CN105225584B - 一种地区电网断路器的群控功能仿真系统 - Google Patents
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Abstract
一种地区电网断路器的群控功能仿真系统及方法，群控是通过预先定义好遥控操作序列，在执行群控时完全依照预先定义序列的顺序来实现批量断路器遥控操作，所述的仿真系统是在现有调度员仿真培训系统的基础上，增加群控功能模块，建立人机操作界面和群控结果展示画面，实现群控执行全过程模拟，并能够根据实际电网运行状态对各级别拉限线路进行增加和删除维护；所述的方法是：操作人员登录系统后，在人机操作界面上选择好群控的级别，右侧会列出对应此级别待遥控断路器；群控操作可以选择“连续”或“单步”执行方式，选择“连续”执行方式，再点击“开始”按钮，则系统会一次性自动执行完此级别对应的右侧所有断路器遥控操作。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种地区电网断路器的群控功能仿真系统及方法，主要用于地区电网中10千伏、35千伏、110千伏断路器的群体控制，属于一种仿真系统及仿真方法技术领域。
背景技术
电网中高压断路器的遥控操作一般是在调度技术支持系统中完成，主要有遥控“预置”、遥控“执行”、遥控“撤销”等环节，首先进行遥控预置，若预置成功，操作人员可以选择遥控执行完成遥控或遥控撤销中止遥控操作。现有遥控操作功能只能针对一个断路器进行，对多个断路器进行群体控制尚未见公开报道。
全球能源互联网是未来全球能源的发展方向，发展特高压电网是满足我国电力需求持续增长的基本保证，特高压智能电网为构建全球能源互联网、促进全球能源优化配置提供可靠支撑，根据国网特高压发展战略，将西南水电送往华东负荷中心，不仅满足四川水电送出需要，同时缓解了浙江省跨江通道及浙北主要断面潮流重载问题，但特高压直流双极闭锁事故对电网的冲击很大，会造成大量负荷损失，线路潮流过载等，各地调须在省调统一指挥下执行本地区事故拉限电等措施。
事故拉限电需要在事故不同处理阶段在限定的时间内执行不同的拉限电指令，通常分为A、B、C…等级的拉限电指令，每个等级的指令涉及地区电网不同县市区域内线路的拉电，高等级的拉限电包含了本级及前几等级的拉限电名单，由于通常每个等级会包含10个及以上断路器的遥控操作，且执行拉限电时间一般在10-15分钟，造成地调在短时间内需要切除大量的断路器，对电网的常规遥控操作带来巨大压力，不仅要求按规程在确保安全的基础上遥控断路器而且还要满足限定时间的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种能实现对批量断路器进行快速准确控制，满足特高压直流发生故障后地区电网负荷快速控制要求的地区电网断路器的群控功能仿真系统及方法，它通过仿真系统群控模块的应用，提高操作人员实际操作能力，使其能够熟练掌握群控操作的全过程及操作中的危险点和注意事项，确保顺利完成对电网批量断路器的快速操作。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种地区电网断路器的群控功能仿真系统，所述的群控是通过预先定义好遥控操作序列，在执行群控时完全依照预先定义序列的顺序来实现批量断路器遥控操作，所述的仿真系统是在现有调度员仿真培训系统的基础上，增加群控功能模块，建立人机操作界面和群控结果展示画面，实现群控执行全过程模拟，并能够根据实际电网运行状态对各级别拉限线路进行增加和删除维护，满足电网发展及紧急处置要求变化的需要。
本发明优选的是：所述的现有调度员仿真培训系统包括：地调DTS服务器和地调客户端，县调DTS服务器和县调客户端，其中相应级别的DST服务器和客户端分别通过同一地调DTS交换机相连；
在所述人际操作界面的左侧群控组名设置拉限电的级别，对应某一级别，在右侧设置此级别拉限电名单内涉及的停电线路断路器，其中顺序一列表征遥控操作的顺序，设备名称即是拉限的线路断路器名称，操作状态一般为控分，即通过遥控操作将此断路器分闸，遥控点号为此断路器对应数据库中的遥控号，当前状态表征此断路器当前的运行状态即“分”或“合”。
