基于dts的地区电网联合反事故培训系统及其使用方法

基于dts的地区电网联合反事故培训系统及其使用方法
【专利摘要】本发明涉及基于DTS的地区电网联合反事故培训系统，包括第一交换机、第二交换机、多个DTS学员台、多个DTS教员台、第一转换器、第二转换器、第三转换器、DTS服务器、WEB服务器、第一路由器、第二路由器、第三路由器、电网实时调度自动化系统、SPDnet电力数据调度网和下级调度学员台；还涉及基于DTS的地区电网联合反事故培训系统的使用方法，DTS联网运行有效地解决了各个DTS系统在进行反事故培训时，对外网等值的问题。同时，利用WEB技术还可以实现DTS资源共享，使各个参演单位真正参加到全网反事故培训中来，提高了调度运行人员培训演练的实用价值。
【专利说明】基于DTS的地区电网联合反事故培训系统及其使用方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及电网培训系统领域，尤其涉及基于DTS的地区电网联合反事故培训系 统及其使用方法。

【背景技术】
[0002] 随着电网规模的不断扩大，各级调度管辖的发电站、变电所、输变电线路以及其它 电力设备的数量越来越多，地区电网调度的工作日益繁重。面对电网的快速发展，如何更好 地来适应电网安全、优质和经济运行的要求呢？在传统的培训电网调度人员事故处理能力 的模式下，通常是采用依靠电力系统调度员运行和处理事故的经验来培训调度人员，这显 然已经不能满足现代电网发展速度和规模的要求。因此，使调度人员（尤其是新进调度人 员）快速熟悉管辖范围内电力系统的各种运行方式，学会在各种事故情况下能正确迅速处 理事故.积累处理事故的经验和培养良好的心理素质，以提高其在电网的正常、事故和恢复 情况下的调度决策能力，从而完成调度员从"经验型"向"分析型"的转变，是我们迫切需要 解决的问题。
[0003] 我们对国内多家电网调度机构已使用的电网调度员培训仿真系统进行了考察。发 现他们的调度员培训仿真系统普遍存在着以下问题： (1)调度员培训仿真系统只能为调度员提供培训实时信息，不能向参演单位（发电 厂、变电所）等提供电网培训实时信息，存在了使用的局限性。
[0004] (2)调度员培训仿真系统不能为调度机构的其它专业（保护整定、运行方式）提供 服务，如：不能通过培训系统反映保护整定计算定值是否正确等。
[0005] (3)调度员培训仿真系统不能实现（网调一省调一地调一县调）的纵向互联， 如省调在事故培训时，其下级调度（地调）或上级调度只能由教员或其它调度人员来模拟， 缺少了临场的真实感。同样，地调在事故培训时，其外网（由上级调度部门管辖的电网）参 数都是由教员设定的，不能由电网实时提供，从而无法正确模拟外网运行方式的改变。
[0006] (4)调度员培训仿真系统不能保存电网真实故障情况下的故障断面和实际负荷曲 线，从而无法实现对真实电网故障的再次事故演练。


【发明内容】

[0007] 有鉴于此，有必要提供一种能够解决上述问题的基于DTS的地区电网联合反事故 培训系统及其使用方法。
[0008] 本发明是这样实现的，基于DTS的地区电网联合反事故培训系统，包括以下配置： 第一交换机、第二交换机、多个DTS学员台、多个DTS教员台、第一转换器、第二转换器、第三 转换器、DTS服务器、WEB服务器、第一路由器、第二路由器、第三路由器、电网实时调度自动 化系统、Signet电力数据调度网和下级调度学员台； 第一交换机、第二交换机同时连接多个DTS学员台和多个DTS教员台； 第一交换机、第二交换机通过第一转换器分别连接第一路由器和第二路由器，第一路 由器和第二路由器同时连接电网实时调度自动化系统； 第一交换机、第二交换机通过第二转换器同时连接WEB服务器，WEB服务器通过第三路 由器连接SPDnet电力数据调度网，Signet电力数据调度网连接下级调度学员台； 第一交换机、第二交换机通过第三转换器同时连接DTS服务器。
