电力系统调度自动化第7章EMS8-调度员培训系统.ppt

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）,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DTS 80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 EMS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） 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、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/