CN110211445B - 一种配电网负荷转供控制应用培训系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电网负荷转供控制应用培训系统，其中：负载转供操作模拟培训服务器根据目标设备分析其影响负荷，并将受影响负荷安全转至新电源点，提出包括转供路径、转供容量在内的负荷转供操作方案，覆盖负荷影响分析、可转供路径分析、转供策略模拟与执行的全流程；后台实现对学员操作结果的智能考评，支持多学员并行开展负荷转供模拟操作；学员工作站能根据学员数量增加；学员访问负载转供操作模拟培训服务器，登陆模拟操作智能考核程序，通过该程序为学员提供模拟实际生产场景的负荷转供操作培训环境，并实现同时对多名学员进行负荷转供培训及考核工作。本发明能提高学员学习效率，降低教员劳动强度，大量的节省人力和物力。

Description

一种配电网负荷转供控制应用培训系统

技术领域

本发明涉及配电网调控操作模拟培训技术领域，尤其涉及一种配电网负荷转供控制应用培训系统。

背景技术

近年来，随着经济社会的发展，人们对供电可靠性和电能质量的要求不断提高，分布式电源和新型负荷的发展和接入给传统配电网带来了新的挑战，配电网建设改造的需求日益迫切。2015年，国家能源局印发了《配电网建设改造行动计划(2015～2020年)》，并指出2015～2020年配电网建设改造投资将不低于2万亿元。配电网得到了前所未有的重视和发展机会。

配电自动化作为配电网建设改造的重要基础，各地市均已或将要建设应用配电自动化系统，为了保证各地市配网调度运行管理人员对配电自动化系统的规范化应用，提高配电自动化系统的实用化水平，各省电力培训中心大多已建设应用配电自动化仿真培训基地，实现了对配电一二次设备、主站系统SCADA和故障处理功能的专业培训，取得了良好效果，对配电自动化的应用提升起到了积极推动作用。

但是，目前配电自动化仿真培训基地的培训内容仍仅涵盖基本功能，在配电系统运行仿真和调控操作分析方面的培训内容暂未开展，随着配电自动化建设应用的不断深入，配电自动化仿真培训基地也需不断拓展建设和深化应用，以提升配电自动化系统的应用效果和实用化水平。

配电网负荷转供控制是调度运行人员的重要工作，调度运行人员对负荷转供策略的科学分析和规范化操作关乎系统运行安全和用户供电可靠性。而配电网运行不确定性因素较多，负荷转供分析复杂，这对配电网调度运行人员的专业水平和业务能力要求较高，而配电自动化系统负荷转供控制智能化分析模块作为新系统模块，也需要专业化培训才能保证其正确操作和使用。另外，配电网发展快，负荷转供策略也需要根据配电网的发展情况进行适应性调整，配电网调度运行人员需要一个学习培训环境，以不断提升适应复杂配电网的负荷转供控制分析需要。

随着配电自动化的陆续推广建设，配电自动化高级应用功能模块的开发和应用亦将不断深化，配电网调度运行人员对配电自动化高级应用的培训需求日益迫切，其中，负荷转供是配电网最常见的调度操作业务之一，其应用培训系统模块的开发应用显得更加重要和紧迫。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种配电网负荷转供控制应用培训系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种配电网负荷转供控制应用培训系统，该系统包括通过网络相互连接的负载转供操作模拟培训服务器、显示大屏和多台学员工作站；其中：

负载转供操作模拟培训服务器，用于仿真实际配电网负荷转供工况，根据目标设备分析其影响负荷，并将受影响负荷安全转至新电源点，提出包括转供路径、转供容量在内的负荷转供操作方案，覆盖负荷影响分析、可转供路径分析、转供策略模拟与执行的全流程；后台实现对学员操作结果的智能考评，支持多学员并行开展负荷转供模拟操作；

