在电力企业生产技能专业人员的技能培训中, 需要充分应用到电网的调度、变电站和发电厂的仿真培训系统。随着国家电网公司“三集五大”体系的建设不断落实推进, 为电力专业技能人员的管理培训监控工作提出了更高的要求, 在此背景下结合计算机技术生成的电网调控一体自动化系统开始逐渐推广应用。这些技术政策在不断的创新变革中为电网的运行和管理带来了深刻变化的同时, 也对电网调控运行人员的知识技能和专业技术提出了更高标准, 但是在目前形势下, 对调控运行人员的技能培训倾向于对故障现象和信号的判断、分析和处理能力。如果采用传统单一的仿真系统, 无法有效实现跨专业、跨工种的全面、联合的综合性仿真培训[1]。
(1) 工作内容的仿真培训需求。根据电网调控一体化运行专业的工作内容来看, 可以从专业人员的岗位职责与工作过程入手, 对其工作内容进行转型培训, 主要包括:执行上级的调度指令、调动本辖区相关设备的运行操作、调整管辖范围内电网的潮流电压、进行本地区变电站的远程操作和运行监控以及指挥完成对本区域电网事故的处理工作等。 (2) 业务流程的仿真培训需求。从专业人员日常工作的业务流程中可以看出, 一名合格的电网调控一体化运行人员至少应该具备以下三种技能:首先是调度指挥和协调技能, 主要是对事故的处理过程进行指挥并完成相关的调度任务等;其次是电网与变电站运行工作的监视和分析技能, 需要从采集的数据图形中对信息进行分析, 从而及时发现事故并进行处理;最后是电网的控制和操作技能, 目前在岗工作的电网调控一体化人员大多由监视人员和调度中心的调度员组成, 需要对区域内的电网设备进行远程操作和调度。
目前, 智能电网的调度技术已经研发出了统一、开放的支持系统基础平台, 并将IEC61850标准作为变电站设计与二次系统模型的组件化和层次化的表示范围, 从而有效实现了大型变电站设备模型的统一管理。对此提出以下几点设计思路:第一, 应采用一体化的设计模式, 实现电网及变电设备回路详细仿真。第二, 应该利用调控中心软硬件的一致性实现与现场高度一致的培训环境, 提升培训的针对性。第三, 通过图形化、组件化的未来态建模, 建立“即插即用”的系统仿真集成环境。第四, 应该利用多媒体和虚拟现实仿真技术, 对变电站进行全动态仿真。第五, 需建立详细的变电站设备组件化模型和二次系统的信息模型, 实现一二次系统之间的互动交互。第六, 保证运行模式的灵活多样, 建立多个联合仿真运行模式。
从系统工作原理来看, 目前电网调度一体化仿真培训系统主要应用于五个方面, 即监视培训、操作培训、缺陷设置培训、变压器本体异常和断路器本体异常的相关知识培训等。
监视培训需要按照实际系统情况模拟监控人员的日常监盘工作, 实现对管辖范围内变电站运行状况的监管工作, 其内容主要有:信号及曲线查询、告警窗口、厂站的活动画面等等, 同时依照实际状况对告警、异常、越线、保护等动作进行完全仿真, 并配置不同的画面显示和声光报警等。操作培训主要是提升相关人员的遥控操作能力, 需要根据实际监控系统的信息对遥控操作流程、界面进行仿真, 如实反映各种操作流程的情况变化, 并以真实情况设置错误操作引发的事故, 保持不同厂站保护和自动装置的状态与实际情况相一致。在实际工作中, 会发生一些危及安全却没有造成设备异常的事故, 也必须要及时处理, 缺陷设置培训可以提升专业人员对事故的敏感度, 强化监控人员的判断能力和专业技能, 能从各种信号源中剥除干扰信号并对缺陷进行合理处理。变压器本体异常与断路本体异常是需要监视人员必须掌握的两种常见的异常状况[2]。
要满足电网调控仿真系统对调度人员和监视人员统一、全面、深入的培训、鉴定与考核工作, 就必须要从多级多地域的电网全生产过程出发, 提升仿真培训的技术。首先, 需要新增配电网的仿真培训功能。目前多数的调度仿真系统都只能针对110KV以上的电网进行建模仿真, 但是实际上大多县级工作人员所管理的电网电压都在110KV以下。为了保证所有的现场设备、异常状况和事故警报都与实际状况相符合, 提升仿真培训工作的有效性, 应该根据日常工作的普遍性合理设置10KV线路故障等。其次, 需要联合反事故演习提升仿真培训功能。一般情况下, 仿真培训系统主要是进行常规仿真培训, 是以时间为单位设置电网设备的故障和异常情况, 不具备电网事故的灵活性和突发性, 无法有效提升专业人员的敏感度、灵活度、判断能力及应变能力。为了提升反事故演习的培训效果, 可以在原系统基础上, 实现省、地、县的统一演习, 设计辅助电网仿真的平台系统, 减少演习中的配合人员, 增强演习的灵活性和常态化。这种功能不仅能满足运行、调控等相关人员的专业技能培训要求, 也能适应大范围、多人次的专业人员开展集中或远程反事故演习。
总之, 电网调控系统的一体化仿真培训系统是未来几年电网专业人员技能知识和操作能力综合培训的主要工具。随着“大运行模式”和“调控一体化”的不断深入, 调度员和监视人员都应该具备更高的专业素养和业务水平。考虑到目前我国电网管理监督的实际情况, 应该不断细化仿真系统建模, 扩大组件库, 从目前的岗位需求出发, 合理设置培训教材, 消除薄弱环节, 全面快速提升相关人员的能力和素养。
摘要：电网调控一体仿真培训系统主要是通过对电力相关工作人员的工作内容及业务流程进行管理、监控, 从而对运行人员的提升培训方案进行分析设计。传统的电网调度运行技术在可操作性和灵敏性中存在一定的缺陷, 无法适用于大范围复杂的调控仿真。随着电子计算机技术的快速发展, 一体化仿真培训系统的结合, 提升了仿真工作的有效性, 节约了一定的人力物力, 但是现有的系统要满足二次设备和二次系统内在机理的一体化仿真, 仍然需要进行一些改革创新。本文从调控运行专业的仿真培训需求出发, 简要分析了电网调度运行仿真培训系统的开发及应用状况, 从而提出电网调控一体化仿真培训系统的开发策略。
关键词：电网调控,一体仿真,培训系统
[1] 唐惜鹏, 刘红梅.基于PLC的地区电网调控一体化[J].电子技术与软件工程, 2017 (22) :135-136.
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