[0009] 本发明还提供了基于DTS的地区电网联合反事故培训系统的使用方法，包括以下 使用方法： A :对于正常运行电网的培训：调度员在DTS教员台上对各种运行方式进行计算、分析、 探讨，包括各种调压、调负荷手段，使调度员熟悉电网的运行情况，了解系统的薄弱环节所 在，建立全网的系统观念； B :对于电网事故状态的培训：包括继电保护和自动装置动作等，选择故障，观察事态 发展和不同事故引发的各种现象，采取补救措施，积累运行经验，提高事故处理时的处理决 策能力； C :对于模拟事故后恢复操作：使调度员对系统操作中的不安全性进行评估，使调度员 熟练的应用正确规程对系统进行正确操作，应用于事故后分析和典型事故的演示，根据现 场资料，在DTS服务器对事故进行仿真分析，得出结果与现场进行比较，为事故分析提供科 学依据，也对系统发生过的事故进行仿真，分析事故发生的原因及现象，使学员吸取经验教 训，提高分析事故处理能力； D :基于WEB的调度中心与变电站联合反事故培训：DTS系统状态数据信息通过WEB服 务器发布模式联合下级调度机构及监控中心、变电站等进行全电网的反事故培训，扩大调 度员仿真培训范围，加大培训仿真系统应用力度，DTS服务器向变电站培训端提供WEB访 问服务，进行调度员和变电站的联合反事故培训，变电站侧没有任何维护工作量，所有维护 工作都能在调度机构侧完成，在培训过程中，调度员培训人员能与正常值班时的工作环境 完全一致，在调度培训端电话向变电站等培训端下达调度指令后，由变电站等培训人员在 IE浏览器上进行相应变电站开关、刀闸变位等操作，变电站端在IE浏览器中进行相应变电 站设备状态的操作，设备状态及遥测量改变后通过IE自动返回调度培训端，以达到系统联 动； E :通过事故时的断面自动捕捉存储技术，存储真实的事故断面进行反事故培训：利用 现有SCADA系统的实时采集处理与监视功能及高级应用系统的统计分析基础下，有特定的 数据接口与DTS系统联结，使DTS系统能够在电网发生事故时，即时地捕捉每一个事故的厂 站图、故障录波等相关信息与事故断面建立关联，完全保存实时系统所有历史断面，可对故 障断面进行仿真培训，并且能显示指定事故追忆文件中指定点列表的数据以及该事故对应 的S0E等信息，可实现对真实电网故障的再次事故演练； F :DTS系统的保护定值辅助校验：本系统采用基于装置的保护建模方式，这使得保护 模型更加符合物理实际，概念更加清晰，从而能够提高培训的逼真度，改善培训效果，同时 本系统还提供了从保护管理信息系统等其他系统获取保护配置和定值的接口，减少了维护 人员进行保护配置和定值维护的工作量，教员可在培训前设定设备的保护模式，取定值法 或取逻辑法，或采用定值法和逻辑法相结合的方法进行仿真，并在培训中还能进行设备的 保护是按逻辑定值与现场定值间切换，根据其动作正确与否，以实现辅助校验现场定值的 目的，所以通过此方法实现了保护定值的DTS辅助校验工作； G :多个DTS接口的调度员联合反事故培训：通过DTS接口，能实现多个DTS系统间的联 合反事故培训，这里主要是讲与上级调度机构DTS系统，通过二次系统防护手段实现跨区 的多系统、大面积的电力系统反事故培训，通过数据接口实现各级DTS联网，DTS网络接口 模块的功能主要是为对侧的DTS系统提供准确而真实的实时潮流数据，当DTS的联接建 立后便进入联合仿真模式，这时，双方的DTS互相配合，进行联合仿真培训，在培训开始前 就建立这种连接，以便在需要进行数据传输的时候能够及时进行数据传输，对于参演的各 个DTS系统，只开放边界节点和联络线(联络变)的潮流数据，其它数据严禁访问，为了保证 参演单位DTS数据的安全性和可靠性，在此模块中还应内嵌网络传输安全模块，该模块能 采用IP加密或SSL等技术来保证数据传输的安全性，由于在整个联合反事故培训的过程 中，各个DTS相互之间的每次数据交换量很小且交换量恒定，能考虑流量控制技术来保证 数据的安全性，这样不但增强了临场真实感，更重要的是解决其外网等值的问题，并符合我 国电网实行分层分级的管理制度。
