CN104537908A - 一种基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统及方法，仿真系统包括调度一体化仿真中心，上级调度培训中心，下级调度培训中心，调度一体化教员管控中心和多级调度通讯管理中心，其中上、下级调度培训中心之间基于边界定义方式的模型拼接技术实现模型共享，多级调度通讯管理中心采用自定义数据协议的方式实现了一体化数据通讯管理。本发明系统和方法实用性强，具有极强的灵活性与可行性，更好的提升调控一体化培训系统使用的真实性、有效性。

Description

一种基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统及方法

技术领域

本发明涉及电力系统自动化调度领域，具体涉及一种基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统及方法。

背景技术

近年来，国家电网公司各省（地）调均开展了调度一体化体系的建设，目的是进一步增强上下级调度之间的业务协同水平，同时上下级调度系统的告警互推以及发电控制的协调技术日趋完善，从而实现了多级调度间核心业务的一体化。因此，为提升调度人员适应调度一体化运行模式的生产能力，需要提供新运行管理模式的培训仿真系统。

发明内容

本发明提供一种可有效提高多级调度一体化的培训及管理水平的基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统及方法。

为达到上述目的所采用的技术方案如下：

一种基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统，包括：调度一体化仿真中心，上级调度培训中心，下级调度培训中心，调度一体化教员管控中心和多级调度通讯管理中心，所述调度一体化仿真中心，上级调度培训中心，下级调度培训中心，调度一体化教员管控中心均通过消息总线和多级调度通讯管理中心进行通讯，其中：

调度一体化仿真中心配置有调度一体化操作仿真引擎和调度一体化数据仿真引擎，其中调度一体化操作仿真引擎配置学员操作仿真引擎和全业务指令操作仿真引擎，调度一体化数据仿真引擎配置继电保护仿真引擎，潮流仿真引擎，自动装置仿真引擎，频率计算仿真引擎；所述全业务是指各级调度培训中心配置的自动电压控制培训业务、自动发电控制培训业务、日内调度计划培训业务、综合智能告警培训业务、网络分析培训业务以及继电保护在线监视培训业务；

上级调度培训中心和下级调度培训中心为学员提供培训环境，包括培训系统核心业务和学员台，其中，培训系统核心业务配置有自动电压控制，综合智能告警，网络分析，调度计划，自动发电控制和继电保护在线监视与分析培训业务，学员台配置调度学员台和监控学员台；

调度一体化教员管控中心负责一体化教案的制作、培训时钟的仿真以及培训进度的控制；所述培训进度的控制指的是对培训退出状态、暂停状态、评估状态、恢复培训状态的控制；

多级调度通讯管理中心在整个仿真系统中建立数据通讯协议，使上下级调度培训中心、调度一体化仿真中心以及调度一体化教员管控中心实现通讯链接。

前述的上级调度培训中心和下级调度培训中心之间基于边界定义方式的模型拼接技术实现模型共享。

前述的模型共享的实现包括以下步骤：

a）各级调度培训中心导出本中心的电网模型，并以E格式文件的方式进行保存；

b） 将电网模型文件发送至多级调度通讯管理中心，再由调度一体化仿真中心接收保存；

c）定义上级调度培训中心中电网模型与下级调度培训中心中电网模型的边界设备，并将边界设备信息存储在培训系统实时库；

d）一体化仿真中心读取各级调度中心的电网模型文件，在内存中分别形成各自的模型层次结构；

e）采用模糊匹配的方法形成上、下级调度中心边界设备的对应关系； 

f）上、下级调度中心电网模型分别切除边界联络线以外的模型，各级只留下本级责任区范围内的电网模型，边界联络线模型属于上级调度中心电网模型；

g）根据边界联络线，将下级电网模型依次拼接到上级电网模型内，从而形成拼接之后的全模型；

h）对全模型进行拓扑分析，检查是否存在节点空挂、线路两端连接是否同一电压等级的错误，如果无误，将全模型写入实时库；

i）将实时库全模型转化为用于潮流计算的计算模型。

前述的仿真系统配置有各种设备类型、各种电压等级的继电保护模板，将各种继电保护模板配置到一体化全模型设备上，用于继电保护仿真计算。

前述的多级调度通讯管理中心采用自定义数据协议的方式，利用TCP/IP网络服务端、客户端的数据交互模式，以客户端数据订阅的方式实现数据的获取，其中，定义多级调度通讯管理中心为信息服务的通信服务端，定义上、下级调度培训中心为学员台通信客户端，定义调度一体化仿真中心为仿真通信客户端。

