仿真技術在電力系統(tǒng)中的應用實例

仿真技術在電力系統(tǒng)中的應用實例
摘要：自20世紀80年代末至今，我國的仿真技術獲得了極大的發(fā)展。在電力系統(tǒng)中，內容自20世紀80年代末至今，我國的仿真技術獲得了極大的發(fā)展。在電力系統(tǒng)中，應用較多的培訓仿真系統(tǒng)有電廠仿真、電網運行工況仿真和變電所仿真。一般說來，凡是需要有一個或一組熟練職員進行操縱、控制、治理與決策的實際系統(tǒng)，都需要對這些職員進行培訓、教育與培養(yǎng)。早期的培訓大都是經過理論講解和現場實習，通過實際操縱經驗的積累來完成的，這種培訓方式因是在實際運行的系統(tǒng)上進行操縱，不僅培訓本錢高、培訓時間長，而且有些故障只能在實際發(fā)生時才能得到實際操縱的機會，致使一部分知識只有感性熟悉，得不到實際操縱的鍛煉。隨著系統(tǒng)規(guī)模的加大、復雜程度的進步，非凡是造價日益昂貴，練習時因操縱不當引起的破壞而帶來的損失大大增加，因此，進步系統(tǒng)運行安全性、可靠性事關重大。頻譜分析儀| 電池測試儀| 相序表| 萬用表| 功率計| 示波器| 電阻測試儀| 電阻計| 電表| 鉗表| 高斯計| 電磁場測試儀| 電源供應器|
為解決這些目前，我國農網中(110kV、35kV)變電所培訓仿真系統(tǒng)主要有孤立變電所型變電培訓仿真系統(tǒng)和考慮簡單電網的變電培訓仿真系統(tǒng)。前一種類型的變電培訓仿真系統(tǒng)配置簡單，造價相對較低；后一種不僅仿真了變電所的運行狀況，而且考慮到電網和變電所之間的相互影響，該類型的變電培訓仿真系統(tǒng)在功能上比孤立變電所型的仿真系統(tǒng)要強。此外，廣州市駿凱電子科技有限公司還有將無人值班變電所仿真、集控中心仿真、變電所運行治理系統(tǒng)結合于一體的110kV/35kV集控站培訓仿真系統(tǒng)�？紤]到仿真原理的相同性和孤立變電所型變電培訓仿真系統(tǒng)較為簡單，能夠在單機上獨立運行的特點，以下只對該系統(tǒng)進行扼要先容。
2　硬件配置的基本要求　　微機一臺：主頻PENTIUM200；32M內存；3.2G硬盤；16倍光驅；顯示卡、聲卡、音箱等。
3　軟件配置的基本要求
　　(1)　中文視窗Windows95以上版本；
　　(2)　多媒體仿真培訓軟件。
4　主要功能
　　(1)　正常操縱練習：斷路器操縱、隔離開關操縱、壓板操縱、保護投停、電壓互感器的切換，電容器的投停等；
　　(2)　故障演習練習：　　斷路器故障：拒動、誤動、偷跳；　　隔離開關故障：帶負荷拉合隔離開關、帶電合接地隔離開關；　　變壓器故障：包括相間短路、接地短路、匝間短路、變壓器過負荷、變壓器油溫過高；　　母線故障：母線短路、母線接地；　　線路故障：近區(qū)短路、接地、斷線等；　　此外，還有電容器故障、繼電保護故障以及其它故障等。　　培訓者可對設定操縱任務或故障，依據系統(tǒng)標準操縱票進行操縱，系統(tǒng)也可在出現故障時，給予提示并指出錯誤要點。
　　(3)　操縱票天生與培訓系統(tǒng)：可對線路、主變壓器、母線、電容器等設備開操縱票；可對學員的操縱以操縱票的形式記錄；可對學員的操縱票和標準操縱票進行比較；
　　(4)　理論知識的培訓：可提供設備的圖片和產品先容；可進行二次回路圖紙講解：包括中心信號回路、電力變壓器保護、電容器組保護、輸電線路保護、低周減載裝置等；還可進行運行規(guī)程問答、典型故障處理、經驗先容以及提供考試題庫。
　　(5)　系統(tǒng)維護功能：系統(tǒng)可根據110kV變電所的主接線方式(如：單母線接線方式、內橋接線方式、單元接線方式)和正常運行方式的差異及實際變電所的工作情況進行選擇和修改，可對考試題目進行增加或修改，還可對二次接線圖上的線路名稱和隔離開關、斷路器號進行更改，使其更加接近變電所的實際運行情況。
　　操縱實例：
　　倒閘操縱是變電所正常運行和檢驗中都涉及的操縱，具有重要的作用，其操縱過程如下：
　�、龠\行仿真軟件，進行操縱職員登陸。
　�、谶M行功能選擇，進進倒閘操縱模塊，進行題目分類選擇。如選擇"10kV倒閘操縱題目"后，屏幕上會出現一系列10kV倒閘操縱題目的分項內容，用鼠標按鈕進行選擇，選擇"紡織線002斷路器停電，紡織線線路檢驗"(見圖2)。選擇題目后，可進行標準操縱票預覽，以便操縱職員了解操縱步驟后進行正確操縱。可單擊要點按鈕，查看提示注重事項。廣州市駿凱電子科技有限公司操縱練習既可在線路圖上進行，也可在模擬圖上進行。圖2
　�、垡来卫�開紡織線002斷路器，拉開002-3隔離開關，拉開002-1隔離開關，在002-3隔離開關線路側掛接地線(見圖3)。碰到困難時，可查閱標準操縱票和操縱要點提示。操縱完畢后，調出操縱記錄與標準操縱票進行比較，假如在操縱過程中發(fā)生誤操縱，系統(tǒng)會出現報警。圖3
　�、苓x擇操縱題目后，也可進進考試狀態(tài)。在此狀態(tài)下，系統(tǒng)不提供標準操縱票和操縱要點提示，考試時間到，系統(tǒng)不再進行操縱記錄。
5　結束語
　　目前，110/35kV變電培訓仿真系統(tǒng)在一些變電所已經得到應用，并取得實效�；丶{起來，變電培訓仿真系統(tǒng)具有如下的特點：
　　(1)　計算機仿真程度高。仿真畫面完全按照變電所的電力設備實物進行繪制，形象逼真。操縱職員在模擬圖或二次接線圖上用鼠標點擊元器件，即可激發(fā)元器件動作，元器件動作后仿真變電所同實際變電所情況一致。
　　(2)　培訓功能完善。不但可對變電所的正常和異常事故進行仿真，而且可提供完善的二次圖講解。對變電所的繼電保護裝置從動作原理到動作過程進行分步講解，突出顯示動作斷路器和響應元器件，動畫模擬電流軌跡。
　　(3)　可擴充性強。仿真系統(tǒng)還應提供維護功能，用戶可在使用過程中，按照各自變電所的實際情況進行適當的修改，使其更接近實際運行中的變電所。
　　(4)　人機界面友好，操縱簡單，顯示直觀，具有真實性、正確性和靈活性的特點。
　　總之，變電培訓仿真系統(tǒng)能進步培訓效率、縮短培訓周期、降低培訓本錢、進步運行職員的技術業(yè)務素質，作為一種新型的培訓方式，其經濟效益和社會效益是顯而易見的，具有廣泛的應用遠景。