[0010] 本发明提供的基于DTS的地区电网联合反事故培训系统及其使用方法的优点在 于：DTS为调度员培训和联合反事故培训提供了前所未有的真实而直观的手段，DTS联网 运行有效地解决了各个DTS系统在进行反事故培训时，对外网等值的问题。同时，利用WEB 技术还可以实现DTS资源共享，使各个参演单位真正参加到全网反事故培训中来，提高了 调度运行人员培训演练的实用价值。

【专利附图】

【附图说明】
[0011] 图1为本发明中的基于DTS的地区电网联合反事故培训系统的结构示意图。

【具体实施方式】
[0012] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0013] 请参阅图1，图1为本发明中的基于DTS的地区电网联合反事故培训系统的结构示 意图。
[0014] 所述基于DTS的地区电网联合反事故培训系统，包括以下配置：第一交换机1、第 二交换机2、多个DTS学员台3、多个DTS教员台4、第一转换器5、第二转换器6、第三转换器 7、DTS服务器8、WEB服务器9、第一路由器10、第二路由器11、第三路由器12、电网实时调 度自动化系统13、Signet电力数据调度网14和下级调度学员台15 ; 第一交换机1、第二交换机2同时连接多个DTS学员台3和多个DTS教员台4 ; 第一交换机1、第二交换机2通过第一转换器5分别连接第一路由器10和第二路由器 11，第一路由器10和第二路由器11同时连接电网实时调度自动化系统13 ; 第一交换机1、第二交换机2通过第二转换器6同时连接WEB服务器9，WEB服务器9通 过第三路由器12连接SPDnet电力数据调度网14, SPDnet电力数据调度网14连接下级调 度学员台15 ; 第一交换机1、第二交换机2通过第三转换器7同时连接DTS服务器8。
[0015] 基于DTS的地区电网联合反事故培训系统的使用方法，包括以下使用方法： A :对于正常运行电网的培训：调度员能在DTS教员台4上对各种运行方式进行计算、 分析、探讨，包括各种调压、调负荷手段，使调度员熟悉电网的运行情况，了解系统的薄弱环 节所在，建立全网的系统观念； B :对于电网事故状态的培训：包括继电保护和自动装置动作等，选择故障，观察事态 发展和不同事故引发的各种现象，采取补救措施，积累运行经验，提高事故处理时的处理决 策能力； C :对于模拟事故后恢复操作：使调度员对系统操作中的不安全性进行评估，使调度员 熟练的应用正确规程对系统进行正确操作，应用于事故后分析和典型事故的演示，根据现 场资料，在DTS服务器8对事故进行仿真分析，得出结果与现场进行比较，为事故分析提供 科学依据，也能对系统发生过的事故进行仿真，分析事故发生的原因及现象，使学员吸取经 验教训，提高分析事故处理能力； D :基于WEB的调度中心与变电站联合反事故培训：DTS系统状态数据信息通过WEB服 务器9发布模式联合下级调度机构及监控中心、变电站等进行全电网的反事故培训，扩大 调度员仿真培训范围，加大培训仿真系统应用力度，DTS服务器向变电站培训端提供WEB访 问服务，进行调度员和变电站的联合反事故培训，变电站侧没有任何维护工作量，所有维护 工作都能在调度机构侧完成，在培训过程中，调度员培训人员与正常值班时的工作环境完 全一致，在调度培训端电话向变电站等培训端下达调度指令后，由变电站等培训人员在IE 浏览器上进行相应变电站开关、刀闸变位等操作，变电站端在IE浏览器中进行相应变电站 设备状态的操作，设备状态及遥测量改变后通过IE自动返回调度培训端，以达到系统联 动； E :通过事故时的断面自动捕捉存储技术，存储真实的事故断面进行反事故培训：利用 现有SCADA系统的实时采集处理与监视功能及高级应用系统的统计分析基础下，有特定的 数据接口与DTS系统联结，使DTS系统能够在电网发生事故时，即时地捕捉每一个事故的厂 站图、故障录波等相关信息与事故断面建立关联，完全保存实时系统所有历史断面，可对故 