一种适应多种模式的配网自动化培训方法及仿真系统技术方案

本发明专利技术涉及一种适应多种模式的配网自动化培训方法及仿真系统，设置故障模拟仿真模块、软件培训仿真模块和仿真培训管理模块；故障模拟仿真模块在一次系统不带电情况下，根据故障工作站设置的故障场景，通过主站系统与配电终端之间的相互通信和逻辑处理，实现与一次系统真实故障完全一致的故障处理操作过程，在仿真培训管理模块的配合下，形成就地控制型仿真培训模式；软件培训仿真模块通过纯软件功能方式，在主站系统侧为学员提供模拟界面操作，在仿真培训管理模块的配合下，形成集中控制型仿真培训模式；仿真培训管理模块具有学员培训过程管理、考核评分、教案记录等辅助功能。具有故障模拟仿真、真实感强、培训效果好等特点。

A training method and simulation system for distribution automation in a variety of modes

The invention relates to a training method and simulation system of distribution network automation adapted to various modes. The fault simulation and simulation module, software training simulation module and simulation training management module are set up. The fault simulation module is based on the fault scene set by the fault station and through the main station system in the case of a system uncharged. The mutual communication and logic processing between the distribution terminal and the distribution terminal realize the fault handling operation which is exactly the same as the real fault of a system. Under the coordination of the simulation training management module, the local control simulation training mode is formed. The software training simulation module is provided by the students on the main station system side through the pure software power mode. For simulation interface operation, a centralized control model of simulation training is formed under the coordination of simulation training management module, and the simulation training management module has the auxiliary functions of training process management, assessment score, teaching record and so on. It has the characteristics of fault simulation, strong sense of reality and good training effect.

