CN103093028A - 电力调度仿真培训系统监控信号的建模方法和模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力调度仿真培训系统监控信号的建模方法和模拟方法，包括如下步骤:对现有的作为模型的电网调度系统中的所有设备、故障、监控信号进行数据化处理形成与故障和监控信号本身一一对应的故障数据单元和监控信号数据单元；对上述故障数据单元、监控数据单元进行统计、整理、分类，分别形成故障数据资源库和未标签化监控信号数据资源库，设备信息作为对应标准与上述故障数据资源库中故障数据单元的进行匹配，为每个监控信号数据单元打上用于被搜索、筛选的触发标签等，本发明的有益之处在于：能够有效的实现对二次设备监控信号的仿真，最大程度实现了电网监控信号仿真的真实性和可还原性，大大的提高了仿真培训的实战效果。

Description

电力调度仿真培训系统监控信号的建模方法和模拟方法

技术领域

本发明涉及一种建模方法和仿真培训系统的模拟方法，具体涉及一种电力调度仿真培训系统监控信号的建模方法和模拟方法。

背景技术

电力调度仿真培训系统是为了培养调度员对电网运行状况的总体把握能力和对电网突发事故的及时反应并正确处理的能力。是一种非常重要的培训系统。

我们知道，在电网系统中存在一次设备和二次设备，在真正的电网调度系统中，一次设备包括线路、母线、负荷、发电机、变压器、刀闸、断路器、电容器、电抗器等等，这些一次设备故障产生的监控信号比较容易模拟，但是电流互感器、电压互感器等二次设备产生的二次设备监控信号主要是由于电网一次设备发生异常或故障时触发二次设备产生的告警或动作信号，二次设备的监控信号在模拟系统中往往没有办法进行真正意义上的模拟。因此在现有的仿真培训过程中，作为重要参考量的二次设备的监控信号如果仿真不正确，或者不真实，那调度员仿真培训的逼真性就会大大降低，影响到实际的培训仿真效果。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能够有效模拟电网中二次设备监控信号模拟的建模方法和模拟方法。 

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

电力调度仿真培训系统中监控信号的建模方法，其特征在于,包括如下步骤:

a、对现有的作为模型的电网调度系统中的所有设备、故障、监控信号进行数据化处理形成与故障和监控信号本身一一对应的故障数据单元和监控信号数据单元；上述故障数据单元包括：发生故障的设备的设备信息、故障类型信息、故障内容信息，其中故障内容是指设备发生故障的实际过程；上述监控信号数据单元包括：相关联设备的设备信息、监控信号类型信息、监控信号本身的信息；然后对上述设备信息、故障数据单元、监控信号数据单元进行采集形成总的数据资源库；

b、对上述故障数据单元、监控数据单元进行统计、整理、分类，分别形成故障数据资源库和未标签化监控信号数据资源库；

c、将上述监控信号数据资源库中的监控信号数据单元以相同的设备信息作为对应标准与上述故障数据资源库中故障数据单元进行模糊匹配，建立故障数据单元到监控信号数据单元初步的对应关系；

d、对上述故障数据单元到监控信号数据单元初步的对应关系进行甄选和校对，对于模糊匹配中存在与实际的故障与监控信号对应关系不一致的匹配，进行人工干预和修正，使所有的故障数据单元到监控信号数据单元的对应关系均符合实际情况，形成最终的单元对应关系；

e、根据上述最终的单元对应关系为每个监控信号数据单元打上用于被搜索、筛选的触发标签，每个监控信号数据单元中的触发标签中记载了根据上述单元对应关系所对应的故障数据单元中的设备信息、故障信息、故障内容信息作为筛选信息，打上触发标签的每个监控信号数据单元形成标签化监控信号数据资源库；