前述的通信服务端，学员台通信客户端，仿真通信客户端之间实现数据的传输包括以下步骤：

11）学员台在系统厂站图上进行操作，系统会根据学员的设置信息自动生成相应操作类型的操作报文，并将报文发送至通讯服务端；

12）通信服务端接收到学员台通讯客户端发送的报文后，首先进行报文解析并判断消息类型，确定消息类型后将报文转发至仿真通信客户端；

13）仿真通信客户端接收消息进行解析，生成相应的指令，进行操作并进行潮流、保护、频率仿真计算，仿真计算完成后分别将变化遥信、变化遥测、继电保护信号信息进行组包，最后将各种类型的报文逐一发送至通讯服务端；

14）通讯服务端接收到仿真通信客户端发送的全部消息报文并进行解析，判断消息类型后发送至学员台通信客户端；

15）学员台通信客户端接收全部报文后，将遥信变位和继电保护信号发送至告警窗，并将变化遥信和变化遥测写入实时库。

前述的调度一体化教员管控中心实现一体化教案的制作、培训时钟的仿真以及培训进度的控制包括以下步骤：

21）人工读取初始断面，教员根据培训需要进行断面调整并保存为文件，人工选择教案发送至多级调度通讯管理中心；

22）调度一体化仿真中心从多级调度通讯管理中心接收到教员教案信息后进行教案装载，将教案信息装载到潮流计算模型内，启动调度一体化仿真中心的各类仿真引擎；同时上、下级调度培训中心从多级调度通讯管理中心接收到教员教案信息后，读取本级管辖范围内设备的潮流信息及事件信息，进行教案装载，将教案信息装载到培训系统的实时库内，并启动学员台的培训业务应用程序；

23）在调度一体化教员管控中心内人工设置培训系统进入培训阶段，启动培训时钟计算器，根据设置的仿真步长进行培训时钟计算并发送；

24）调度一体化仿真中心接收到时钟消息后，更新仿真计算模型的时钟变量，上、下级调度培训中心接收到培训时钟消息后，更新学员台的系统时钟；

25）在调度一体化教员管控中心内人工设置培训系统运行状态为退出培训，并将运行状态信息发送至多级调度通讯管理中心；

26）调度一体化仿真中心接收到运行状态信息后，释放当前培训的教案，退出所有仿真引擎；上、下级调度培训中心接收到运行状态信息后，退出学员台的培训业务应用程序。

前述的初始断面为实时断面、历史断面或者历史保存的教案。

基于仿真系统进行仿真处理的方法，包括以下步骤：

1）调度一体化教员管控中心制作教案，设置培训初始时钟，并将教案及初始时钟发送至多级调度通讯管理中心；

2）上、下级调度培训中心通过多级调度通讯管理中心接收教案，根据责任区进行教案装载，并根据培训时钟进行自动对时；同时调度一体化仿真中心通过多级调度通讯管理中心接收教案，装载到潮流计算模型并周期启动潮流、继电保护、安自以及频率计算的仿真引擎；

3）调度一体化仿真中心的调度一体化操作仿真引擎监听多级通讯管理中心内的通道消息，检测电网设备运行状态信息，如果电网设备存在故障或异常情况，解析故障信息并在计算模型内设置对应设备的故障标志；

4）调度一体化仿真中心的继电保护仿真引擎周期检测电网计算模型全部设备的运行状态，当发现故障后立刻启动保护仿真计算程序，并将保护动作信息以及开关出口信息发送至多级通讯管理中心；

