述实时仿真工作站上调用选定的培训教案所设置的实时仿真模型，在所述DTS培训展示设备上调用选定的培训教案所设置的设备展示模型，在所述仿真模型映射文件管理设备上调用选定的培训教案所设置的仿真模型映射； 根据选定的培训教案触发仿真故障，根据所述实时仿真工作站的仿真状态结果输出仿真电网的状态。4.根据权利要求3所述的培训方法，其特征在于，所述根据输入的培训需求生成候选的培训教案，包括: 设置培训教案所对应的实时仿真模型、仿真模型映射以及DTS设备展示模型，以及设置故障信息。5.根据权利要求4所述的培训方法，其特征在于，还包括: 对实时仿真模型、仿真模型映射以及DTS设备展示模型进行编号处理。6.根据权利要求4所述的培训方法，其特征在于， 所述故障信息包括故障发生时刻、故障类型以及故障后DTS设备展示模型的动作操作。7.根据权利要求6所述的培训方法，其特征在于，所述根据选定的培训教案触发仿真故障，包括: 根据所设置的故障信息定时向所述实时仿真工作站发送故障命令触发仿真故障。8.根据权利要求3所述的培训方法，其特征在于，还包括: 所述仿真模型映射文件管理设备，从所述实时仿真工作站和所述DTS培训展示设备获取模型信息，并根据获取的模型信息生成所述仿真模型映射。9.根据权利要求3所述的培训方法，其特征在于，还包括: 所述DTS培训展示设备，在培训开始后接收被培训人员输入的操作指令，并将所述操作指令下发至所述实时仿真工作站； 所述实时仿真工作站，根据所述操作指令改变仿真状态结果，并将仿真状态结果反馈至所述DTS培训展示设备； 所述DTS培训展示设备，根据反馈的仿真状态结果更新仿真电网的状态。
【文档编号】G09B9/00GK106057013SQ201610614366
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月28日
【发明人】伍文聪, 欧开健, 郭琦, 胡斌江, 贾旭东
【申请人】南方电网科学研究院有限责任公司, 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心