鄭州電專電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)

摘要　詳細介紹了鄭州電專電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)之主要功能、特點，及其在培訓(xùn)、科研、學(xué)員實習(xí)、電力系統(tǒng)分析和反事故演習(xí)等方面之應(yīng)用。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
　　關(guān)鍵詞　電力系統(tǒng)　仿真　教學(xué)軟件　培訓(xùn)

1　引言
　　現(xiàn)代電力系統(tǒng)之高速發(fā)展，使電力系統(tǒng)之規(guī)模越來越大，自動化程度也越來越高，這就要求不斷地提高系統(tǒng)調(diào)度運行人員之水平，尤其是電力系統(tǒng)故障后之恢復(fù)運行之快慢取決于調(diào)度運行人員之技能和運行經(jīng)驗。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：然而，調(diào)度運行人員一般很難從實際系統(tǒng)事故處理中積累足夠之經(jīng)驗來提高他們之運行技能。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：因此，電力系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)日益成為培訓(xùn)調(diào)度人員及培訓(xùn)中之重要工具，并且對電力系統(tǒng)之安全運行發(fā)揮著日益重要之作用。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：同時，它也為即將走向工作崗位之電力系統(tǒng)專業(yè)之學(xué)員提供了一個良好之學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)員能夠得到各種各樣之模擬培訓(xùn)，熟悉電力系統(tǒng)之運行狀況，提高專業(yè)水平，盡快掌握各種基本操作。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
　　鄭州電力高等�？茖W(xué)校電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)是由鄭州電力高等�？茖W(xué)校、清華大學(xué)電機系和北京清華仿真工程研究所聯(lián)合研制之一項高科技產(chǎn)品，它具有良好之開發(fā)性，是國內(nèi)首批采用UNIX、漢化MOTIF技術(shù)之電網(wǎng)仿真系統(tǒng)，是首例通過工作站和PC機結(jié)合，投入高等院校電力系統(tǒng)專業(yè)培訓(xùn)之軟件。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：

2　電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)之功能及其特點
　　鄭州電力高等�？茖W(xué)校采用之電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)采用之是兩套系統(tǒng)，一套是河南省電網(wǎng)之網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，另一套是典型系統(tǒng)，是簡化之華中電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：該仿真系統(tǒng)采用穩(wěn)態(tài)/動態(tài)電力系統(tǒng)模型，汲取了各種常見之電力系統(tǒng)計算軟件，如：負荷預(yù)測、發(fā)電分配、網(wǎng)絡(luò)拓撲、潮流計算、穩(wěn)定計算、繼電保護、自動裝置、穩(wěn)定控制技術(shù)、聯(lián)絡(luò)線自動控制等。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
　　電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)真實地模擬了電力系統(tǒng)在各種運行方式下之運行工況，具有內(nèi)容豐富之圖形系統(tǒng)，功能強大之教員臺和快速可靠之實時網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：它可以方便地進行電力系統(tǒng)之各種操作，如發(fā)電機出力及無功之調(diào)節(jié)、負荷有功與無功之調(diào)節(jié)、變壓器分接頭之調(diào)節(jié)、開關(guān)及刀閘之操作和聯(lián)絡(luò)線控制等；也可以模擬各種常見之瞬間、瞬延時或永久之故障，如線路故障(含單相、兩相、三相接地及斷線)、母線故障(含單相、兩相、三相接地)、帶負荷拉合刀閘、帶電壓合接地刀閘、開關(guān)或保護之拒動與誤動等。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
　　考慮到其培訓(xùn)之教學(xué)特點，對仿真系統(tǒng)各方面之功能進行了很大之改進，使學(xué)員能在不熟悉電力系統(tǒng)之情況下，從易到難，從簡單到復(fù)雜，熟悉電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及其特點，熟悉電力系統(tǒng)之運行，進行電網(wǎng)各種正常操作訓(xùn)練。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
　　電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)有多種培訓(xùn)方式。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：第一種方式是單教員臺-多學(xué)員臺方式。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：這種方式主要用于教學(xué)演示、電力系統(tǒng)課程講解、系統(tǒng)分析等。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：在工作站上啟動單個教員臺后，微機學(xué)員臺通過TCP/IP協(xié)議共享教員臺之?dāng)?shù)據(jù)庫和其他資源。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：這種方式下教練員可以很直觀地講解電力系統(tǒng)之各種行為，如故障、繼電保護、自動裝置等；也可以向?qū)W生演示靜、動態(tài)安全分析之各種曲線。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：另一種方式是多教員臺-多學(xué)員臺方式。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：這種方式主要用于學(xué)員培訓(xùn)，教練員可以同時給多個學(xué)員提出不同之問題，設(shè)置各種故障，并且可以很方便地觀察到各個學(xué)員解決問題之過程及方法，對學(xué)員行為進行評估，以此來使學(xué)員逐步熟悉電力系統(tǒng)之各種操作，提高解決各種問題之能力。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：還有一種方式是單教員臺-單學(xué)員臺方式，可用于調(diào)度員培訓(xùn)，也可用于調(diào)度員進行反事故演習(xí)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：