【技术实现步骤摘要】
一种适应多种模式的配网自动化培训方法及仿真系统
本专利技术涉及一种适应多种模式的配网自动化培训方法及仿真系统，属于配网自动化培训系统

技术介绍
配网自动化是提升10kV配电网供电可靠性和运行管理效率的主要手段之一，随着我国各级电网公司持续加大对配电网领域的投资和改造力度，越来越多的配网自动化系统投入到实际生产运行，这需要配备大量的配网自动化运行人员。配网自动化系统能否高效运行，配网自动化运行人员的技能水平十分关键，鉴于我国配网自动化运行人员数量增长较快，其运行技能水平参差不齐，这迫切需要开发具有广泛适应性的配网自动化培训仿真系统，全面提升配网自动化运行人员的技能水平。我国配网自动化系统主要分为集中控制型和就地控制型两种模式，由于全国各地的配网自动化系统控制模式差异较大，即使同一个省区的配网自动化系统也可能即包括集中控制型，也包括就地控制型，因此在开发配网自动化培训仿真系统时，应涵盖这两种模式。在配网自动化培训过程中，从安全角度考虑，配网自动化培训仿真系统往往采用一次系统不带电培训模式，在这种模式下，配网自动化培训仿真系统可分为故障模拟仿真和软件培训仿真，这两种仿真均通过纯软件进行仿真，不涉及到一次系统的配合互动，难以给学员真实体验，制约了培训的效果。目前，我国开发的配网自动化培训仿真系统大多关注集中控制型的模式，并且在培训过程中大多采用软件培训仿真模式，不能给学员真实的体验，因此需要结合配电终端和主站系统，研究开发能带给学员真实体验的故障模拟仿真模式，从而在确保安全的情况下，有效的提升学员的配网自动化系统运行技能水平。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，是为了解现有的配网自动化培训仿真系统存在难以给学员带来真实的体验、培训效果差的问题，提供一种适应多种模式的配网自动化培训方法。具有故障模拟仿真、真实感强、培训效果好等特点。本专利技术的目的之二，是为了解现有的配网自动化培训仿真系统存在难以给学员带来真实的体验、培训效果差的问题，提供一种适应多种模式的配网自动化培训仿真系统。具有故障模拟仿真、真实感强、培训效果好等特点。本专利技术的目的之一可以通过如下技术方案达到：一种适应多种模式的配网自动化培训方法，其特征在于：1)设置故障模拟仿真模块、软件培训仿真模块和仿真培训管理模块；在故障工作站、主站系统和配电终端的配合下形成培训仿真系统；2)在一次系统不带电情况下，由故障模拟仿真模块根据故障工作站设置的故障场景，通过主站系统与配电终端之间的相互通信和逻辑处理，实现与一次系统真实故障完全一致的故障处理操作过程，在仿真培训管理模块的配合下，形成就地控制型仿真培训模式；3)利用软件培训仿真模块的纯软件功能方式，在主站系统侧为学员提供模拟界面操作，在仿真培训管理模块的配合下，形成集中控制型仿真培训模式；4)利用仿真培训管理模块的学员培训过程管理、考核评分和教案记录辅助功能，将第2)点所述就地控制型仿真培训模式、第3)点所述集中控制型仿真培训模式结合在一起，形成适应多种模式的配网自动化培训方法。本专利技术的目的之一还可以通过如下技术方案达到：进一步地，所述就地控制型仿真培训模式，是指在确保培训安全的前提下，带给学员真实而全方位的操作体验，通过配置手持培训终端，采用蓝牙无线通信方式对配电培训终端进行动态监控。进一步地，所述集中控制型仿真培训模式中，每条培训线路的配电监控和仿真数据，通过光纤通信环网上传至培训仿真主站系统；在主站系统侧，配置综合服务器、调度员培训工作站、故障设置工作站和监视工作站，所述综合服务器涵盖实际配网自动化主站中前置服务器、配电SCADA服务器、历史服务器具备的功能及包括配网自动化培训和仿真计算的功能；调度员培训工作站提供给配网自动化运行学员使用，主要实现对配网自动化系统的仿真操作；故障设置工作站提供给培训教师和上级考核人员使用，用来实现对配电线路故障的设置，为学员的操作设定故障场景；监视工作站主要用于监视学员操作的过程，为学员考核评分提供依据。进一步地，软件培训仿真单元模拟对变电站、开关站或开闭所、环网柜、开关的控制操作，在模拟状态下，任意拉合开关进行模拟停电范围的分析，开关状态变化后线路和设备根据供停电状态动态着色，直观反映模拟电网情况；或者人为设置假想故障，模拟故障的处理过程，包括故障定位、隔离过程及主站的恢复策略的预演；实现对计划检修、保电、运行方式倒换操作方案的仿真；及实现对设备模拟量、数字量的仿真设置。本专利技术的目的之二可以通过如下技术方案达到：一种适应多种模式的配网自动化培训仿真系统，包括培训仿真主站系统和配电终端装置，其特征在于：配电终端装置和信号输出端通过光纤通信环网连接培训仿真主站系统的信号输入端口，以实现每条培训线路的配电监控和仿真数据通过光纤通信环网上传至培训仿真主站系统；在培训仿真主站系统侧，配置有综合服务器、调度员培训工作站、故障设置工作站和监视工作站，所述综合服务器涵盖实际配网自动化主站中前置服务器、配电SCADA服务器、历史服务器具备的功能及包括配网自动化培训和仿真计算的功能；调度员培训工作站提供给配网自动化运行学员使用，主要实现对配网自动化系统的仿真操作；故障设置工作站提供给培训教师和上级考核人员使用，用来实现对配电线路故障的设置，为学员的操作设定故障场景；监视工作站主要用于监视学员操作的过程，为学员考核评分提供依据。本专利技术的目的之二还可以通过如下技术方案达到：进一步地，培训仿真主站系统包括基础平台、支撑平台、应用功能单元和高级应用单元，所述高级应用单元中的故障模拟仿真模块、软件培训仿真模块和仿真培训管理模块构成实现培训目的的主要功能结构；综合服务器包括前置服务器、配电SCADA服务器和历史服务器，具备配网自动化培训和仿真计算的功能结构，处理仿真主站系统的数据完成配网自动化仿真过程；述配电终端装置包括配电自动化终端DTU、馈线终端装置FTU和配电变压器监测终端TTU，主站系统通过网络通信与配电终端装置进行信息互换，配电终端装置能根据接收到的数据对一次系统进行监视控制，完成与一次系统互动的配网自动化培训操作；调度员培训工作站提供给学员学习操作；故障设置工作站可为学员的操作设定系统模拟故障；监视工作站起监视学员操作记录和设备运行状况的作用。进一步地，所述基础平台包括Unix、Linux、Windows，适用于各种计算机网络硬件设备；所述支撑平台为基于CIM的图模库一体化建模和数据访问总线面向对象的实时数据库、商用关系数据库，包括数据采集、人机界面、报警服务、报表管理、资源管理和应用集成；所述应用功能包括配电SCADA、馈线自动化、网络拓扑、状态估计、潮流计算、网络重构。进一步地，故障模拟仿真模块用于一次系统不带电情况下，通过仿真主站系统收集来自于综合服务器的仿真数据和故障设置工作站的故障数据，或者根据配网实际的拓扑结构和设备参数，对配网不同运行方式和故障场景进行计算；配电自动化终端DTU、馈线终端装置FTU用于一次系统不带电情况下，独立完成以下操作：1)根据综合服务器下发的仿真数据对一次开关设备进行操作；2)根据故障设置工作站下发的故障数据自下往上向仿真主站系统触发。进一步地，配电自动化终端DTU、馈线终端装置FTU向仿真主站系统触发后，仿真主站系统能根据配网自动化模式执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适应多种模式的配网自动化培训方法，其特征在于：1)设置故障模拟仿真模块、软件培训仿真模块和仿真培训管理模块；在故障工作站、主站系统和配电终端的配合下形成培训仿真系统；2)在一次系统不带电情况下，由故障模拟仿真模块根据故障工作站设置的故障场景，通过主站系统与配电终端之间的相互通信和逻辑处理，实现与一次系统真实故障完全一致的故障处理操作过程，在仿真培训管理模块的配合下，形成就地控制型仿真培训模式；3)利用软件培训仿真模块的纯软件功能方式，在主站系统侧为学员提供模拟界面操作，在仿真培训管理模块的配合下，形成集中控制型仿真培训模式；4)利用仿真培训管理模块的学员培训过程管理、考核评分和教案记录辅助功能，将第2)点所述就地控制型仿真培训模式、第3)点所述集中控制型仿真培训模式结合在一起，形成适应多种模式的配网自动化培训方法。