学员工作站，设置有多台，并能根据学员数量增加新的学员工作站；学员通过学员工作站访问负载转供操作模拟培训服务器，登陆模拟操作智能考核程序，通过该程序为学员提供模拟实际生产场景的负荷转供操作培训环境，并实现同时对多名学员进行负荷转供培训及考核工作；

显示大屏，用于对系统的工作状态及各个学员进行模拟负荷转供操作培训、考核的状态进行实时显示。

进一步地，本发明的负载转供操作模拟培训服务器上还设置有通过防火墙与网络进行连接的配电自动化系统主站，学员通过配电自动化系统主站登陆配电网负荷转供控制应用培训系统。

进一步地，本发明的负载转供操作模拟培训服务器包括目标设备设置模块，模板设备设置模块用于为学员提供馈线列表，学员从馈线列表中选择一张馈线图，作为本次负荷转供场景的模拟对象，选定后在页面上显示选定馈线的单线图；学员在单线图中右击设备，显示菜单项，单击“设为故障设备”，该设备即在单线图中黄色高亮显示；学员根据设定的故障设备，在单线图中选择需要隔离的开关，右击选中的开关，选择“控开”菜单项，操作完成后，单线图中该开关随即显示为断开状态；单击页面底部“提交”按钮完成这一步操作，系统智能判断开关隔离结果正确或错误，学员查看正确答案进行比较。

进一步地，本发明的负载转供操作模拟培训服务器包括负荷影响分析模块，负荷影响分析模块用于根据学员选定的隔离开关，在单线图上选择受影响的负荷，并右击选择“设为影响负荷”菜单项，单线图上此负荷即变为灰色，并且在页面下方列表中列举出所选负荷及其参数，包括负荷容量、负荷等级；单击页面底部“提交”按钮完成这一步操作，系统智能判断负荷影响分析结果正确或错误，学员查看正确答案进行比较。

进一步地，本发明的负载转供操作模拟培训服务器包括转供路径分析模块，转供路径分析模块用于为学员进行转供路径分析，学员单击“新建路径”按钮，即在转供路径表中增加一条路径编号，学员在单线图中右击选择母线设备，并单击“添加”把母线依次添加到该路径；学员能添加多条转供路径，并在路径分析表中填写每条路径的转供结果信息，包括总失电负荷、恢复供电负荷、未恢复负荷、恢复率，并判断指出最优路径；单击页面底部“提交”按钮完成这一步操作，系统智能判断转供路径分析结果正确或错误，学员查看正确答案进行比较。

进一步地，本发明的负载转供操作模拟培训服务器包括转供策略模拟模块，转供策略模拟模块用于根据选择的最优路径，学员判断已失电负荷是否能恢复供电，并从单线图中选择需要动作的开关，并设置其动作，动作包括控开或控合，单击页面底部“提交”按钮完成这一步操作，系统智能判断转供策略模拟结果正确或错误，学员查看标准答案进行比较。

进一步地，本发明的负载转供操作模拟培训服务器包括转供策略执行模块，转供策略执行模块用于按照选择的开关动作序列，在单线图上依次通过右击开关“控合”或“控分”，单击页面底部“提交”按钮完成这一步操作，系统智能判断提示转供策略执行结果正确或错误，学员查看正确答案进行比较；单击页面底部“完成”按钮，完成这一步操作，并生成最终报告，记录本次负荷转供模拟操作的全过程信息。

进一步地，本发明的该系统还包括存储模块，通过存储模块对学员操作过程和考核结果做永久存储，该系统备有网络接口，连接至配电自动化系统实现与实际场景的操作模拟培训。

本发明产生的有益效果是：本发明的配电网负荷转供控制应用培训系统，不仅能确实地提高学员的实操技能，并且大大降低授课教员的工作劳动强度，仅需一名教员，就可通过增加学员工作站的配置，解决多名学员的负荷转供培训及考核工作，系统拥有很高的培训效率。系统方案加入模拟操作智能考核程序后，教员可迅速判断学员掌握负荷转供操作技能水平的状况。本发明面向配电网调度操作人员，为其提供模拟实际生产场景的负荷转供操作培训环境，该培训系统的软件部分亦可针对日后的实际工作需求做相应的升级，以最大程度上讲求高效、实用。该系统结构简单、操作方便、功能全面，能模拟真实的模拟教学场景，能提高学员学习效率，降低教员劳动强度，大量的节省人力和物力。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的系统结构框图；