本发明所述的县调客户端通过一县调交换器连接于所述的地调DTS交换机。
一种利用所述地区电网断路器的群控功能仿真系统进行的群控功能仿真方法，所述的操作人员登录系统后，在人机操作界面上选择好群控的级别，右侧会列出对应此级别待遥控断路器；群控操作可以选择“连续”或“单步”执行方式，选择“连续”执行方式，再点击“开始”按钮，则系统会一次性自动执行完此级别对应的右侧所有断路器遥控操作，如果选择“单步”执行方式，则该级别的每一个断路器的遥控操作都需进行“预置”和“执行”两步才可完成即与常规遥控操作步骤基本一致。在实际情况中，一般选择“连续”执行方式实现批量断路器一次操作完成，满足在紧急情况下短时间内大量拉限电操作的需要。
本发明优选的是：在群控执行的过程中，尚未执行操作的设备名称默认为黑色字体，已经完成操作的设备名称变为蓝色字体，正在执行操作的设备名称显示为红色字体；同时在操作界面下方的状态栏里会输出每一步操作的状态信息和提示性信息；在群控操作的过程中，若其中某一步遥控不成功，系统会提示操作人是否继续即跳过该步操作继续执行下一步遥控操作。
本发明优选的是：在所述操作界面上增加断路器分合状态及实时负荷显示画面，根据不同等级拉限电将所涉及的断路器列于一张表内；群控操作前拉限线路断路器一般为合位并有实时有功负荷显示，操作人员可以在群控操作后可以检查各断路器变位、有功功率变化等情况来判断拉路是否成功执行；如断路器状态空心即表示断路器已拉开，同时对应潮流一般显示为0。
本发明优选的是：建立异常处置预案，即当群控出现失败等情况时立即启用相应预案，如群控断路器遥控失败时改由地区监控根据调度命令采用遥控线路对侧断路器的方式进行拉限电操作，或由地调指令县、配调进行相应拉限电操作，并将相关情况进行记录；
完善群控执行流程，即群控功能的执行涉及省、地、县调控的协同配合，在紧急情况下，为确保快速正确处理电网事故，必须制定详细的处置流程，以地区监控执行流程为例，要根据事故处理阶段性要求，地区监控提前准备拉限电操作指令票，值班人员分工明确，责任落实到位，确保事故处理时快速、准确，同时，各县调、配调做好群控操作错拉、未拉等情况的预防性措施，并在技术支持系统中做好所辖范围内相关拉限电群控备用操作按钮，以确保拉限电操作顺利进行。
本发明具有能实现对批量断路器进行快速准确控制，满足特高压直流发生故障后地区电网负荷快速控制要求等特点；它通过仿真系统群控模块的应用，提高操作人员实际操作能力，使其能够熟练掌握群控操作的全过程及操作中的危险点和注意事项，确保顺利完成对电网批量断路器的快速操作。
附图说明
图1是本发明所述仿真系统硬件网络示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作详细的介绍：本发明所述的一种地区电网断路器的群控功能仿真系统，所述的群控是通过预先定义好遥控操作序列，在执行群控时完全依照预先定义序列的顺序来实现批量断路器遥控操作，所述的仿真系统是在现有调度员仿真培训系统的基础上，增加群控功能模块，建立人机操作界面和群控结果展示画面，实现群控执行全过程模拟，并能够根据实际电网运行状态对各级别拉限线路进行增加和删除维护，满足电网发展及紧急处置要求变化的需要。
图1所示，本发明所述的现有调度员仿真培训系统包括：地调DST服务器和地调客户端，县调DTS服务器和县调客户端，其中相应级别的DST服务器和客户端分别通过同一地调DTS交换机相连；
在所述人际操作界面的左侧群控组名设置拉限电的级别，对应某一级别，在右侧设置此级别拉限电名单内涉及的停电线路断路器，其中顺序一列表征遥控操作的顺序，设备名称即是拉限的线路断路器名称，操作状态一般为控分，即通过遥控操作将此断路器分闸，遥控点号为此断路器对应数据库中的遥控号，当前状态表征此断路器当前的运行状态即“分”或“合”。
本发明所述的县调客户端通过一县调交换器连接于所述的地调DTS交换机。
一种利用所述地区电网断路器的群控功能仿真系统进行的群控功能仿真方法，所述的操作人员登录系统后，在人机操作界面上选择好群控的级别，右侧会列出对应此级别待遥控断路器；群控操作可以选择“连续”或“单步”执行方式，选择“连续”执行方式，再点击“开始”按钮，则系统会一次性自动执行完此级别对应的右侧所有断路器遥控操作，如果选择“单步”执行方式，则该级别的每一个断路器的遥控操作都需进行“预置”和“执行”两步才可完成即与常规遥控操作步骤基本一致。在实际情况中，一般选择“连续”执行方式实现批量断路器一次操作完成，满足在紧急情况下短时间内大量拉限电操作的需要。