5）由于开关动作，潮流仿真引擎检测到电网拓扑发生变化后，立刻进行潮流计算，并将计算前后发生变化的量测信息发送至多级调度通讯管理中心；

6）上、下级调度培训中心分别接收到多级调度通讯管理中心传送的各类消息，进行对应的数据刷新，并将开关变位及继电保护信号发送至告警窗内；

7）上、下级调度培训中心的综合智能告警应用根据通道内的告警信息及量测变化信息进行故障定位，并将故障诊断结果以可视化的方式进行展示。

本发明具有如下优点：

一是在仿真技术方面将传统“基于断面的静态式”更改为“基于全业务的过程式”，支持调度各专业运行人员面向全业务的培训模式，模拟核心应用如AGC、AVC、综合智能告警等在控制、告警的动态过程，实现调度运行人员处理故障、潮流转移、计划值修改等运行操作的全业务培训仿真环境；二是在培训模式方面将传统“边界潮流交互式”扩展为“全数据共享式”，支持多级调度的全业务协调培训模式，实现调度各专业运行人员处理或协调其他级调度的一体化培训仿真环境。

附图说明

图1 为本发明的仿真系统结构示意图；

图2 为本发明的模型共享实现流程图；

图3 为本发明的一体化仿真实现的结构图；

图4 为本发明一体化数据通讯管理实现的结构图；

图5 为本发明调度一体化教员管控中心功能实现结构图。

具体实施方式

为便于理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步阐述。

本发明的一体化培训仿真系统(以下简称培训系统)是一套计算机系统，基于实际电力系统数学模型，模拟各级调度操作和故障后的系统工况，并将操作信息、故障信息、告警信息统一发送至一体化仿真中心，一体化操作仿真引擎接收并处理操作信息，一体化数据仿真引擎进行操作后的潮流、保护、告警等数据的仿真，并最后发送至上下级培训中心。上述的技术特点为调度员提供一个逼真的培训环境，以达到既不影响实际电力系统的运行而又实现了多级调度联合培训的目的。

图1所示为本发明的多级调度一体化仿真系统结构示意图。

由图1可以看出，整个培训系统包括五个组成部分，分别是调度一体化仿真中心、上级调度培训中心、下级调度培训中心、调度一体化教员管控中心以及多级调度通讯管理中心。

调度一体化仿真中心主要承担基础数据的仿真以及学员操作指令的处理等任务，并利用多级调度通讯管理中心与上、下级调度培训中心建立链接，实现培训环境分散而仿真平台统一的一体化培训方式。如图1所示，调度一体化仿真中心配置了调度一体化操作仿真引擎和调度一体化数据仿真引擎，其中调度一体化操作仿真引擎配置学员操作仿真引擎和全业务指令操作仿真引擎，主要负责各级调度学员操作的处理、全业务控制，调度一体化数据仿真引擎配置继电保护仿真引擎，潮流仿真引擎，自动装置仿真引擎，频率计算仿真引擎，主要负责继电保护仿真、潮流仿真、自动装置仿真以及频率仿真，其中全业务指的是各级调度培训中心配置的自动电压控制培训业务、自动发电控制培训业务、日内调度计划培训业务、综合智能告警培训业务、网络分析培训业务以及继电保护在线监视培训业务。

上级调度培训中心和下级调度培训中心是学员的培训环境，如图1所示，配置有培训系统核心业务和学员台，其中，培训系统核心业务配置有自动电压控制，综合智能告警，网络分析，调度计划，自动发电控制和继电保护在线监视与分析等培训业务，学员台配置调度学员台和监控学员台。在多级调度一体化培训模式下，调度培训中心在核心业务的运行以及调控学员的操作方面与独立培训模式没有区别，但在仿真数据以及教员培训管控方面不是由本级调度培训中心提供，取而代之的是调度一体化仿真中心和调度一体化教员管控中心。为了使培训效果更佳真实，在平台环境和应用配置方面与生产运行环境保持一致，采用同样的图形、界面以及应用控制工具等。

调度一体化教员管控中心主要负责一体化教案的制作、培训时钟的仿真以及培训进度的控制，在多级调度联合演习的情况下，保证在教案、时钟以及培训进度方面的统一，其中教案是基于模型共享技术的调度一体化教案。培训进度指的是培训运行状态的控制，如退出状态、暂停状态、评估状态、恢复培训状态。

多级调度通讯管理中心在整个培训系统中建立数据通讯协议，使上、下级调度培训中心、调度一体化仿真中心以及调度一体化教员管控中心实现通讯链接，为多级调度一体化的实现提供基础的通讯条件。

