變電仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的應(yīng)用及開發(fā)方向探討

王明儒

摘 要：變電仿真培訓(xùn)系統(tǒng)是全過(guò)程、高性能、全范圍的培訓(xùn)仿真裝置，能夠使接受培訓(xùn)的運(yùn)行人員正確熟練地掌握變電所主變、母線、線路、保護(hù)裝置的投停、倒換及調(diào)整等正常操作，提高他們準(zhǔn)確分析、判斷、處理各種事故的能力。

關(guān)鍵詞：變電仿真；培訓(xùn)系統(tǒng)；開發(fā)方向

中圖分類號(hào)：TM743 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）11-0166-01

隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，使得運(yùn)行操作越來(lái)越復(fù)雜，而對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的要求也越來(lái)越高，為了確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行，要求變電運(yùn)行人員具有較高的技術(shù)水平和事故處理能力。由于電力系統(tǒng)的特殊性，電力系統(tǒng)的事故、異常是不能在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備上預(yù)演的，所以變電運(yùn)行人員在實(shí)際運(yùn)行的系統(tǒng)中進(jìn)行培訓(xùn)，以此來(lái)提高操作技能和事故處理能力是絕對(duì)不可能的。變電仿真培訓(xùn)系統(tǒng)是全過(guò)程、高性能、全范圍的培訓(xùn)仿真裝置，能夠使接受培訓(xùn)的運(yùn)行人員正確熟練地掌握變電所主變、母線、線路、保護(hù)裝置的投停、倒換及調(diào)整等正常操作，提高他們準(zhǔn)確分析、判斷、處理各種事故的能力。

1 變電仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)

變電仿真培訓(xùn)系統(tǒng)可分為硬仿真系統(tǒng)和軟仿真系統(tǒng)。硬仿真系統(tǒng)是指采用硬件裝置模擬變電站的各種運(yùn)行設(shè)備，包括一次設(shè)備、二次設(shè)備、交直流系統(tǒng)及控制盤、表計(jì)等。開關(guān)跳閘、保護(hù)動(dòng)作及異常等信號(hào)邏輯關(guān)聯(lián)是用二次線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，設(shè)備操作的把手、按鈕、壓板、空氣開關(guān)都是真實(shí)設(shè)備，系統(tǒng)建設(shè)較復(fù)雜，適應(yīng)性差，改動(dòng)困難。軟仿真系統(tǒng)是指用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)模擬變電站的全部一、二次設(shè)備及監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)，硬件由主站服務(wù)器、教練員工作站、學(xué)員工作站及一些網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備組成。軟仿真系統(tǒng)的設(shè)備控制及邏輯關(guān)聯(lián)都是由軟件實(shí)現(xiàn)，修改容易，適應(yīng)性好，易于拷貝、移植，并且占用空間小、工程造價(jià)低、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)工作量小，缺點(diǎn)是直觀性較差、現(xiàn)場(chǎng)感不夠強(qiáng)。從主接線形式來(lái)看，本仿真變電站的主接線綜合了全省各個(gè)電壓等級(jí)變電站的主接線方式[1]。一次設(shè)備采用三維立體動(dòng)畫進(jìn)行仿真，設(shè)備外觀、瓷套、引線、油位、表計(jì)、指示、標(biāo)識(shí)等都清晰可見，具有較高的逼真度。主變、母線、線路所配備繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、中央信號(hào)、光字牌系統(tǒng)、儀表測(cè)量系統(tǒng)、所用電及直流系統(tǒng)等均按目前國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，大型典型變電站設(shè)計(jì)。繼電器面板配置的正常運(yùn)行信號(hào)、事故連鎖信號(hào)齊全，并能實(shí)時(shí)反應(yīng)。

2 變電仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 倒閘操作培訓(xùn)