f、将上述标签化监控信号数据资源库和故障数据资源库均加载到电力调度仿真培训系统的计算机程序中，完成建模。

前述的电力调度仿真培训系统中监控信号的建模方法，其特征在于,上述设备信息中包括：所属厂站、设备名称、设备类型。

前述的电力调度仿真培训系统中监控信号的建模方法，其特征在于,上述触发标签还记载有信号触发延迟时间作为筛选条件。

前述的电力调度仿真培训系统中监控信号的建模方法，其特征在于,在上述步骤a中仅对现有的作为模型的电网调度系统中的所有的二次设备监控信号进行上述数据化处理。

本发明电力调度仿真培训系统监控信号的模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、采用如权利要求1至5任意一项所述的电力调度仿真培训系统中监控信号的建模方法，在电力调度仿真培训系统的计算机程序中加载上述标签化监控信号数据资源库和故障数据资源库；

B、通过在电力调度仿真培训系统的计算机程序调用故障数据单元实现模拟实际故障的设置，计算机根据所调用的故障数据单元在上述标签化监控信号资源库中通过触发标签对所有的监控信号数据单元进行遍历搜索和对比筛选，凡是触发标签所记载内容符合所设置的故障数据单元的就触发该监控信号数据单元所对应的监控信号本身，实现监控信号模拟，如果没有搜索到符合的监控信号数据单元，则退出等待下次设置。

前述的电力调度仿真培训系统监控信号的模拟方法，其特征在于，上述设备信息中包括：所属厂站、设备名称、设备类型。

前述的电力调度仿真培训系统监控信号的模拟方法，其特征在于，上述触发标签还记载有信号触发延迟时间作为筛选条件，当在上述步骤B中的遍历搜索和对比中，仅上述触发标签中的触发延迟时间不符合时，暂不触发，等待延迟时间符合标签记载时再进行触发。

前述的电力调度仿真培训系统监控信号的模拟方法，其特征在于，在上述步骤中仅对二次设备监控信号进行模拟。

前述的电力调度仿真培训系统监控信号的模拟方法，上述监控信号数据单元所对应的监控信号的触发后以电力调度仿真培训系统中光子牌的状态变化或显示器所显示的警告窗口形式显示。

本发明的有益之处在于：能够有效的实现对二次设备监控信号的仿真，最大程度实现了电网监控信号仿真的真实性和可还原性，大大的提高了仿真培训的实战效果。  

附图说明

图1是本发明的电力调度仿真培训系统中监控信号的建模方法的流程框图；

图2是本发明的电力调度仿真培训系统监控信号的模拟方法的流程框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

参照图1所示，本发明的电力调度仿真培训系统中监控信号的建模方法，包括如下步骤：

步骤a：首选选择一个实际在应用的电网作为建模的基础和参照，对该电网的电网调度系统中的所有设备、故障、监控信号的相关信息打包进行数据化处理，形成与故障和监控信号本身一一对应的故障数据单元和监控信号数据单元，然后对故障数据单元和监控信号数据单元进行采集形成总的数据资源库。

一般而言，对于一般的电网调度系统而言，由于日常工作的需要，关于设备、故障、监控信号的信息往往已经实现数据化的。但是本发明中为了实现发明目的，本发明的故障数据单元包括：发生故障的设备的设备信息、故障类型信息、故障内容信息，其中故障内容是指设备发生故障的实际过程；监控信号数据单元包括：相关联设备的设备信息、监控信号类型信息、监控信号本身的信息。

需要说明的是，这里所说的故障是指广义上故障，即设备出现非正常的工作状态，应当包括：设备不能工作的设备故障和设备未按照设定工作的设备异动。

作为一种优选方案，设备信息中包括：所属厂站、设备名称、设备类型。另外，由于一次设备本身模拟已经相对简单而且技术成熟，为了减少数据处理的工作量，作为优选方案，我们在建模的过程中仅对二次监控信号进行数据化处理，也就是说我们仅以抱着模拟二次监控信号的目的进行建模，以下我们也通过对二次监控信号处理来阐释本发明。