3　電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)之運行環(huán)境及硬、軟件配置
　　該系統(tǒng)采用了多用戶、多任務(wù)之UNIX系統(tǒng)；采用了新之漢化MOTIF窗口技術(shù)，支持多種網(wǎng)絡(luò)體系互聯(lián)之TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，適合電力系統(tǒng)特點之PANDA實時數(shù)據(jù)庫等技術(shù)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：按軟件工程之思想進行開發(fā)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
3.1　硬件配置
　　該電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)具有很好之可移植性，可以很方便地移植到具有UNIX之各種平臺。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：考慮到電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)面向培訓(xùn)之特點，所需之學(xué)員臺數(shù)量及價格等綜合因素，硬件之配置為一臺SUN Spars 20-51工作站(作教員臺，其性能指標(biāo)為135 MIPS 以上，128 M內(nèi)存、7.05 G硬盤、雙50.8 cm彩色顯示器)，1臺彩色噴墨打印機，1臺激光打印機，1臺UPS，1臺PC機(2.05 G硬盤，32 M內(nèi)存)(作學(xué)員臺)，一臺HUB。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：教員臺采用了SUN公司之Solaris UNIX操作系統(tǒng)，學(xué)員臺微機采用WINDOWS平臺，教員臺和學(xué)員臺間采用TCP/IP協(xié)議，通過10 M/s之16口集線器(HUB)進行聯(lián)接。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
3.2　軟件結(jié)構(gòu)
3.2.1　電力系統(tǒng)模型
　　電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)之電力系統(tǒng)模型采用穩(wěn)態(tài)/動態(tài)模型，并提供了離線動態(tài)模型，可以在某一特定斷面下反復(fù)地進行動態(tài)分析，3種模型間有靈活之接口，可以根據(jù)需要方便地進行切換。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
　　在穩(wěn)態(tài)模型下，采用了全網(wǎng)同擺之動態(tài)潮流模型，潮流計算采用快速PQ分解法，同時也考慮了系統(tǒng)之頻率特性，每5 s對各個孤立系統(tǒng)進行一次潮流動態(tài)計算，對各種操作、故障進行及時之計算處理。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
　　在動態(tài)模型下，發(fā)電機采用了5階E″q變化之精確模型，勵磁調(diào)節(jié)器使用了Ⅰ型勵磁調(diào)節(jié)器模型，調(diào)速器使用水、火電廠均適用之普通模型，感應(yīng)電動機負荷采用恒阻抗、恒電流、恒功率之靜特性負荷模型，對電力系統(tǒng)之各種擾動用隱式積分法進行求解。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
3.2.2　繼電保護和自動裝置
　　電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)可模擬實際系統(tǒng)中繼電保護之動作行為，如線路之相差高頻、高頻閉鎖、距離保護、零序保護和過流保護，母線之母差保護、開關(guān)失靈保護，發(fā)電機之失磁保護、縱差保護、瓦斯保護、零序電流保護、零序電壓保護等；同時還模擬了保護之拒動和誤動。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：在穩(wěn)態(tài)電力系統(tǒng)模型下，繼電保護采取邏輯判斷之方法，模擬在各種故障情況下之繼電保護行為，在動態(tài)電力系統(tǒng)模型下，繼電保護采用定值比較或邏輯判斷之方法，模擬在各種故障引起之?dāng)_動下之繼電保護行為。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
　　另外，電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)還模擬了實際電網(wǎng)之自動裝置之動作行為，如低頻減載、低頻自啟動、高頻切機、過載聯(lián)動、AGC等，生動逼真地模擬了電力系統(tǒng)之現(xiàn)場運行。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
3.2.3　仿真支持功能
　　電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)具有豐富之教員臺，教員可以通過教員臺進行培訓(xùn)控制(括培訓(xùn)啟動、暫停、快照、重放、轉(zhuǎn)換電力系統(tǒng)模型等)，模擬電網(wǎng)之各種事故，模擬廠站值班員之各種操作，監(jiān)視學(xué)員之操作行為，還可以方便地進行事件表、教案之制作，存儲柜之制作，對學(xué)員進行培訓(xùn)評估，同時也對數(shù)據(jù)庫內(nèi)各種數(shù)據(jù)及越限警報提供了清晰明了之查詢手段。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
3.2.4　PANDA實時網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
　　PANDA實時網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是用于EMS/DTS之專用數(shù)據(jù)庫，它利用UNIX操作系統(tǒng)提供了IPC機構(gòu)來實現(xiàn)各進程間之通信功能，具有實時性好、速度快、性能可靠等優(yōu)點。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：程序運行時，數(shù)據(jù)庫中之?dāng)?shù)據(jù)被調(diào)入內(nèi)存中之共享存儲器內(nèi)，因此避免了對硬盤讀寫操作，速度可到 快(實測訪問PANDA庫速度與訪問內(nèi)存相近)，很好地滿足了實時要求。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
3.2.5　PANDA圖形系統(tǒng)
　　PANDA圖形編輯系統(tǒng)提供了很靈活之編輯功能，用戶可以很方

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