基于电力系统的互联性，上下级培训系统在仿真模型方面是存在重叠性的，因此在模型拼接过程中，对于模型拆分和合并时需要处理的系统边界问题是无法回避的。本发明上、下级调度培训中心采用基于边界定义方式的模型拼接技术实现一体化仿真中心的模型共享功能，如图2所示，包括以下步骤：

a）模型导出：各级调度培训中心导出本中心的电网模型，并以E格式文件的方式进行保存；

b） 将电网模型文件发送至多级调度通讯管理中心，再由调度一体化仿真中心接收保存；

c）定义上级电网模型与下级电网模型的边界设备，并将边界设备信息存储在培训系统实时库；边界设备类型可能包括线路、发电机、负荷以及变压器，边界设备类型取决于实际系统模型管理及维护；

d）一体化仿真中心读取各级调度的电网模型文件，在内存中分别形成各自的模型层次结构；

e）采用模糊匹配的方法形成上、下级边界设备的对应关系；上、下级调度培训中心间边界设备的调度命名有可能有差异的问题，比如在上级调度培训中心某站内变压器名称为“1号变压器”，而在下级调度培训中心命名为“1号主变”，模糊匹配是根据厂站设备类型，列出相关设备后，根据A系统中名称的各个字符在B系统出现的百分比来判断是否有可能是同一设备；

f）模型切割：上、下级电网模型分别切除边界联络线以外的模型，各级只留下本级责任区范围内的电网模型，边界联络线模型属于上级电网模型；

g）模型拼接：根据边界联络线，将下级电网模型依次拼接到上级电网模型内，从而形成拼接之后的全模型；

h）模型检查及模型入库：对全模型进行拓扑分析，检查是否存在节点空挂、线路两端连接是否同一电压等级等错误，如果模型无误，将全模型写入信息实时库；

i）模型验证：将实时库全模型转化为用于潮流计算的计算模型。

多级调度一体化的仿真环节包括一体化潮流仿真、一体化继电保护的仿真以及一体化操作的仿真。如图3所示，其实现步骤如下：

第一步：模型共享拼实现拼接而成的全模型并转化成用于潮流计算的计算模型，潮流结果以分级分区域的方式发送至各级调度培训中心，保证各级调度培训中心在潮流的一致性；

第二步：一体化继电保护模型的自动生成，根据系统配置的各种设备类型、各种电压等级的继电保护模板，将模板保护分别配置到一体化全模型设备上；

第三步：一体化操作仿真引擎监听一体化通讯管理中心内的通道消息，检测电网设备运行状态信息，如果电网设备存在故障或异常情况，解析故障信息并在计算模型内标识故障设备信息；

第四步：系统采用逻辑保护仿真模式，继电保护仿真引擎周期检测电网计算模型全部设备的运行状态，当发现故障后立刻启动保护仿真计算程序，并将保护动作信息以及开关出口信息发送至多级调度通讯管理中心；

第五步：潮流仿真引擎接收到开关变位信息并进行网络拓扑和潮流计算，并将发生变化的量测以报文的方式发送至多级调度通讯管理中心。

本发明的多级调度通讯管理中心采用自定义数据协议的方式，利用TCP/IP网络服务端、客户端的数据交互模式，以客户端数据订阅的方式实现数据的获取及发送。其中，定义多级调度通讯管理中心为信息服务的通信服务端，定义上、下级调度培训中心为学员台通信客户端，定义调度一体化仿真中心为仿真通信客户端。

通信服务端，学员台通信客户端，仿真通信客户端之间实现数据的传输，以学员台遥控操作为例，如图4所示，包括以下步骤：

11）学员台通信客户端信息发送，学员台在系统厂站图上进行操作，例如进行开关设备的遥控操作，系统会根据学员的设置信息自动生成相应操作类型的操作报文，如对于遥控操作信息生成遥控类型的操作报文，并将报文发送至通讯服务端；

12）通讯服务端消息接收及处理：通信服务端接收到学员台通讯客户端发送的报文后，首先进行报文解析并判断消息类型，确定消息类型后将报文转发至仿真通信客户端，如本实施例中，确定消息为遥控操作消息类型后将报文转发至仿真通信客户端；