障断面进行仿真培训，并且能显示指定事故追忆文件中指定点列表的数据以及该事故对应 的SOE等信息，可实现对真实电网故障的再次事故演练； F :DTS系统的保护定值辅助校验：本系统采用基于装置的保护建模方式，这使得保护 模型更加符合物理实际，概念更加清晰，从而能够提高培训的逼真度，改善培训效果，同时 本系统还提供了从保护管理信息系统等其他系统获取保护配置和定值的接口，减少了维护 人员进行保护配置和定值维护的工作量，教员可在培训前设定设备的保护模式，取定值法 或取逻辑法，或采用定值法和逻辑法相结合的方法进行仿真，并在培训中还能进行设备的 保护是按逻辑定值与现场定值间切换，根据其动作正确与否，以实现辅助校验现场定值的 目的，所以通过此方法实现了保护定值的DTS辅助校验工作； G :多个DTS接口的调度员联合反事故培训：通过DTS接口，能实现多个DTS系统间的联 合反事故培训，这里主要是讲与上级调度机构DTS系统，通过二次系统防护手段实现跨区 的多系统、大面积的电力系统反事故培训，通过数据接口实现各级DTS联网，DTS网络接口 模块的功能主要是为对侧的DTS系统提供准确而真实的实时潮流数据，当DTS的联接建 立后便进入联合仿真模式，这时，双方的DTS互相配合，进行联合仿真培训，在培训开始前 就建立这种连接，以便在需要进行数据传输的时候能够及时进行数据传输，对于参演的各 个DTS系统，只开放边界节点和联络线(联络变)的潮流数据，其它数据严禁访问，为了保证 参演单位DTS数据的安全性和可靠性，在此模块中还应内嵌网络传输安全模块，该模块能 采用IP加密或SSL等技术来保证数据传输的安全性，由于在整个联合反事故培训的过程 中，各个DTS相互之间的每次数据交换量很小且交换量恒定，考虑流量控制技术来保证数 据的安全性，这样不但增强了临场真实感，更重要的是解决其外网等值的问题，并符合我国 电网实行分层分级的管理制度。
[0016] DTS为调度员培训和联合反事故培训提供了前所未有的真实而直观的手段，DTS 联网运行有效地解决了各个DTS系统在进行反事故培训时，对外网等值的问题。同时，利 用WEB技术还可以实现DTS资源共享，使各个参演单位真正参加到全网反事故培训中来， 提高了调度运行人员培训演练的实用价值。
[0017] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 基于DTS的地区电网联合反事故培训系统，其特征在于，包括以下配置：第一交换 机（1)、第二交换机（2)、多个DTS学员台（3)、多个DTS教员台（4)、第一转换器（5)、第二转 换器（6)、第三转换器（7)、DTS服务器（8)、WEB服务器（9)、第一路由器（10)、第二路由器 (11)、第三路由器（12)、电网实时调度自动化系统（13)、SPDnet电力数据调度网（14)和下 级调度学员台（15); 第一交换机（1)、第二交换机（2)同时连接多个DTS学员台（3)和多个DTS教员台（4); 第一交换机（1)、第二交换机（2)通过第一转换器（5)分别连接第一路由器（10)和第二 路由器（11)，第一路由器（10)和第二路由器（11)同时连接电网实时调度自动化系统（13); 第一交换机（1 )、第二交换机（2)通过第二转换器（6 )同时连接WEB服务器（9)，WEB服 务器（9)通过第三路由器（12)连接SPDnet电力数据调度网（14)，Signet电力数据调度网 (14)连接下级调度学员台（15); 第一交换机（1)、第二交换机（2)通过第三转换器（7)同时连接DTS服务器（8)。
