本發(fā)明涉及一種故障仿真培訓系統(tǒng)，特別是一種基于網(wǎng)絡的電力事故應急處理仿真系統(tǒng)及仿真方法。

背景技術：

隨著科學技術的迅速發(fā)展，電力行業(yè)使用的新技術和新設備也原來越多，城市的快速發(fā)展，配電網(wǎng)的建設規(guī)模越來越大，網(wǎng)架結構越來越復雜。服務的對象也越來越的多，也使得相應對電網(wǎng)的要求也越來越高，配電設備越來越向小型化、集成化、免維護等方向發(fā)展, 設備的結構、性能、操作方法較過去的老舊設備大所不同。城市電力供需矛盾不斷加劇, 電網(wǎng)停電檢修壓力與日俱增。調(diào)度人員必須憑自己的豐富經(jīng)驗對發(fā)生的事故作出快速的反應，防止事故的擴大。在進行事故處理時，調(diào)度人員的運行經(jīng)驗將直接影響他對事故的判斷、決策和處理。而且，由于電力系統(tǒng)發(fā)生事故將給調(diào)度人員以很大的心理負擔，精神緊張勢必影響調(diào)度員作出正確的決策。使用電力事故應急處理預案將會消除上述影響，提高調(diào)度人員的應變能力，為快速正確地處理事故提供良好條件。各電力公司針對這種情況往往要進行電力故障應急演練，以提高電網(wǎng)工作人員的故障快速處置能力。

為了幫助調(diào)度員提高判斷和處理故障的速度和準確性，開發(fā)電力事故應急處理仿真系統(tǒng), 模擬各種類型的故障，訓練提高調(diào)度員根據(jù)報警信息快速判斷故障和處理故障的能力，使調(diào)度員盡快地擁有豐富的事故處理經(jīng)驗，是一個非常有效的方法。調(diào)度員可在電力事故應急處理仿真系統(tǒng)的訓練下，盡快提高判斷和處理故障的能力。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，而發(fā)明一種電力事故應急處理仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以人為模擬設置各種電力運行事故，檢查和提高調(diào)度人員的應急反應能力。可用于指導或培訓調(diào)度人員，提高電網(wǎng)工作人員快速處理故障、恢復故障的能力。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

一種基于網(wǎng)絡的電力事故應急處理仿真系統(tǒng)，主要由演習指揮中心、服務器、調(diào)度操作計算機和網(wǎng)絡組成，組成仿真系統(tǒng)的各計算機通過網(wǎng)絡連接為一個系統(tǒng)，參加演習的每一臺計算機終端都可以根據(jù)使用者的權限成為演習指揮中心或調(diào)度操作計算機，但任何時刻仿真系統(tǒng)中只能有一臺計算機作為指揮中心。本系統(tǒng)能以動態(tài)方式顯示電力系統(tǒng)的事故處理與故障恢復過程。包括電網(wǎng)運行狀態(tài)的動態(tài)圖形化顯示（如各變電站、開關及輸電線路網(wǎng)絡的顯示，以不同顏色顯示各變電站運行狀態(tài)及輸電線路上的負荷變化，在各種預想事故下的電力負荷變化情況等），發(fā)生預想事故后的調(diào)度與操作記錄，演練效果評價分析等。

本系統(tǒng)對參加演練人員實行三級權限管理：演習指揮員，調(diào)度員，操作員。另設一級系統(tǒng)管理員，負責系統(tǒng)的升級與維護，由獲得授權的系統(tǒng)管理員對人員權限進行管理。

本系統(tǒng)針對不同的人員權限具有不同的操作界面和可操作內(nèi)容，演習指揮中心的指揮員能夠任意設置修改電力故障，可修改設置變電站和線路的負荷，設置各變電站及輸電線路故障模式，查看潮流圖等。對調(diào)度員可顯示潮流圖。各站人員只顯示本站的相關信息，外部界面不顯示運行狀態(tài)變化。本系統(tǒng)能夠實現(xiàn)調(diào)度員調(diào)度過程記錄和回傳指揮中心，并將操作員操作過程記錄和回傳指揮中心，本系統(tǒng)具有可升級功能，能夠在增加變電站和輸電線路時能夠升級軟件適合新的運行環(huán)境，實現(xiàn)修改和增減變電站節(jié)點和輸電線路。