步骤b: 对所有故障数据单元、监控数据单元进行统计、整理、分类，分别形成故障数据资源库和未标签化监控信号数据资源库。整理的目的在于能够实现更好的匹配和人工干预。

步骤c: 将监控信号数据资源库中的监控信号数据单元以相同的设备信息作为对应标准与故障数据资源库中故障数据单元的进行模糊匹配，建立故障数据单元到监控信号数据单元初步的对应关系，这种关系能够实现大部分匹配，但是对于一些特殊的或生僻的信号则可能与现实不符。另外，需要说明的是，匹配并非是一一对应的，就故障数据单元而言，其可能会匹配很多个监控信号数据单元，因为一个故障的产生可能会引起多个监控信号的产生，所以这种匹配的目的在于最大限度的还原真实的故障与监控信号的对应关系。

步骤d: 对故障数据单元到监控信号数据单元初步的对应关系进行甄选和校对，对于模糊匹配中存在与实际的故障与监控信号对应关系不一致的匹配，进行人工干预和修正，使所有的故障数据单元到监控信号数据单元的对应关系均符合实际情况，形成最终的单元对应关系。这个最终的对应关系即为原来作为模型的电网中最真实和完全的故障和监控信号的对应关系，经过之前步骤，我们将这种实际存在的对应关系转化为数据单元之间的对应关系，为后面的设置一个数据单元然后按照对应关系触发到另一个数据单元模式做准备。

步骤e: 根据最终的单元对应关系为每个监控信号数据单元打上用于被搜索、筛选的触发标签，每个监控信号数据单元中的触发标签中记载了根据单元对应关系所对应的故障数据单元中的设备信息、故障信息、故障内容信息作为筛选信息，打上触发标签的每个监控信号数据单元形成标签化监控信号数据资源库。

如前所述，步骤a、b、c、d实现了实际存在的故障到监控信号的对应关系转化为故障数据单元与监控信号数据单元之间的数据对应关系，为了存储这种关系以备调用，并且实现模拟复杂的情况，在步骤e中，我们为监控信号数据单元打上触发标签，也就是说我们为监控信号数据单元附加了一个相当于的记载了这种对应关系的索引数据。这样一来，在调用时就可以通过检索符合触发标签来找到监控信号数据单元，并按照其记载的监控信号本身的信息以一定的形式模拟该监控信号。需要说明的，一些监控信号本身是具有一定延时的，所以作为一种优选方案，在触发标签中还包括信号触发延迟时间作为筛选条件。当触发的时间不满足时，不能完成触发。

步骤f：将标签化监控信号数据资源库和故障数据资源库均加载到电力调度仿真培训系统的计算机程序中，完成建模。

参照图2所示，本发明的电力调度仿真培训系统监控信号的模拟方法，包括两个步骤：

步骤A：即利用本发明的电力调度仿真培训系统中监控信号的建模方法完成建模，电力调度仿真培训系统的计算机程序中加载标签化监控信号数据资源库和故障数据资源库。

步骤B：通过在电力调度仿真培训系统的计算机程序调用故障数据单元实现模拟实际故障的设置，计算机根据所调用的故障数据单元在标签化监控信号资源库中通过触发标签对所有的监控信号数据单元进行遍历搜索和对比筛选，凡是触发标签所记载内容符合所设置的故障数据单元的就触发该监控信号数据单元所对应的监控信号本身，实现监控信号模拟，如果没有搜索到符合的监控信号数据单元，则退出等待下次设置。

