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1、EMS(8)-调度员培训仿真系统Dispatcher Training Simulator（DTS）,齐郑,一、课题背景,电力系统对运行安全可靠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,调度能力如何获得直接经验（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，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）,
2、DTS是数字仿真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DTS80年代中后期，国内四大网引进，89年东北网第一台DTS，国家二等奖技术发展稳态-机电暂态（80年代末）集中式-开放式（90年代）DTS与EMS一体化图形化建模功能的多样性,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、继电保护定值校核、EMS功能开发研究几十套DTS在国内各网/省/地调和电力学校运行推广应用的时机SCADA应用水平大幅度提高EM
3、S普遍推广调度系统更新换代,三、概念和术语,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：资金情况高档配置：ALPHA/SUN/IBM/HP服务器或工作站高性能价格比：PC机网络设备（局域网
4、）打印机（彩色喷墨）,通信设备投影仪刻录机音箱维护与开发计算机第二教员台单向玻璃墙UPS,培训仿真室平面布置图示,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,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、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,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：发电机
5、、变压器、输电线路、母线、开关故障类型：短路/断路、相间/对地、对称/不对称、瞬时/延时/永久、金属短路/非金属短路等，结果：三相、正负零序电量、发电机摇摆曲线发电机(定子、转子、励磁等)和变压器(绕组、铁芯等)内部故障，逻辑保护方法,新一代动态电力系统模型的特点：精确性、交互性和实时性，动态中插入新事件联立的微分方程和代数方程组、网络方程的求解和动态方程的数值积分核心算法：时域仿真法、牛顿法和交替迭代法微分方程组的数值解法：隐式梯形法、二阶精度、数值稳定性好,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：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
6、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，教案的制作与管理：初始条件和事件表、在线教案、子教案、三种时标培训中，仿真过程控制：仿真时钟、快照重演、快放慢放、暂停恢复、在线态研究态切换、教员台/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、“客户服务器”模式教员操作台：生动灵活的全图形人机交互系统、操作、监视、报警、查询等培训后，培训评估系统：评估报告、教案事件选择、培训评估打分,
