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摘要：本文通过分析电网调度仿真培训系统（DTS）和变电站仿真培训系统（OTS）的系统特点和应用现状，结合两者的应用特点和调度数据网络的建设，提出建立电网和变电站联合仿真培训系统的设想，介绍联合仿真培训系统的系统组成和功能，实现系统使用的技术，最后分析电网和变电站联合仿真培训系统的实践应用。
关键词：电力系统;仿真培训系统;一体化应用
随着现代信息技术和计算机技术的发展，数字仿真技术在电力领域得到了广泛的应用。数字仿真培训系统在电力领域主要有两大仿真培训系统：电网调度仿真培训系统（DTS）和变电站仿真培训系统（OTS）。在电力系统工作人员培训中发挥了十分重要的作用，成为各类电力系统工作人员培训的最佳工具。已經成为现代电网调度自动化应用技术的重要组成部分，这些培训工具是电力系统工作人员在与实际控制中心相同的工作环境中熟悉掌握电力系统管理的各种功能，处理突发事件，保证电网的正常运行。通常DTS和OTS系统是分开运行的，这种应用模式隔离了电网仿真模拟和变电站仿真模拟的信息交互，一定程度上影响了DTS和OTS之间信息的交流和培训的真实性。对培训效果有一定的影响。随着调度、集控的一体化建设逐渐加快，对电力系统工作人员的要求也越来越高。研究联合仿真培训系统对提高调控一体化水平、提高电网管理能力有重要现实意义。因此，提出电网和变电站联合仿真培训系统，以提高培训的真实性和培训成果。
1 电网调度仿真培训系统应用现状
DTS针对电网调度员的工作情况，通过静态和长过程动态仿真来模拟电网的实际运行情况，以此来实现对调度员进行培训工作。DTS系统功能结构图如图1。
DTS系统主要针对电网运行情况开展反事故演练，其主要有两大基本培训功能。
1.1调度员基本技能培训。DTS系统可以对电网调度员的监视、调度和分析技能进行培训，包括系统频率、联络线潮流、系统负载、无功电压调整、倒闸操作、报表统计等日常调度管理工作。
1.2针对调度员的决策能力、事故分析能力和事故处理能力进行培训。DTS系统能模拟电网中各设备的运行状态、动作行为以及在各种不同事故下电力系统的变化过程。通过对事故的处理和分析，使学员能够学习到电网中各种事故发生的原因、变化及处理过程，总结积累经验，培养电网调度员应对事故的能力。从而提升调度员的能力，更好地管理电网，维持电网的安全稳定。
2 变电站仿真培训系统应用现状
OTS系统是针对变电站的实际情况定制的仿真系统，能够模拟变电站一次、二次设备的运行状况和操作过程，模拟变电站的各种故障和异常情况，针对这些故障和异常对变电站工作人员进行培训，OTS系统结构功能图如图2。
OTS系统的主要培训功能如下：
1、变电站日常监视工作。培训变电站工作人员的日常监视工作，包括一次及二次设备、系统运行状态、继电保护系统、系统相关信号和仪表等的实时状态。
2、变电站倒闸操作培训。在模拟变电站的一次和二次设备上进行倒闸操作。
3、变电站事故处理和异常情况培训。利用模拟系统设置的各种变电站异常情况和事故，对变电站工作人员进行异常情况和事故处理培训，提高工作人员对事故的处理能力。
3 电网和变电站联合仿真培训系统组成及功能
3.1 电网和变电站联合仿真培训系统组成
电网和变电站联合仿真培训系统由DTS系统、OTS系统和信息交互调度数据网络组成。其系统组成结构如图3所示。
3.2 联合仿真培训系统实现策略
电网调度仿真培训系统和变电站仿真培训系统通过数据交互实现一体化。DTS系统进行整个电网的潮流计算，OTS系统的进线潮流数据从DTS系统中获取，变电站将负载变化情况反馈给电网。当电力系统正常运行时，DTS系统和OTS系统之间的数据交互周期不超过5s;当变电站发生故障及操作时，OTS系统将断路器、隔离开关和保护动作等信息发送给DTS系统，DTS系统进行潮流重新计算。当电网发生故障的时候，DTS系统将故障信息发送到OTS系统，OTS系统进行仿真保护动作，然后将信息反馈给DTS系统。