本发明优选的实施例是：在群控执行的过程中，尚未执行操作的设备名称默认为黑色字体，已经完成操作的设备名称变为蓝色字体，正在执行操作的设备名称显示为红色字体；同时在操作界面下方的状态栏里会输出每一步操作的状态信息和提示性信息；在群控操作的过程中，若其中某一步遥控不成功，系统会提示操作人是否继续即跳过该步操作继续执行下一步遥控操作。
本发明优选的实施例是：在所述操作界面上增加断路器分合状态及实时负荷显示画面，根据不同等级拉限电将所涉及的断路器列于一张表内；群控操作前拉限线路断路器一般为合位并有实时有功负荷显示，操作人员可以在群控操作后可以检查各断路器变位、有功功率变化等情况来判断拉路是否成功执行；如断路器状态空心即表示断路器已拉开，同时对应潮流一般显示为0。
本发明进一步优选的实施例是：建立异常处置预案，即当群控出现失败等情况时立即启用相应预案，如群控断路器遥控失败时改由地区监控根据调度命令采用遥控线路对侧断路器的方式进行拉限电操作，或由地调指令县、配调进行相应拉限电操作，并将相关情况进行记录；完善群控执行流程，即群控功能的执行涉及省、地、县调控的协同配合，在紧急情况下，为确保快速正确处理电网事故，必须制定详细的处置流程，以地区监控执行流程为例，要根据事故处理阶段性要求，地区监控提前准备拉限电操作指令票，值班人员分工明确，责任落实到位，确保事故处理时快速、准确，同时，各县调、配调做好群控操作错拉、未拉等情况的预防性措施，并在技术支持系统中做好所辖范围内相关拉限电群控备用操作按钮，以确保拉限电操作顺利进行。
实施例：
本发明所述的群控功能定义是：群控是通过预先定义好遥控操作序列，在执行群控时完全依照预先定义序列的顺序来实现批量断路器遥控操作，左侧群控组名可以设置拉限电的级别，对应某一级别，在右侧可以设置此级别拉限电名单内涉及的停电线路断路器，其中顺序一列表征遥控操作的顺序，设备名称即是拉限的线路断路器名称，操作状态一般为控分即通过遥控操作将此断路器分闸，遥控点号为此断路器对应数据库中的遥控号，当前状态表征此断路器当前的运行状态即“分”或“合”。
群控执行方式是：操作人员登录系统后，选择好群控的级别，右侧会列出对应此级别待遥控断路器。群控操作可以选择“连续”或“单步”执行方式，选择“连续”执行方式，再点击“开始”按钮，则系统会一次性自动执行完此级别对应的右侧所有断路器遥控操作，如果选择“单步”执行方式，则该级别的每一个断路器的遥控操作都需进行“预置”和“执行”两步才可完成即与常规遥控操作步骤基本一致。在实际情况中，一般选择“连续”执行方式实现批量断路器一次操作完成，满足在紧急情况下短时间内大量拉限电操作的需要。
群控结果显示是：在群控执行的过程中，尚未执行操作的设备名称默认为黑色字体，已经完成操作的设备名称变为蓝色字体，正在执行操作的设备名称显示为红色字体。同时在操作界面下方的状态栏里会输出每一步操作的状态信息和提示性信息。在群控操作的过程中，若其中某一步遥控不成功，系统会提示操作人是否继续即跳过该步操作继续执行下一步遥控操作。
本发明对群控风险分析是：
(1)常规遥控与群控风险比较：群控与常规遥控在操作对象、遥控方式、异常处置等有诸多不同，如表1所示。
表1常规遥控与群控区别
运行经验表明，常规遥控方式下，通过多道技术或管理手段确保了遥控的正确性，避免了执行环节中可能出现的事故隐患；而在群控方式下，一旦出现选错群组名称、群控序列定义有误、遥控表定义有误等情况，均会导致断路器直接遥控出口，造成误操作，同时群控执行结果缺乏有效的确认。相对而言，群控方式的风险性高了很多，对整个维护、操作上的要求都很高，需要更多、更细的管理手段来避免发生事故。
(2)群控风险管控措施
第一，优化调度指令内容：为确保群控处理事故的快速性、准确性，确保群控组名选择的正确性，优化调度指令内容，根据群控组名内容确定发令内容为“要求在××时××分前××执行××故障第×阶段×级事故拉限电”。
