一种支持一对多模式的配电自动化培训仿真系统技术方案

本发明专利技术提出一种支持一对多模式的配电自动化培训仿真系统，包括教员台和至少一个学员台，其中教员台包括教员控制界面，学员台包括画面响应模块、学员控制界面、潮流模块、数采模块、事件信息模块和自动装置保护模块。本发明专利技术支持一对多的教学方式；充分利用硬件资源，节省投资成本；真实度高和可升级性好。

A distribution automation training simulation system supporting one to many modes

The invention provides a support for multimodal distribution automation simulation training system, including teachers and students at least one Taiwan, which includes teacher teacher student PC control interface, including picture response module, student module, trend control interface, data collecting module, information module and automatic protection device module. The invention supports one to many teaching methods, makes full use of hardware resources, saves investment cost, and has high degree of authenticity and good scalability.

【技术实现步骤摘要】
一种支持一对多模式的配电自动化培训仿真系统
本专利技术涉及培训仿真系统，尤其涉及一种支持一对多模式的配电自动化培训仿真系统。
技术介绍
配电网调度培训仿真系统是现代计算机软硬件技术和电力系统分析技术相结合的产物，其主要目的是针对配电网的调度人员进行系统的培训。配电网调度培训仿真系统其中一项重要的功能，就是利用教员编制的教案对学员进行特定场景的培训教学。教案可以包含一系列的连续事件，如：负荷的变化、系统运行方式的改变、故障事件、教员的操作事件等等。教案可以被反复使用，针对学员特定难点进行定制，利用实时系统的这时场景可以录制教案以供培训使用。因此，一个精心编制的教案对教员的要求很高，可以利用真实的培训场景帮助学员熟悉和掌握配电自动化系统的运行。对于配电自动化仿真系统支持灵活的数据库和计算方式配置，既可以在多个计算机上分布式运行，可以让多个学员运行不同教案的情况下互不干扰。可以根据需求灵活地将一部分数据库和计算进行集中组合，可以将数据库和计算都集中到一台计算机上，实现集中式管理，支持一个教员基于相同或不同教案，同时培训多个学员的功能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种支持一对多模式的配电自动化培训仿真系统，其支持一对多的教学方式；充分利用硬件资源，节省投资成本；真实度高和可升级性好。本专利技术采用的技术方案是：一种支持一对多模式的配电自动化培训仿真系统，包括教员台和至少一个学员台，其中所述教员台包括教员控制界面，所述学员台包括画面响应模块、学员控制界面、潮流模块、数采模块、事件信息模块和自动装置保护模块；所述画面响应模块分别与所述教员控制界面和所述事件信息模块连接；所述潮流模块分别与所述教员控制界面、事件信息模块、自动装置保护模块和数采模块连接；所述数采模块分别与所述学员控制界面、事件信息模块连接；所述自动装置保护模块与所述事件信息模块连接；通过所述教员控制界面启动仿真，所述潮流模块针对电网参数进行潮流计算来仿真电网运行状态，通过所述学员控制界面来监视电网运行状态；当故障发生时，通过所述事件信息模块通知所述潮流模块来计算此时的短路电流，所述自动装置保护模块利用短路电流判断是否启动继电保护动作；如满足动作条件，则启动仿真继电保护动作；动作信息反馈给所述事件信息模块；通过所述数采模块观察故障和继电保护动作情况；所述教员控制界面通过所述画面响应模块获取保护动作信息；通过所述学员控制界面、数采模块来处理故障，同时所述潮流模块针对电网参数进行潮流计算来仿真电网运行状态；所述教员控制界面通过所述潮流模块获取此时电网运行状态，并对学员的处理进行评价。作为本专利技术所述的配电自动化培训仿真系统的改进，所述教学台包括教案管理数据库，所述教案管理数据库用以提供用于对学员进行特定场景培训的教案。作为本专利技术所述的配电自动化培训仿真系统的改进，所述学员台包括教案列表库，所述教案列表库为培训时装载教案提供支持。作为本专利技术所述的配电自动化培训仿真系统的改进，所述教员台包括登陆学员台管理数据库，所述登陆学员台管理数据库为教员打开针对不同学员台显示界面提供支持，以及为显示界面读取不同学员台的数据库对象提供支持。本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：在配电自动化仿真系统中采用一对多的配置方式可以充分利用教员资源，实现一对多的教学方式，同时面向不同的学员进行仿真培训；利用统一的教案管理，实现了在不同学员机上同时采用同一教案进行仿真培训的应用场景，针对特定的教案，达到横向比较学员培训效果的作用；兼容一对一培训的配置方式，根据客户要求，灵活配置教员台和学员台，达到充分利用硬件资源，节省投资成本。附图说明图1是本专利技术一实施例的一对多节点配置示意图；图2是本专利技术一实施例的配电自动化培训仿真系统的数据流和消息流；图3是本专利技术一实施例的配电自动化培训仿真系统在学员台的示意图；图4是本专利技术一实施例的配电自动化培训仿真系统的教案管理流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。