3.3 联合仿真培训系统功能
3.31和DTS系统的数据交换功能。DTS系统下发的数据主要包括：实时数据库收集的潮流数据、系统开关状态、系统运行状态等信息。如：电网各部分电压、电流、相位角、频率、断路器、隔离开关分合位置、变压器分头位置、初始开关信息、故障信息。
3.32信息整合及控制命令设置功能。OTS的管理机从DTS中获取电网运行状态等信息，提供设置各种异常和故障信息，提供图形化的直观界面，通过这个界面可以将各种系统异常和故障信息发送给相应的OTS，OTS会进行相关的运算，然后将变电站内相关信息上传到OTS管理机，OTS管理机将上传的信息整理后再传输到DTS系统，DTS系统就可以利用这些数据和实时数据库结合起来使用。
这样，通过数据调度网络实现了DTS系统和OTS系统的一体化应用，加强了电力系统处理事故的系统性和真实性，提高了工作人员的素质和水平。
4 联合仿真培训系统实现技术
4.1数据库技术
数据库技术主要是实现OTS管理机与各个OTS终端机之间的数据交换和存储，从DTS接收并且分发各个OTS终端机的数据。DTS系统需要从OTS管理机接收数据，包括各个OTS终端机的开关状态、刀闸状态等情况。OTS管理机需要对电力系统运行的状态数据和故障情况等进行存储，并且完整保存典型运行数据，可供以后查询。
4.2SVG技术
OTS管理机采用SVG技术，SVG技术可以提供直观的设置异常情况和系统故障的界面，通过这个界面可以简单直观地设置故障信息，然后把相关信息分发给OTS终端。各个OTS的保护通过逻辑方式实现。 4.3通信技术
DTS系统和OTS系统之间的信息通过调度数据网络交换，OTS管理机接收各个OTS终端的数据，并且能够监视数据网络的实时情况等功能。
5 联合仿真培训系统的应用分析
通过网络实现DTS系统和OTS系统的联合应用带来了十分明显的效益提升。
5.1DTS系统的主要功能是模拟电网的拓扑结构和运行状态，尽可能真实地模拟实际电网运行状态，获取各种电网状态信息，比如潮流信息等，体现了电网的结构，电网运行的实时状态等。OTS系统主要模拟变电站内部的系统，尽量反映其真实性。能够比较准确地实现保护动作行为的真实性。这样，DTS系统和OTS系统的仿真模拟通过数据网络有机结合在一起，形成了完整的电力网络的模拟系统，提高了两个系统的联合应用价值。
5.2提升事故处理和演习的真实性、系统性。以往事故演习基本都是DTS系统和OTS系统分开的，并且只能模拟电网一次系统的情况，难以模拟电网二次系统方面的情况。这就导致工作人员难以对事故问题形成精准的判断。通过联合仿真培训系统，实现对电网系统整体事故现场的模拟，增加对电网二次系统的模拟功能。达到了事故演习的实效性、真实性和系统性。通过不断地演习，增强对现实电网事故的处理能力和应对能力。
结束语：
电网和变电站联合仿真培训系统的提出和实现是对现有单独的DTS系统和OTS系统的补充和完善，进一步提升了电网和变电站培训系统的现实意义。在现有系统的基础上，增加相应的模块和功能，根据一体化仿真系统的要求，对系统进行升级改造。电网和变电站联合仿真培训系统的出现对电力系统仿真技术带来了新的发展方向，创造了新的发展机遇。利用数据网络将DTS系统和OTS系统集合起来，打破了两大系统之间的隔离，为仿真培训提供了有力的支持，为电力系统的安全稳定运行提供了非常有效的技術支持和保障。
参考文献：
[1]高翔，邵开宏，赵瑞娜等.电网与变电站联合仿真培训系统应用探讨[J].华东电力，2006，34（6）：16-20.
[2]杨晓东，罗家华，翁振中等.电网/集控/变电站一体化仿真培训系统的实现与应用[J].广东电力，2012，25（11）：100-103，107.