【技术特征摘要】
1.一种适应多种模式的配网自动化培训方法，其特征在于：1)设置故障模拟仿真模块、软件培训仿真模块和仿真培训管理模块；在故障工作站、主站系统和配电终端的配合下形成培训仿真系统；2)在一次系统不带电情况下，由故障模拟仿真模块根据故障工作站设置的故障场景，通过主站系统与配电终端之间的相互通信和逻辑处理，实现与一次系统真实故障完全一致的故障处理操作过程，在仿真培训管理模块的配合下，形成就地控制型仿真培训模式；3)利用软件培训仿真模块的纯软件功能方式，在主站系统侧为学员提供模拟界面操作，在仿真培训管理模块的配合下，形成集中控制型仿真培训模式；4)利用仿真培训管理模块的学员培训过程管理、考核评分和教案记录辅助功能，将第2)点所述就地控制型仿真培训模式、第3)点所述集中控制型仿真培训模式结合在一起，形成适应多种模式的配网自动化培训方法。2.根据权利要求1所述的一种适应多种模式的配网自动化培训方法，其特征在于：所述就地控制型仿真培训模式，是指在确保培训安全的前提下，带给学员真实而全方位的操作体验，通过配置手持培训终端，采用蓝牙无线通信方式对配电培训终端进行动态监控。3.根据权利要求1或2所述的一种适应多种模式的配网自动化培训方法，其特征在于：所述集中控制型仿真培训模式中，在每条培训线路的配电监控和仿真数据，通过光纤通信环网上传至培训仿真主站系统；在主站系统侧，配置综合服务器、调度员培训工作站、故障设置工作站和监视工作站，所述综合服务器涵盖实际配网自动化主站中前置服务器、配电SCADA服务器、历史服务器具备的功能及包括配网自动化培训和仿真计算的功能；调度员培训工作站提供给配网自动化运行学员使用，主要实现对配网自动化系统的仿真操作；故障设置工作站提供给培训教师和上级考核人员使用，用来实现对配电线路故障的设置，为学员的操作设定故障场景；监视工作站主要用于监视学员操作的过程，为学员考核评分提供依据。4.根据权利要求1或2所述的一种适应多种模式的配网自动化培训方法，其特征在于：软件培训仿真单元模拟对变电站、开关站或开闭所、环网柜、开关的控制操作，在模拟状态下，任意拉合开关进行模拟停电范围的分析，开关状态变化后线路和设备根据供停电状态动态着色，直观反映模拟电网情况；或者人为设置假想故障，模拟故障的处理过程，包括故障定位、隔离过程及主站的恢复策略的预演；实现对计划检修、保电、运行方式倒换操作方案的仿真；及实现对设备模拟量、数字量的仿真设置。5.一种适应多种模式的配网自动化培训仿真系统，包括培训仿真主站系统和配电终端装置，其特征在于：配电终端装置和信号输出端通过光纤通信环网连接培训仿真主站系统的信号输入端口，以实现每条培训线路的配电监控和仿真数据通过光纤通信环网上传至培训仿真主站系统；在培训仿真主站系统侧，配置有综合服务器、调度员培训工作站、故障设置工作站和监视工作站，所述综合服务器涵盖实际配网自动化主站中前置服务器、配电SCADA服务器、历史服务器具备的功能及包括配网自动化培训和仿真计算的功能；调度员培训工作站提供给配网自动化运行学员使用，主要实现对配网自动化系统的仿真操作；故障设置工作站提供给培训教师和上级考核人员使用，用来实现对配电线路故障的设置，为学员的操作设定故障场景；监视工作站主要用于监视学员操作的过程，为学员考核评分提供依据。6.根据权利要求5所述的一种适应多种模式的配网自动化培训仿真系统，其特征在于：培训仿真主站系统包括基础平台、支撑平台、应用功能单元和高级应用单元，所述高级应用单元中的故障模拟仿真模块、软件培训仿真模块和仿真培训管理模块构成实现培训目的的主要功能结构；综合服务器包括前置服务器、配电SCADA服务器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志铿，刘志文，徐飞，孙浩，张磊，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44