倒閘操作是學(xué)員日常工作內(nèi)容之一，學(xué)員能否正確進(jìn)行倒閘操作將直接影響著電網(wǎng)的安全運(yùn)行，操作中稍有差錯(cuò)便可能導(dǎo)致設(shè)備損壞、人身傷亡或局部甚至大面積停電，所以本變電仿真培訓(xùn)系統(tǒng)采取技術(shù)措施防止電氣誤操作事故，做到“五防”：即防止帶負(fù)載分、合隔離開關(guān)；防止帶電掛（合）地線；防止帶接地線合斷路器；防止誤入帶電間隔；防止誤分、合斷路器。通過(guò)對(duì)線路、母線、主變等電氣設(shè)備的倒閘操作，可以使學(xué)員學(xué)會(huì)如何規(guī)范地填寫操作票，熟練地掌握倒閘操作的正確步驟，熟悉倒閘操作過(guò)程中各種儀表的變化，信號(hào)燈的指示等。在倒閘操作過(guò)程中，如果出現(xiàn)誤操作，與實(shí)際變電站一樣，會(huì)發(fā)出相應(yīng)的燈光及音響，同時(shí)可以在相應(yīng)的屏上看到因誤操作所引起的事故現(xiàn)象及保護(hù)動(dòng)作情況，這就加深了學(xué)員對(duì)誤操作所引起的嚴(yán)重后果的感性認(rèn)識(shí)。

2.2 事故處理培訓(xùn)

處理電氣事故時(shí)應(yīng)遵循的基本原則是：迅速限制事故的發(fā)展，消除事故的根源，并解除對(duì)人身及設(shè)備安全的威脅。用一切可能的辦法保持設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，對(duì)重要用戶應(yīng)保證不停電，對(duì)已停電的用戶應(yīng)盡快恢復(fù)供電。調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行方式使供電恢復(fù)正常。在仿真變電站進(jìn)行事故處理培訓(xùn)，就是在教練員計(jì)算機(jī)上設(shè)置各種運(yùn)行方式下的各類故障，并在仿真變電站中的控制屏、中央信號(hào)屏、繼電保護(hù)屏及多媒體計(jì)算機(jī)上迅速反應(yīng)。學(xué)員根據(jù)事故現(xiàn)象、各種信號(hào)等進(jìn)行綜合分析、判斷，以確定事故的類型、范圍，快速、果斷地處理事故，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)寫出事故報(bào)告。通過(guò)事故處理培訓(xùn)，有助于提高學(xué)員分析及處理事故的能力，從而保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

3 開發(fā)方向探討

3.1 設(shè)備巡視

目前投入使用的變電仿真培訓(xùn)系統(tǒng)在設(shè)備巡視上的常規(guī)方法只有兩種：一種是采用講解的方式，由教員告訴學(xué)員要巡視的內(nèi)容，但不能了解學(xué)員真實(shí)掌握情況，互動(dòng)性差；另一種是采用交互的方式，其中所設(shè)置的異常是固定的，它只能針對(duì)性地設(shè)置一些異常，不能適應(yīng)培訓(xùn)的全面要求。因此有必要開發(fā)實(shí)用性和互動(dòng)性強(qiáng)的設(shè)備巡視功能，可以包括設(shè)備巡視的自動(dòng)演示講解系統(tǒng)、自動(dòng)出題系統(tǒng)、巡視記錄系統(tǒng)等。

3.2 主接線形式、設(shè)備類型及保護(hù)配置

單一仿真變電站的主接線形式、設(shè)備類型與保護(hù)配置不可能與所有培訓(xùn)單位的要求相同?；诖朔N情況，變電運(yùn)行仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)特別要注重“插件化”。因此，可以把主接線、一次設(shè)備和保護(hù)做成“插件”庫(kù)，根據(jù)培訓(xùn)對(duì)象的需要和其所在變電站的設(shè)備狀況，選一些“插件”來(lái)裝配，能起到更好的培訓(xùn)作用，解決系統(tǒng)適應(yīng)性的問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

變電培訓(xùn)仿真系統(tǒng)能提高培訓(xùn)效率、縮短培訓(xùn)周期、降低培訓(xùn)成本、見效快、效果好，作為一種新型的培訓(xùn)方式，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是顯而易見的，具有廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]張全元.電力行業(yè)仿真培訓(xùn)教材[M].中國(guó)電力出版社，2011.

[2]東蔚.220kV變電運(yùn)行與仿真培訓(xùn)教程[M].中國(guó)電力出版社，2014.