本系統(tǒng)演習指揮員的功能主要包括下列內(nèi)容：

a、電網(wǎng)狀態(tài)的設置。在實際的電力系統(tǒng)中，網(wǎng)絡的接線情況要根據(jù)系統(tǒng)運行調(diào)度的需要經(jīng)常進行調(diào)整和變化，為了將這些變化所帶來的網(wǎng)絡連接關系的改變反映在仿真培訓系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，從而使電力反事故演練仿真的事故處理更接近于現(xiàn)場實際，提供電網(wǎng)狀態(tài)設置模塊。該模塊包括四個子模塊：開關狀態(tài)設置、刀閘狀態(tài)設置、閉合所有開關和調(diào)聯(lián)變分接頭，分別用于實現(xiàn)相應功能。

b、電網(wǎng)故障的設置與管理。電網(wǎng)故障設置負責仿真用于電力事故應急處理仿真系統(tǒng)的各種故障?？捎裳萘曋笓]員事先用人工方式建立故障模式。

c、操作記錄接收與回放功能，指揮中心能夠回放從各操作終端回傳的調(diào)度指令和操作記錄，用于對參加演練人員的技術能力進行評價。

d、權限管理：設置演習指揮權限,只有演習指揮員具有設置故障的權限。

2. 調(diào)度員及操作員功能設置：

a、事故仿真及處理功能：演練人員在使用仿真系統(tǒng)的過程中，要針對具體的故障案例（即故障報警信息），給出自己的診斷結果及相應的處理措施。要求參加演練人員根據(jù)故障報警信息和其他電網(wǎng)信息確定可能的故障元件，然后根據(jù)電網(wǎng)和故障情況給出相應的事故處理措施，并報告給演習指揮員。

b、電網(wǎng)信息查詢：本系統(tǒng)的人—機界面是以電網(wǎng)圖形為基礎的，電網(wǎng)的連接關系、設備的名稱及所有的操作都是在電網(wǎng)圖形上進行的。參演人員在進行演練過程中，除了必要的故障報警信息以外，可能還需要了解有關的設備參數(shù)、保護配置等詳細情況，信息查詢功能模塊可以實現(xiàn)對這些配置參數(shù)的查詢。為盡量符合電網(wǎng)運行實際情況，各變電站人員只能查詢本站運行狀態(tài)，演習指揮員可以根據(jù)情況開放變電站人員查詢整個電網(wǎng)運行狀況的權限。

c、報警信息查詢：故障報警信息，包括開關變位信息和保護動作信息，是故障診斷的依據(jù)。在電網(wǎng)調(diào)度中心，一旦電網(wǎng)發(fā)生故障，跳閘開關將以明顯的顏色顯示在模擬屏上。為了模擬這種情況，在故障設置結束后，將故障報警信息中的跳閘開關以特殊顏色顯示在電網(wǎng)圖形上。

d、操作記錄與回傳功能：本系統(tǒng)各變電站終端具有操作記錄功能，能記錄故障處理過程調(diào)度員和操作人員的處理措施，并可實時回傳給指揮中心，指揮中心可以根據(jù)記錄檢查處理措施的正確性，評價演練的收獲與不足。對調(diào)度員和操作員的能力給出客觀評價。

3.系統(tǒng)管理員功能：

a、系統(tǒng)維護：包括電網(wǎng)圖形維護、變電站和輸電線路增刪功能。

b、系統(tǒng)升級：在增加變電站等情況下，能夠擴充網(wǎng)絡，配置適當?shù)挠嬎銠C適合新的變電站參演的需要。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點：

1，現(xiàn)有的電力事故仿真演練系統(tǒng)主要由人工編制，預先設定好各種故障的發(fā)生，然后檢驗調(diào)度人員根據(jù)故障使用故障預案處理的能力，缺乏故障的多樣性和突發(fā)性，因而對調(diào)度人員的故障處理能力提高不明顯。而現(xiàn)實電網(wǎng)系統(tǒng)的故障是突發(fā)的和多種多樣的，使用發(fā)明的電力事故應急處理仿真系統(tǒng)則可以任意和隨時設置各種電力故障，更有效地提高調(diào)度人員的應急處理能力。

2，本發(fā)明的電力事故應急處理仿真系統(tǒng)主要功能使用軟件實現(xiàn)，在電網(wǎng)結構發(fā)生變化時，便于適時進行系統(tǒng)升級。