13）仿真通信客户端消息接收及处理：仿真通信客户端接收消息进行解析，生成相应的指令，进行操作并进行潮流、保护、频率仿真计算，仿真计算完成后分别将变化遥信、变化遥测、继电保护信号信息进行组包，最后将各种类型的报文逐一发送至通讯服务端；

14）通讯服务端消息接收及处理：通讯服务端接收到仿真通信客户端发送的全部消息报文并进行解析，判断消息类型后发送至学员台通信客户端；

15）学员台通信客户端消息接收及处理：学员台通信客户端接收全部报文后，将遥信变位和继电保护信号发送至告警窗，并将变化遥信和变化遥测写入信息实时库。

在上述的数据交互过程中，交互的数据类型包括潮流数据、核心业务数据、控制指令数据、培训时钟及进程控制指令数据。

为确保多级调度培训教案的统一性以及培训进度的协调一致性，在一体化培训系统中设立用以监视和管控各级调度培训状态的独立单元，称之为一体化调度教员管控中心。

如图5所示，调度一体化教员管控中心实现一体化教案的制作、培训时钟的仿真以及培训进度的控制包括以下步骤：

21）教案制作：人工读取初始断面，教员根据培训需要进行断面调整并保存为文件，人工选择教案发送至多级调度通讯管理中心；初始断面可以选择实时断面、历史断面以及历史保存的教案；

22）调度一体化仿真中心从多级调度通讯管理中心接收到教员教案信息后进行教案装载，将教案信息装载到潮流计算模型内，启动调度一体化仿真中心的各类仿真引擎；同时上、下级调度培训中心从多级调度通讯管理中心接收到教员教案信息后读取本级管辖范围内设备的潮流信息及事件信息，进行教案装载，将教案信息装载到培训系统的信息实时库内，并启动学员台的应用程序；

23）在调度一体化教员管控中心内人工设置培训系统进入培训阶段，启动培训时钟计算器，根据设置的仿真步长进行培训时钟计算并发送；

24）调度一体化仿真中心接收到时钟消息后，更新仿真计算模型的时钟变量，上、下级调度培训中心接收到培训时钟消息后，更新学员台的系统时钟；

25）在调度一体化教员管控中心内人工设置培训系统运行状态为退出培训，并将运行状态信息发送至多级调度通讯管理中心；

26）调度一体化仿真中心接收到运行状态信息后，释放当前培训的教案，退出所有仿真引擎；上、下级调度培训中心接收到运行状态信息后，退出学员台的应用程序。

上述在培训过程中，各级调度培训中心接收到培训状态控制指令后，立刻或按指定时间自动进入培训状态；各级调度培训中心进入培训后，自动将本中心的电网运行状态信息发送至调度一体化教员管控中心，其中电网运行状态信息包括各级调度培训学员的操作信息、越限信息、失负荷信息以及在线评估信息等；调度一体化教员管控中心接收到各级调度培训中心的电网状态信息后进行分级分类展示，并根据状态信息发送控制指令。

这里我们以启动培训并在培训过程中下级调度中心某设备故障为例说明一体化培训系统的仿真及处理流程：

第一步：调度一体化教员管控中心制作教案，设置培训初始时钟，并将教案及初始时钟发送至多级调度通讯管理中心；

第二步：上、下级调度培训中心通过多级调度通讯管理中心接收教案，根据责任区进行教案装载，并根据培训时钟进行自动对时；调度一体化仿真中心通过多级调度通讯管理中心接收教案，形成潮流计算模型并周期启动潮流、继电保护、安自以及频率计算的仿真引擎；责任区指的是调度培训中心的自动电压控制应用、自动发电控制应用、日内调度计划应用、综合智能告警应用、网络分析应用以及继电保护在线监视应用；

第三步：在下级调度培训中心设置220kv主变设备永久接地故障，故障设置完成后，系统自动将故障信息发送至多级调度通讯管理中心；

第四步：调度一体化仿真中心的调度一体化操作仿真引擎监听多级通讯管理中心内的通道消息，检测电网设备运行状态信息，如果电网设备存在故障或异常情况，解析故障信息并在计算模型内设置对应设备的故障标志；

第五步：调度一体化仿真中心的继电保护仿真引擎周期检测电网计算模型全部设备的运行状态，当发现故障后立刻启动保护仿真计算程序，并将保护动作信息以及开关出口信息发送至多级通讯管理中心；