作为一种优选方案，当在步骤B中的遍历搜索和对比中，仅触发标签中的触发延迟时间不符合时，暂不触发，等待延迟时间符合标签记载时再进行触发。

作为一种优选方案，监控信号数据单元所对应的监控信号的触发后以电力调度仿真培训系统中光子牌的状态变化或显示器所显示的警告窗口形式显示。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.电力调度仿真培训系统中监控信号的建模方法，其特征在于,包括如下步骤:

a、对现有的作为模型的电网调度系统中的所有设备、故障、监控信号进行数据化处理形成与故障和监控信号本身一一对应的故障数据单元和监控信号数据单元；上述故障数据单元包括：发生故障的设备的设备信息、故障类型信息、故障内容信息，其中故障内容是指设备发生故障的实际过程；上述监控信号数据单元包括：相关联设备的设备信息、监控信号类型信息、监控信号本身的信息；然后对上述设备信息、故障数据单元、监控信号数据单元进行采集形成总的数据资源库；

b、对上述故障数据单元、监控数据单元进行统计、整理、分类，分别形成故障数据资源库和未标签化监控信号数据资源库；

c、将上述监控信号数据资源库中的监控信号数据单元以相同的设备信息作为对应标准与上述故障数据资源库中故障数据单元进行模糊匹配，建立故障数据单元到监控信号数据单元初步的对应关系；

d、对上述故障数据单元到监控信号数据单元初步的对应关系进行甄选和校对，对于模糊匹配中存在与实际的故障与监控信号对应关系不一致的匹配，进行人工干预和修正，使所有的故障数据单元到监控信号数据单元的对应关系均符合实际情况，形成最终的单元对应关系；

e、根据上述最终的单元对应关系为每个监控信号数据单元打上用于被搜索、筛选的触发标签，每个监控信号数据单元中的触发标签中记载了根据上述单元对应关系所对应的故障数据单元中的设备信息、故障信息、故障内容信息作为筛选信息，打上触发标签的每个监控信号数据单元形成标签化监控信号数据资源库；

f、将上述标签化监控信号数据资源库和故障数据资源库均加载到电力调度仿真培训系统的计算机程序中，完成建模。

2.根据权利要求1所述的电力调度仿真培训系统中监控信号的建模方法，其特征在于,上述设备信息中包括：所属厂站、设备名称、设备类型。

3.根据权利要求1所述的电力调度仿真培训系统中监控信号的建模方法，其特征在于,上述触发标签还记载有信号触发延迟时间作为筛选条件。

4.根据权利要求1所述的电力调度仿真培训系统中监控信号的建模方法，其特征在于,在上述步骤a中仅对现有的作为模型的电网调度系统中的所有的二次设备监控信号进行上述数据化处理。

5.电力调度仿真培训系统监控信号的模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、采用如权利要求1至5任意一项所述的电力调度仿真培训系统中监控信号的建模方法，在电力调度仿真培训系统的计算机程序中加载上述标签化监控信号数据资源库和故障数据资源库；

B、通过在电力调度仿真培训系统的计算机程序调用故障数据单元实现模拟实际故障的设置，计算机根据所调用的故障数据单元在上述标签化监控信号资源库中通过触发标签对所有的监控信号数据单元进行遍历搜索和对比筛选，凡是触发标签所记载内容符合所设置的故障数据单元的就触发该监控信号数据单元所对应的监控信号本身，实现监控信号模拟，如果没有搜索到符合的监控信号数据单元，则退出等待下次设置。

6.根据权利要求5所述的电力调度仿真培训系统监控信号的模拟方法，其特征在于，上述设备信息中包括：所属厂站、设备名称、设备类型。

7.根据权利要求5所述的电力调度仿真培训系统监控信号的模拟方法，其特征在于，上述触发标签还记载有信号触发延迟时间作为筛选条件，当在上述步骤B中的遍历搜索和对比中，仅上述触发标签中的触发延迟时间不符合时，暂不触发，等待延迟时间符合标签记载时再进行触发。

8.根据权利要求5至7任意一项所述的电力调度仿真培训系统监控信号的模拟方法，其特征在于，在上述步骤中仅对二次设备监控信号进行模拟。

9.根据权利要求5至7任意一项所述的电力调度仿真培训系统监控信号的模拟方法，上述监控信号数据单元所对应的监控信号的触发后以电力调度仿真培训系统中光子牌的状态变化或显示器所显示的警告窗口形式显示。

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