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1、EMS(8)-,调度员培训仿真系统,DispatcherTrainingSimulator,（,DTS,）,一、课题背景,?,电力系统对运行安全可靠,?,调度能力如何获得,性的要求,?,用户对供电质量及可靠性,的要求,?,商业化运行对电网运行经,济性的要求,?,对调度员知识和经验和的,要求，圆满处理电力系统,在正常、紧急、异常和事,故情况下的运行问题的能,力，新老调度员,直接经验（调度过程中总结、,跟班学习）,间接经验（课堂式的反事故,演习、事故处理经验总结报,告）,?,存在问题：,事故不多、情景多样、后果,严重,不能做破坏性试验,周期长、效率低、效果差,?,培训：仿真技术的出现，,?,DTS
2、,是数字仿真,军事训练，飞行模拟器,物理仿真（动模实验）,数字仿真（计算机，软,件，主流，,DTS,）,提供逼真的培训环境：,电力系统数学模型、控,制中心模型,重现各种事故,“制造”尚未出现的各,种事故和运行状态,不影响实际电力系统的,运行,在电网各种各样的异常,和事故中进行磨练,二、发展历史,?,1976,年明尼苏达会议,?,70,年代末第一台,DTS,?,功能发展：调度员培训、事故,分析、反事故演习、运行方式,研究和编制、继电保护定值校,?,80,年代中后期，国内四大网引,核、,EMS,功能开发研究,进，,89,年东北网第一台,DTS,，,?,几十套,DTS,在国内各网,/,省,/,地,国
3、家二等奖,调和电力学校运行,?,技术发展,?,推广应用的时机,稳态,-,机电暂态（,80,年代末）,SCADA,应用水平大幅度提高,集中式,-,开放式（,90,年代）,DTS,与,EMS,一体化,EMS,普遍推广,图形化建模,调度系统更新换代,功能的多样性,三、概念和术语,调,度,员,培,训,仿,真,系,统,电,力,系,统,模,型,调,度,室,模,型,实,际,调,度,系,统,调,度,室,电,力,系,统,学,员,电,力,系,统,模,型,远,动,设,备,模,型,能,量,管,能,量,管,理,系,统,理,系,统,数,据,采,数,据,采,集,与,监,集,与,监,控,系,统,控,系,统,调,度,员,电,远
4、,动,设,备,力,系,统,教,员,教,员,系,统,四、要求,?,真实性（,Realism,）电力系统模型，操作,/,事故下电网,的静,/,动态过程逼真，各种运方潮流真实，实时性。,?,一致性（,Exactness,）控制中心模型，调度自动化系统,软硬件环境，身临其境,?,开放性（,Open,）：硬软件平台，符合国际开放式标准，,可移植性和可扩充性，灵活选择硬件平台，充分保护,软件投资,?,灵活性（,Flexibility,）：教学系统灵活，足够的真实,的教案，培训控制和评估，自我培训,五、系统结构硬件配置,?,1,台计算机：教员台,?,2-3,台计算机：学员台,?,选型原则：资金情况,?,通信
5、设备,?,投影仪,?,刻录机,?,高档配置：,ALPHA/SUN,?,音箱,?,维护与开发计算机,?,第二教员台,/IBM/HP,服务器或工作站,?,高性能价格比：,PC,机,?,网络设备（局域网）,?,打印机（彩色喷墨）,?,单向玻璃墙,?,UPS,培训仿真室平面布置图示,5,M,3,M,门,单,向,玻,璃,墙,学,员,室,1,.,6,M,门,4,.,5,M,六、系统结构软件结构,?,设计和开发原则：,开放分布式的体系结构,面向对象的技术,跨操作系统的开发策略,国际标准的软件平台,?,软件系统四部分：,支撑系统,电力系统模型,教员系统,控制中心模型,S,C,A,D,A,/,E,M,S,应,用