第六步：由于开关动作，潮流仿真引擎检测到电网拓扑发生变化后，立刻进行潮流计算，将计算前后发生变化的量测信息发送至多级调度通讯管理中心；

第七步：上、下级调度培训中心分别接收到多级调度通讯管理中心传送的各类消息，进行对应的数据刷新，并将开关变位及继电保护信号发送至告警窗内；

第八步：上、下级调度培训中心的综合智能告警应用根据通道内的告警信息及量测变化信息进行故障定位，并将故障诊断结果以可视化的方式进行展示。

以上所述的实施步骤仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统，其特征在于，包括：调度一体化仿真中心，上级调度培训中心，下级调度培训中心，调度一体化教员管控中心和多级调度通讯管理中心，所述调度一体化仿真中心，上级调度培训中心，下级调度培训中心，调度一体化教员管控中心均通过消息总线和多级调度通讯管理中心进行通讯，其中：

调度一体化仿真中心配置有调度一体化操作仿真引擎和调度一体化数据仿真引擎，其中调度一体化操作仿真引擎配置学员操作仿真引擎和全业务指令操作仿真引擎，调度一体化数据仿真引擎配置继电保护仿真引擎，潮流仿真引擎，自动装置仿真引擎，频率计算仿真引擎；所述全业务是指各级调度培训中心配置的自动电压控制培训业务、自动发电控制培训业务、日内调度计划培训业务、综合智能告警培训业务、网络分析培训业务以及继电保护在线监视培训业务；

上级调度培训中心和下级调度培训中心为学员提供培训环境，包括培训系统核心业务和学员台，其中，培训系统核心业务配置有自动电压控制，综合智能告警，网络分析，调度计划，自动发电控制和继电保护在线监视与分析培训业务，学员台配置调度学员台和监控学员台；

调度一体化教员管控中心负责一体化教案的制作、培训时钟的仿真以及培训进度的控制；所述培训进度的控制指的是对培训退出状态、暂停状态、评估状态、恢复培训状态的控制；

多级调度通讯管理中心在整个仿真系统中建立数据通讯协议，使上下级调度培训中心、调度一体化仿真中心以及调度一体化教员管控中心实现通讯链接。

2.根据权利要求1所述的一种基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统，其特征在于，所述上级调度培训中心和下级调度培训中心之间基于边界定义方式的模型拼接技术实现模型共享。

3.根据权利要求2所述的一种基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统，其特征在于，所述模型共享的实现包括以下步骤：

a）各级调度培训中心导出本中心的电网模型，并以E格式文件的方式进行保存；

b） 将电网模型文件发送至多级调度通讯管理中心，再由调度一体化仿真中心接收保存；

c）定义上级调度培训中心中电网模型与下级调度培训中心中电网模型的边界设备，并将边界设备信息存储在培训系统实时库；

d）一体化仿真中心读取各级调度中心的电网模型文件，在内存中分别形成各自的模型层次结构；

e）采用模糊匹配的方法形成上、下级调度中心边界设备的对应关系； 

f）上、下级调度中心电网模型分别切除边界联络线以外的模型，各级只留下本级责任区范围内的电网模型，边界联络线模型属于上级调度中心电网模型；

g）根据边界联络线，将下级电网模型依次拼接到上级电网模型内，从而形成拼接之后的全模型；

h）对全模型进行拓扑分析，检查是否存在节点空挂、线路两端连接是否同一电压等级的错误，如果无误，将全模型写入实时库；

i）将实时库全模型转化为用于潮流计算的计算模型。

4.根据权利要求3所述的一种基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统，其特征在于，所述仿真系统配置有各种设备类型、各种电压等级的继电保护模板，将各种继电保护模板配置到一体化全模型设备上，用于继电保护仿真计算。

5.根据权利要求1所述的一种基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统，其特征在于，所述多级调度通讯管理中心采用自定义数据协议的方式，利用TCP/IP网络服务端、客户端的数据交互模式，以客户端数据订阅的方式实现数据的获取，其中，定义多级调度通讯管理中心为信息服务的通信服务端，定义上、下级调度培训中心为学员台通信客户端，定义调度一体化仿真中心为仿真通信客户端。