3，本發(fā)明的電力事故應急處理仿真系統(tǒng)中的各聯(lián)網(wǎng)計算機都可以根據(jù)使用者權限設置為演習指揮中心，便于指揮人員在任何時候和任何地方指揮演習。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例以本發(fā)明技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例

本發(fā)明的實施例如圖1所示，本發(fā)明由演習指揮中心、服務器、調(diào)度操作計算機和網(wǎng)絡組成。組成仿真系統(tǒng)的各計算機通過網(wǎng)絡連接為一個系統(tǒng)，參加演習的每一臺計算機都可以根據(jù)使用者的權限成為演習指揮中心或調(diào)度操作計算機，但任何時刻仿真系統(tǒng)中只能有一臺計算機作為指揮中心。

演習指揮中心是仿真系統(tǒng)中的任一臺計算機，由于登錄系統(tǒng)的使用者具有指揮員權限而成為演習指揮中心，演習指揮中心能夠任意設置修改電力故障，可修改設置變電站和線路的負荷，設置各變電站及輸電線路故障模式，查看潮流圖等。

演習指揮中心具有下列基本功能：

a、電網(wǎng)狀態(tài)的設置。 電網(wǎng)狀態(tài)設置模塊包括四個子模塊：開關狀態(tài)設置、刀閘狀態(tài)設置、閉合所有開關和調(diào)聯(lián)變分接頭，分別用于實現(xiàn)相應功能。

b、電網(wǎng)故障的設置與管理。電網(wǎng)故障設置負責仿真用于電力事故應急處理仿真系統(tǒng)的各種故障。由演習指揮員事先用人工方式建立故障模式。

c、操作記錄接收與回放功能，指揮中心能夠回放從各操作終端回傳的調(diào)度指令和操作記錄，用于對參加演練人員的技術能力進行評價。

d、權限管理：設置演習指揮權限,只有演習指揮員具有設置故障的權限。

調(diào)度操作計算機通過網(wǎng)絡與演習指揮中心和服務器連接，接收演習指揮中心發(fā)送的故障設置指令，仿真設置變電站或輸電線路故障模式，調(diào)度人員根據(jù)計算機顯示的電力故障進行故障排查和恢復處理，要求參加演練人員根據(jù)故障報警信息和其他電網(wǎng)信息確定可能的故障元件，然后根據(jù)電網(wǎng)和故障情況給出相應的事故處理措施，并報告給演習指揮員。

調(diào)度操作計算機具有如下功能：

a、電網(wǎng)信息查詢：調(diào)度操作計算機的人—機界面是以電網(wǎng)圖形為基礎的，電網(wǎng)的連接關系、設備的名稱及所有的操作都是在電網(wǎng)圖形上進行的。調(diào)度人員在進行演練過程中，除了必要的故障報警信息以外，可能還需要了解等詳細情況，通過電網(wǎng)信息查詢功能模塊可以實現(xiàn)對有關的設備參數(shù)、保護配置等參數(shù)的查詢。各變電站人員只能查詢本站運行狀態(tài)，演習指揮員可以根據(jù)情況開放各變電站人員查詢整個電網(wǎng)運行狀況的權限。

b、報警信息查詢：在電網(wǎng)調(diào)度中心，一旦電網(wǎng)發(fā)生故障，跳閘開關將以明顯的顏色顯示在模擬屏上。為了仿真電力故障情況，在故障設置結束后，將故障報警信息中的跳閘開關以特殊顏色顯示在電網(wǎng)圖形上。

c、操作記錄與回傳功能：本系統(tǒng)布設在各變電站的調(diào)度操作計算機具有操作記錄功能，能記錄故障處理過程調(diào)度員和操作人員的處理措施，并實時回傳給指揮中心，指揮中心可以根據(jù)記錄檢查處理措施的正確性，評價演練的收獲與不足。對調(diào)度員和操作員的能力給出客觀評價。

服務器通過網(wǎng)絡與演習指揮中心和調(diào)度操作計算機相連，實時記錄演習指揮中心的故障仿真設置數(shù)據(jù)和各調(diào)度操作計算機的故障處理過程，并可事后查詢，用作分析評價電力事故演習過程中的收獲和不足，以對調(diào)度員和操作員的的故障應變能力給出客觀評價。