[3]刘曲，张东英，刘燕华等.变电站仿真培训系统的理论及其发展[J].现代电力，2002，19（5）：25-30.
关键词：电力系统;仿真培训系统;一体化应用
随着现代信息技术和计算机技术的发展，数字仿真技术在电力领域得到了广泛的应用。数字仿真培训系统在电力领域主要有两大仿真培训系统：电网调度仿真培训系统（DTS）和变电站仿真培训系统（OTS）。在电力系统工作人员培训中发挥了十分重要的作用，成为各类电力系统工作人员培训的最佳工具。已經成为现代电网调度自动化应用技术的重要组成部分，这些培训工具是电力系统工作人员在与实际控制中心相同的工作环境中熟悉掌握电力系统管理的各种功能，处理突发事件，保证电网的正常运行。通常DTS和OTS系统是分开运行的，这种应用模式隔离了电网仿真模拟和变电站仿真模拟的信息交互，一定程度上影响了DTS和OTS之间信息的交流和培训的真实性。对培训效果有一定的影响。随着调度、集控的一体化建设逐渐加快，对电力系统工作人员的要求也越来越高。研究联合仿真培训系统对提高调控一体化水平、提高电网管理能力有重要现实意义。因此，提出电网和变电站联合仿真培训系统，以提高培训的真实性和培训成果。
1 电网调度仿真培训系统应用现状
DTS针对电网调度员的工作情况，通过静态和长过程动态仿真来模拟电网的实际运行情况，以此来实现对调度员进行培训工作。DTS系统功能结构图如图1。
DTS系统主要针对电网运行情况开展反事故演练，其主要有两大基本培训功能。
1.1调度员基本技能培训。DTS系统可以对电网调度员的监视、调度和分析技能进行培训，包括系统频率、联络线潮流、系统负载、无功电压调整、倒闸操作、报表统计等日常调度管理工作。
1.2针对调度员的决策能力、事故分析能力和事故处理能力进行培训。DTS系统能模拟电网中各设备的运行状态、动作行为以及在各种不同事故下电力系统的变化过程。通过对事故的处理和分析，使学员能够学习到电网中各种事故发生的原因、变化及处理过程，总结积累经验，培养电网调度员应对事故的能力。从而提升调度员的能力，更好地管理电网，维持电网的安全稳定。
2 变电站仿真培训系统应用现状
OTS系统是针对变电站的实际情况定制的仿真系统，能够模拟变电站一次、二次设备的运行状况和操作过程，模拟变电站的各种故障和异常情况，针对这些故障和异常对变电站工作人员进行培训，OTS系统结构功能图如图2。
OTS系统的主要培训功能如下：
1、变电站日常监视工作。培训变电站工作人员的日常监视工作，包括一次及二次设备、系统运行状态、继电保护系统、系统相关信号和仪表等的实时状态。
2、变电站倒闸操作培训。在模拟变电站的一次和二次设备上进行倒闸操作。
3、变电站事故处理和异常情况培训。利用模拟系统设置的各种变电站异常情况和事故，对变电站工作人员进行异常情况和事故处理培训，提高工作人员对事故的处理能力。
3 电网和变电站联合仿真培训系统组成及功能
3.1 电网和变电站联合仿真培训系统组成
电网和变电站联合仿真培训系统由DTS系统、OTS系统和信息交互调度数据网络组成。其系统组成结构如图3所示。
3.2 联合仿真培训系统实现策略
电网调度仿真培训系统和变电站仿真培训系统通过数据交互实现一体化。DTS系统进行整个电网的潮流计算，OTS系统的进线潮流数据从DTS系统中获取，变电站将负载变化情况反馈给电网。当电力系统正常运行时，DTS系统和OTS系统之间的数据交互周期不超过5s;当变电站发生故障及操作时，OTS系统将断路器、隔离开关和保护动作等信息发送给DTS系统，DTS系统进行潮流重新计算。当电网发生故障的时候，DTS系统将故障信息发送到OTS系统，OTS系统进行仿真保护动作，然后将信息反馈给DTS系统。
3.3 联合仿真培训系统功能