2. 基于DTS的地区电网联合反事故培训系统的使用方法，其特征在于，包括以下使用 方法： A :对于正常运行电网的培训：调度员能在DTS教员台（4)上对各种运行方式进行计算、 分析、探讨，包括各种调压、调负荷手段，使调度员熟悉电网的运行情况，了解系统的薄弱环 节所在，建立全网的系统观念； B:对于电网事故状态的培训：包括继电保护和自动装置动作等，选择故障，观察事态 发展和不同事故引发的各种现象，采取补救措施，积累运行经验，提高事故处理时的处理决 策能力； C :对于模拟事故后恢复操作：使调度员对系统操作中的不安全性进行评估，使调度员 熟练的应用正确规程对系统进行正确操作，应用于事故后分析和典型事故的演示，根据现 场资料，在DTS服务器（8)对事故进行仿真分析，得出结果与现场进行比较，为事故分析提 供科学依据，也能对系统发生过的事故进行仿真，分析事故发生的原因及现象，使学员吸取 经验教训，提高分析事故处理能力； D :基于WEB的调度中心与变电站联合反事故培训：DTS系统状态数据信息通过WEB服 务器（9)发布模式联合下级调度机构及监控中心、变电站等进行全电网的反事故培训，扩 大调度员仿真培训范围，加大培训仿真系统应用力度，DTS服务器向变电站培训端提供WEB 访问服务，进行调度员和变电站的联合反事故培训，变电站侧没有任何维护工作量，所有维 护工作都能在调度机构侧完成，在培训过程中，调度员培训人员与正常值班时的工作环境 完全一致，在调度培训端电话向变电站等培训端下达调度指令后，由变电站等培训人员在 IE浏览器上进行相应变电站开关、刀闸变位等操作，变电站端在IE浏览器中进行相应变电 站设备状态的操作，设备状态及遥测量改变后通过IE自动返回调度培训端，以达到系统联 动； E :通过事故时的断面自动捕捉存储技术，存储真实的事故断面进行反事故培训：利用 现有SCADA系统的实时采集处理与监视功能及高级应用系统的统计分析基础下，有特定的 数据接口与DTS系统联结，使DTS系统能够在电网发生事故时，即时地捕捉每一个事故的厂 站图、故障录波等相关信息与事故断面建立关联，完全保存实时系统所有历史断面，可对故 障断面进行仿真培训，并且能显示指定事故追忆文件中指定点列表的数据以及该事故对应 的SOE等信息，可实现对真实电网故障的再次事故演练； F :DTS系统的保护定值辅助校验：本系统采用基于装置的保护建模方式，这使得保护 模型更加符合物理实际，概念更加清晰，从而能够提高培训的逼真度，改善培训效果，同时 本系统还提供了从保护管理信息系统等其他系统获取保护配置和定值的接口，减少了维护 人员进行保护配置和定值维护的工作量，教员可在培训前设定设备的保护模式，取定值法 或取逻辑法，或采用定值法和逻辑法相结合的方法进行仿真，并在培训中还能进行设备的 保护是按逻辑定值与现场定值间切换，根据其动作正确与否，以实现辅助校验现场定值的 目的，所以通过此方法实现了保护定值的DTS辅助校验工作； G :多个DTS接口的调度员联合反事故培训：通过DTS接口，能实现多个DTS系统间的联 合反事故培训，这里主要是讲与上级调度机构DTS系统，通过二次系统防护手段实现跨区 的多系统、大面积的电力系统反事故培训，通过数据接口实现各级DTS联网，DTS网络接口 模块的功能主要是为对侧的DTS系统提供准确而真实的实时潮流数据，当DTS的联接建 立后便进入联合仿真模式，这时，双方的DTS互相配合，进行联合仿真培训，在培训开始前 就建立这种连接，以便在需要进行数据传输的时候能够及时进行数据传输，对于参演的各 个DTS系统，只开放边界节点和联络线(联络变)的潮流数据，其它数据严禁访问，为了保证 参演单位DTS数据的安全性和可靠性，在此模块中还应内嵌网络传输安全模块，该模块能 采用IP加密或SSL等技术来保证数据传输的安全性，由于在整个联合反事故培训的过程 中，各个DTS相互之间的每次数据交换量很小且交换量恒定，考虑流量控制技术来保证数 据的安全性，这样不但增强了临场真实感，更重要的是解决其外网等值的问题，并符合我国 电网实行分层分级的管理制度。
【文档编号】G09B9/00GK104112376SQ201410269651
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】王文林, 程金松, 刘春宝 申请人:国家电网公司, 国网安徽省电力公司黄山供电公司