6.根据权利要求5所述的一种基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统，其特征在于，所述通信服务端，学员台通信客户端，仿真通信客户端之间实现数据的传输包括以下步骤：

11）学员台在系统厂站图上进行操作，系统会根据学员的设置信息自动生成相应操作类型的操作报文，并将报文发送至通讯服务端；

12）通信服务端接收到学员台通讯客户端发送的报文后，首先进行报文解析并判断消息类型，确定消息类型后将报文转发至仿真通信客户端；

13）仿真通信客户端接收消息进行解析，生成相应的指令，进行操作并进行潮流、保护、频率仿真计算，仿真计算完成后分别将变化遥信、变化遥测、继电保护信号信息进行组包，最后将各种类型的报文逐一发送至通讯服务端；

14）通讯服务端接收到仿真通信客户端发送的全部消息报文并进行解析，判断消息类型后发送至学员台通信客户端；

15）学员台通信客户端接收全部报文后，将遥信变位和继电保护信号发送至告警窗，并将变化遥信和变化遥测写入实时库。

7.根据权利要求1所述的一种基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统，其特征在于，所述调度一体化教员管控中心实现一体化教案的制作、培训时钟的仿真以及培训进度的控制包括以下步骤：

21）人工读取初始断面，教员根据培训需要进行断面调整并保存为文件，人工选择教案发送至多级调度通讯管理中心；

22）调度一体化仿真中心从多级调度通讯管理中心接收到教员教案信息后进行教案装载，将教案信息装载到潮流计算模型内，启动调度一体化仿真中心的各类仿真引擎；同时上、下级调度培训中心从多级调度通讯管理中心接收到教员教案信息后，读取本级管辖范围内设备的潮流信息及事件信息，进行教案装载，将教案信息装载到培训系统的实时库内，并启动学员台的培训业务应用程序；

23）在调度一体化教员管控中心内人工设置培训系统进入培训阶段，启动培训时钟计算器，根据设置的仿真步长进行培训时钟计算并发送；

24）调度一体化仿真中心接收到时钟消息后，更新仿真计算模型的时钟变量，上、下级调度培训中心接收到培训时钟消息后，更新学员台的系统时钟；

25）在调度一体化教员管控中心内人工设置培训系统运行状态为退出培训，并将运行状态信息发送至多级调度通讯管理中心；

26）调度一体化仿真中心接收到运行状态信息后，释放当前培训的教案，退出所有仿真引擎；上、下级调度培训中心接收到运行状态信息后，退出学员台的培训业务应用程序。

8.根据权利要求7所述的一种基于模型共享的多级调度一体化的仿真系统，其特征在于，所述初始断面为实时断面、历史断面或者历史保存的教案。

9.基于权利要求1至8任意一项所述的仿真系统进行仿真处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）调度一体化教员管控中心制作教案，设置培训初始时钟，并将教案及初始时钟发送至多级调度通讯管理中心；

2）上、下级调度培训中心通过多级调度通讯管理中心接收教案，根据责任区进行教案装载，并根据培训时钟进行自动对时；同时调度一体化仿真中心通过多级调度通讯管理中心接收教案，装载到潮流计算模型并周期启动潮流、继电保护、安自以及频率计算的仿真引擎；

3）调度一体化仿真中心的调度一体化操作仿真引擎监听多级通讯管理中心内的通道消息，检测电网设备运行状态信息，如果电网设备存在故障或异常情况，解析故障信息并在计算模型内设置对应设备的故障标志；

4）调度一体化仿真中心的继电保护仿真引擎周期检测电网计算模型全部设备的运行状态，当发现故障后立刻启动保护仿真计算程序，并将保护动作信息以及开关出口信息发送至多级通讯管理中心；

5）由于开关动作，潮流仿真引擎检测到电网拓扑发生变化后，立刻进行潮流计算，并将计算前后发生变化的量测信息发送至多级调度通讯管理中心；

6）上、下级调度培训中心分别接收到多级调度通讯管理中心传送的各类消息，进行对应的数据刷新，并将开关变位及继电保护信号发送至告警窗内；

7）上、下级调度培训中心的综合智能告警应用根据通道内的告警信息及量测变化信息进行故障定位，并将故障诊断结果以可视化的方式进行展示。