3.31和DTS系统的数据交换功能。DTS系统下发的数据主要包括：实时数据库收集的潮流数据、系统开关状态、系统运行状态等信息。如：电网各部分电压、电流、相位角、频率、断路器、隔离开关分合位置、变压器分头位置、初始开关信息、故障信息。
3.32信息整合及控制命令设置功能。OTS的管理机从DTS中获取电网运行状态等信息，提供设置各种异常和故障信息，提供图形化的直观界面，通过这个界面可以将各种系统异常和故障信息发送给相应的OTS，OTS会进行相关的运算，然后将变电站内相关信息上传到OTS管理机，OTS管理机将上传的信息整理后再传输到DTS系统，DTS系统就可以利用这些数据和实时数据库结合起来使用。
这样，通过数据调度网络实现了DTS系统和OTS系统的一体化应用，加强了电力系统处理事故的系统性和真实性，提高了工作人员的素质和水平。
4 联合仿真培训系统实现技术
4.1数据库技术
数据库技术主要是实现OTS管理机与各个OTS终端机之间的数据交换和存储，从DTS接收并且分发各个OTS终端机的数据。DTS系统需要从OTS管理机接收数据，包括各个OTS终端机的开关状态、刀闸状态等情况。OTS管理机需要对电力系统运行的状态数据和故障情况等进行存储，并且完整保存典型运行数据，可供以后查询。
4.2SVG技术
OTS管理机采用SVG技术，SVG技术可以提供直观的设置异常情况和系统故障的界面，通过这个界面可以简单直观地设置故障信息，然后把相关信息分发给OTS终端。各个OTS的保护通过逻辑方式实现。 4.3通信技术
DTS系统和OTS系统之间的信息通过调度数据网络交换，OTS管理机接收各个OTS终端的数据，并且能够监视数据网络的实时情况等功能。
5 联合仿真培训系统的应用分析
通过网络实现DTS系统和OTS系统的联合应用带来了十分明显的效益提升。
5.1DTS系统的主要功能是模拟电网的拓扑结构和运行状态，尽可能真实地模拟实际电网运行状态，获取各种电网状态信息，比如潮流信息等，体现了电网的结构，电网运行的实时状态等。OTS系统主要模拟变电站内部的系统，尽量反映其真实性。能够比较准确地实现保护动作行为的真实性。这样，DTS系统和OTS系统的仿真模拟通过数据网络有机结合在一起，形成了完整的电力网络的模拟系统，提高了两个系统的联合应用价值。
5.2提升事故处理和演习的真实性、系统性。以往事故演习基本都是DTS系统和OTS系统分开的，并且只能模拟电网一次系统的情况，难以模拟电网二次系统方面的情况。这就导致工作人员难以对事故问题形成精准的判断。通过联合仿真培训系统，实现对电网系统整体事故现场的模拟，增加对电网二次系统的模拟功能。达到了事故演习的实效性、真实性和系统性。通过不断地演习，增强对现实电网事故的处理能力和应对能力。
结束语：
电网和变电站联合仿真培训系统的提出和实现是对现有单独的DTS系统和OTS系统的补充和完善，进一步提升了电网和变电站培训系统的现实意义。在现有系统的基础上，增加相应的模块和功能，根据一体化仿真系统的要求，对系统进行升级改造。电网和变电站联合仿真培训系统的出现对电力系统仿真技术带来了新的发展方向，创造了新的发展机遇。利用数据网络将DTS系统和OTS系统集合起来，打破了两大系统之间的隔离，为仿真培训提供了有力的支持，为电力系统的安全稳定运行提供了非常有效的技術支持和保障。
参考文献：
[1]高翔，邵开宏，赵瑞娜等.电网与变电站联合仿真培训系统应用探讨[J].华东电力，2006，34（6）：16-20.
[2]杨晓东，罗家华，翁振中等.电网/集控/变电站一体化仿真培训系统的实现与应用[J].广东电力，2012，25（11）：100-103，107.
[3]刘曲，张东英，刘燕华等.变电站仿真培训系统的理论及其发展[J].现代电力，2002，19（5）：25-30.