第二，开展群控试验工作：为确保各群控组断路器遥控序列及遥控表定义的正确性，对群控功能进行试验，试验变电站除试验间隔外远方/就地切换把手均切至就地，退出试验的运行线路间隔遥控出口压板，地区监控人员执行遥控操作，现场人员在试验线路的保护测控装置上进行确认(观察装置的遥控操作记录)并与地区监控核对正确性，试验工作完成后恢复试验前状态。
(3)优化群控结果展示：增加断路器分合状态及实时负荷显示画面，根据不同等级拉限电将所涉及的断路器列于一张表内，群控操作前拉限线路断路器一般为合位并有实时有功负荷显示，操作人员可以在群控操作后可以检查各断路器变位、有功功率变化等情况来判断拉路是否成功执行。如断路器状态空心即表示断路器已拉开，同时对应潮流一般显示为0。
(4)建立异常处置预案
当群控出现失败等情况时立即启用相应预案。如群控断路器遥控失败时改由地区监控根据调度命令采用遥控线路对侧断路器的方式进行拉限电操作，或由地调指令县、配调进行相应拉限电操作，并将相关情况进行记录。
(5)完善群控执行流程
群控功能的执行涉及省、地、县调控的协同配合，在紧急情况下，为确保快速正确处理电网事故，必须制定详细的处置流程，以地区监控执行流程为例，根据事故处理阶段性要求，地区监控提前准备拉限电操作指令票，值班人员分工明确，责任落实到位，确保事故处理时快速、准确，同时，各县调、配调做好群控操作错拉、未拉等情况的预防性措施，并在技术支持系统中做好所辖范围内相关拉限电群控备用操作按钮，以确保拉限电操作顺利进行。
Claims (1)
1.一种地区电网断路器的群控功能仿真系统，所述的群控是通过预先定义好遥控操作序列，在执行群控时完全依照预先定义序列的顺序来实现批量断路器遥控操作，其特征在于所述的仿真系统是在现有调度员仿真培训系统的基础上，增加群控功能模块，建立人机操作界面和群控结果展示画面，实现群控执行全过程模拟，并能够根据实际电网运行状态对各级别拉限线路进行增加和删除维护，满足电网发展及紧急处置要求变化的需要；
所述的现有调度员仿真培训系统包括：地调DTS服务器和地调客户端，县调DTS服务器和县调客户端，其中相应级别的DTS服务器和客户端分别通过同一地调DTS交换机相连；在所述人机操作界面的左侧群控组名设置拉限电的级别，对应某一级别，在右侧设置此级别拉限电名单内涉及的停电线路断路器，其中顺序一列表征遥控操作的顺序，设备名称即是拉限的线路断路器名称，操作状态为控分，即通过遥控操作将此断路器分闸，遥控点号为此断路器对应数据库中的遥控号，当前状态表征此断路器当前的运行状态即“分”或“合”；
所述的县调客户端通过一县调交换器连接于所述的地调DTS 交换机；
所述的操作人员登录系统后，在人机操作界面上选择好群控的级别，右侧会列出对应此级别待遥控断路器；群控操作选择“连续”或“单步”执行方式，选择“连续”执行方式，再点击“开始”按钮，则系统会一次性自动执行完此级别对应的右侧所有断路器遥控操作，如果选择“单步”执行方式，则该级别的每一个断路器的遥控操作都需进行“预置”和“执行”两步才可完成即与常规遥控操作步骤一致；在实际情况中，选择“连续”执行方式实现批量断路器一次操作完成，满足在紧急情况下短时间内大量拉限电操作的需要；
在群控执行的过程中，尚未执行操作的设备名称默认为黑色字体，已经完成操作的设备名称变为蓝色字体，正在执行操作的设备名称显示为红色字体；同时在操作界面下方的状态栏里会输出每一步操作的状态信息和提示性信息；在群控操作的过程中，若其中某一步遥控不成功，系统会提示操作人是否继续即跳过该步操作继续执行下一步遥控操作；
在所述操作界面上增加断路器分合状态及实时负荷显示画面，根据不同等级拉限电将所涉及的断路器列于一张表内；群控操作前拉限线路断路器为合位并有实时有功负荷显示，操作人员在群控操作后检查各断路器变位、有功功率变化情况来判断拉路是否成功执行；如断路器状态空心即表示断路器已拉开，同时对应潮流显示为0；
建立异常处置预案，即当群控出现失败情况时立即启用相应预案，如群控断路器遥控失败时改由地区监控根据调度命令采用遥控线路对侧断路器的方式进行拉限电操作，或由地调指令县、配调进行相应拉限电操作，并将相关情况进行记录；
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