6、,模,型,S,C,A,D,A,/,E,M,S,实,时,数,据,库,学,员,台,网,络,通,讯,仿,真,时,间,教,员,台,网,采,集,络,通,讯,控,制,仿,真,时,钟,遥,测,、,遥,信,远,动,系,统,模,型,远,动,系,统,事,件,电,力,系,统,仿,真,服,务,器,遥,控,、,遥,调,电,力,系,统,状,态,电,力,系,统,模,型,事,件,处,理,器,事,件,表,培,训,评,估,教,案,初,始,条,件,教,员,操,作,台,教,案,的,制,作,与,管,理,教,案,库,七、电力系统稳态模型,?,发、输、变电设备,一次：发电机、调速器、原动机、负荷、线路、变压,器、电抗器、电容器、开关、刀闸
7、、母线、消弧线圈等,二次：继电保护、自动装置,各种运行方式,?,稳态,/,动态行为,正常、事故、恢复,安全,/,不安全,/,待恢复,稳定,/,失稳,/,待恢复,各,种,电,力,设,备,的,动,态,模,型,频,率,模,型,自,动,装,置,模,型,每,0,.,5,秒,事,件,接,收,负,荷,模,型,事,件,处,理,基,本,操,作,模,有,开,关,/,刀,闸,变,位,？,N,Y,a,驱,动,电,力,系,统,模,型,b,网,络,拓,扑,分,析,等,待,电,力,系,统,模,型,计,算,完,毕,动,态,潮,流,计,算,事,件,处,理,器,自,动,装,置,模,型,等,待,驱,动,每,5,秒,稳,态,电,力,
8、系,统,模,型,八、电力系统暂态模型,?,原理和用途：运方研究、,事故分析和保护校核等,?,故障模型：,的特点：精确性、交互性,和实时性，动态中插入新,发电机、变压器、输电线路、,事件,母线、开关,故障类型：短路,/,断路、相间,?,联立的微分方程和代数方,/,对地、对称,/,不对称、瞬时,/,程组、网络方程的求解和,延时,/,永久、金属短路,/,非金,动态方程的数值积分,属短路等，,结果：三相、正负零序电量、,?,核心算法：时域仿真法、,发电机摇摆曲线,牛顿法和交替迭代法,发电机,(,定子、转子、励磁等,),和变压器,(,绕组、铁芯等,),内,?,微分方程组的数值解法：,隐式梯形法、二阶精度
9、、,部故障，逻辑保护方法,数值稳定性好,?,新一代动态电力系统模型,初,始,化,输,入,潮,流,计,算,结,果,计,算,t,=,0,系,统,初,值,作,初,始,处,理,修,迭,代,求,改,解,导,节,Y,纳,阵,点,电,有,操,作,或,故,N,障,?,压,求,解,的,发,动,电,态,机,和,方,程,负,荷,迭,电,代,压,到,基,两,本,次,相,计,同,算,计,算,求,节,解,点,网,注,络,入,方,电,程,流,t,=,t,+,Y,t,系,统,失,稳,N,?,仿,真,结,束,Y,?,N,结,束,九、动态电力系统模型,?,电源模型,发电机模型：,2,、,3,、,4,、,5,阶,模型,励磁系统模型
10、：它励和自并,励、自复励等多种,原动机模型：非再热式机组,模型、一段再热式机组模型,以及水轮机模型等原动机模,型。,调速系统模型：机械油压式,调速器、电液式调速器经典,模型,电力系统稳定器模型,锅炉模型：直流炉和汽包炉,等典型模型。锅炉模型一般,由压力调节、给水和燃料燃,烧以及锅炉控制等环节构成,?,负荷模型：恒阻抗模型、,静态模型、考虑机械暂态,和电磁暂态的动态负荷模,型,?,定值保护模型：国内外的,情况、用户自定义模型、,开关电流,十、教员系统,?,培训前，教案的制作与管,“客户,服务器”模式,理：初始条件和事件表、,在线教案、子教案、三种,?,教员操作台：生动灵活的,时标,全图形人机交互系统、操,?,培训中，仿真过程控制：,作、监视、报警、查询等,仿真时钟、快照重演、,?,培训后，培训评估系统：,快放慢放、暂停恢复、,评估报告、教案事件选择、,在线态研究态切换、教,培训评估打分,员台,/,学员台切换、培训,/,操作票切换、自动装置,/,继,电保护模拟与否设置,?,事件处理器：仿真服务器、,