参见图1，学员台1、学员台2和学员台3同教员台的配对属于一对多的配置方式。教员可以同时监视和控制学员1、学员2和学员3的培训过程。为了实现以上的功能，学员和教员在进行结对培训时，可以独立选取案例进行培训管理(启动、停止、评估和反演)。学员台上运行的配电自动化培训仿真系统的功能模块，包括SCADA模块、告警模块、案例管理模块和快照反演模块。教员台则运行教员显示界面、教员信息界面和教员管理界面。基于目前配电自动化培训仿真系统，本专利技术的设计方案具有以下特点：不同学员台运行单独的培训仿真系统，包括SCADA模块、培训仿真时间服务、前置仿真、高级应用、案例管理模块和告警模块等，互不干扰；学员在学员台利用登陆界面登陆全局用户数据库，进行身份授权和验证；学员在学员台上的界面操作满足配电自动化培训仿真系统运行要求；教员台运行MMI(人机界面)程序可以与分布于系统中任意节点的数据库建立连接，从而实现对数据库的透明访问。可以分别访问不同网络节点的学员台的SCADA库、网络库和仿真库的内容，为教员监视和控制学员培训提供显示界面；教员台上，在显示针对不同学员台内容的画面上进行操作时，其动作消息会发给相应学员台上的消息服务程序进行处理，以达到针对不同学员培训过程进行干预的目的；教员台的界面响应模块可以通过管理数据库来建立教员台同不同节点的学员台之间的联系，进而建立数据库的访问；教员对画面上的数据操作，对不同学员台来说是透明的，包括本地货非本地的；教员利用教案管理显示界面完成教案保存、教案装载操作，教案统一保存在教员台上，并按要求下装到学员台，供学员使用。基于以上的考虑，配电自动化培训仿真系统的数据流和消息流参见图2。教员台可以对不同学员台的培训仿真进行过程控制和管理，并对教案进行统一的管理。学员台进行培训仿真各个服务，利用事件信息模块响应教员界面操作。基于ePACS-5000平台的设计ePACS-5000实时数据库管理系统采用分布式体系结构，数据库的实体可配置在系统的任一节点，数据库管理系统负责各个副本的同步，应用程序既可以通过ClientOnly方式直接存取本地库，也可通过Client/Server方式访问任一结点的数据库。为提高实时库的访问效率，ePACS-5000数据库管理系统允许实时库按应用分布，即应用所需要的数据库与应用软件分布在同样的节点。每个实时库只有一个主本，其他都是副本。系统管理保证数据库的主本与应用的值班节点一致，这样，保证应用程序可以直接访问本地库，避免网络延迟，提高访问的实时性。ePACS-5000的网络通信代理中间件(以下简称为网络中间件)，是面向分布式应用的网络中间件，实现分布式系统中可靠的、高效的、实时的跨平台数据传输，保证了数据在教员台与学员台之间的快速传递。数据库功能设计a.身份认证数据库位于教员台和学员台，利用平台同步机制进行同步更新；学员台利用本地节点的登陆界面进行身份认证，行使学员功能；教员在教员台登陆行使教员功能；b.SCADA应用、告警应用及其相关数据库位于学员台，便于不同学员台上的学员针对不同仿真案例进行SCADA仿真研究；c.培训仿真应用及其相关数据库位于学员台，为培训仿真应用提供数据支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持一对多模式的配电自动化培训仿真系统，其特征在于：包括教员台和至少一个学员台，其中所述教员台包括教员控制界面，所述学员台包括画面响应模块、学员控制界面、潮流模块、数采模块、事件信息模块和自动装置保护模块；所述画面响应模块分别与所述教员控制界面和所述事件信息模块连接；所述潮流模块分别与所述教员控制界面、事件信息模块、自动装置保护模块和数采模块连接；所述数采模块分别与所述学员控制界面、事件信息模块连接；所述自动装置保护模块与所述事件信息模块连接；通过所述教员控制界面启动仿真，所述潮流模块针对电网参数进行潮流计算来仿真电网运行状态，通过所述学员控制界面来监视电网运行状态；当故障发生时，通过所述事件信息模块通知所述潮流模块来计算此时的短路电流，所述自动装置保护模块利用短路电流判断是否启动继电保护动作；如满足动作条件，则启动仿真继电保护动作；动作信息反馈给所述事件信息模块；通过所述数采模块观察故障和继电保护动作情况；所述教员控制界面通过所述画面响应模块获取保护动作信息；通过所述学员控制界面、数采模块来处理故障，同时所述潮流模块针对电网参数进行潮流计算来仿真电网运行状态；所述教员控制界面通过所述潮流模块获取此时电网运行状态，并对学员的处理进行评价。...

【技术特征摘要】
1.一种支持一对多模式的配电自动化培训仿真系统，其特征在于：包括教员台和至少一个学员台，其中所述教员台包括教员控制界面，所述学员台包括画面响应模块、学员控制界面、潮流模块、数采模块、事件信息模块和自动装置保护模块；所述画面响应模块分别与所述教员控制界面和所述事件信息模块连接；所述潮流模块分别与所述教员控制界面、事件信息模块、自动装置保护模块和数采模块连接；所述数采模块分别与所述学员控制界面、事件信息模块连接；所述自动装置保护模块与所述事件信息模块连接；通过所述教员控制界面启动仿真，所述潮流模块针对电网参数进行潮流计算来仿真电网运行状态，通过所述学员控制界面来监视电网运行状态；当故障发生时，通过所述事件信息模块通知所述潮流模块来计算此时的短路电流，所述自动装置保护模块利用短路电流判断是否启动继电保护动作；如满足动作条件，则启动仿真继电保护动作；动作信息反馈给所述事...

【专利技术属性】
技术研发人员：安中全，曹有为，武晓红，王丰，
申请(专利权)人：江苏金智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32