图2是本发明实施例的新建场景页面；

图3是本发明实施例的查看场景步骤页面；

图4是本发明实施例的开启负荷转供分析场景页面；

图5是本发明实施例的进入流程节点页面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例的配电网负荷转供控制应用培训系统，该系统包括通过网络相互连接的负载转供操作模拟培训服务器、显示大屏和多台学员工作站；其中：

负载转供操作模拟培训服务器，用于仿真实际配电网负荷转供工况，根据目标设备分析其影响负荷，并将受影响负荷安全转至新电源点，提出包括转供路径、转供容量在内的负荷转供操作方案，覆盖负荷影响分析、可转供路径分析、转供策略模拟与执行的全流程；后台实现对学员操作结果的智能考评，支持多学员并行开展负荷转供模拟操作；

学员工作站，设置有多台，并能根据学员数量增加新的学员工作站；学员通过学员工作站访问负载转供操作模拟培训服务器，登陆模拟操作智能考核程序，通过该程序为学员提供模拟实际生产场景的负荷转供操作培训环境，并实现同时对多名学员进行负荷转供培训及考核工作；

显示大屏，用于对系统的工作状态及各个学员进行模拟负荷转供操作培训、考核的状态进行实时显示。

整个系统软件包括新建场景、设置故障设备和故障类型、负荷影响分析、可转供路径分析、转供策略模拟、转供策略执行等模块，每个模块说明如下。

a.新建场景

如图2所示，单击菜单“场景管理”的子菜单“新建场景”，进入新建场景页面，其中列举有“负荷转供分析流程”场景。

如图3所示，单击页面中的“流程图”按钮，可以查看场景步骤；

如图4所示，单击“新建场景”按钮，即开启负荷转供分析场景。

如图5所示，单击“新建场景”后进入流程节点页面。

b.设置故障设备和故障类型

单击流程节点列表右边的“未完成”按钮，进入到“设置故障点及类型”节点的处理页面。

1)选择馈线

在此页面，首先选择馈线图，选择后页面会显示相应的馈线图。

2)选择故障设备，设置故障

鼠标放到连接线上后会出现“虚边框。

然后右击鼠标，出现右键菜单“设置故障”。

单击“设为故障”菜单，弹出设置页面。

选择相应的故障类型，并单击保存即可，保存后的数据会在页面中显示。设置故障后的连接线以黄色进行了标志。

3)设置隔离开关

然后右键单击需要隔离的开关，对隔离开关进行控开操作。在页面中选择设为故障连接线的相应的隔离开关并断开。操作如下：

鼠标放到“开关”图元上，会出现虚边框，然后右击出现“控开”、“控合”选项，单击这些选项即可实现隔离开关的设置。

设置后的开关会在页面上刷新状态。

操作过程中可以单击页面底部的“参考答案”弹出的正确答案进行参考。

操作完成后，单击底部的“对比答案”可以对所操作的结果进行评定。

此步骤无问题后单击“完成任务”进行下一步的“负荷影响分析”节点。

c.负荷影响分析

根据上一步骤中选择的设备以及设备故障类型，在图中右键选中将会受到故障影响的负荷，然后单击“设为影响负荷”添加到影响负荷列表中，并设置其具体参数。详细步骤如下：

在完成上一步的流程节点页面，单击“未完成”进入负荷影响分析页面

在图中相应负荷的图例上当显示虚框时，右击鼠标，显示“设为负荷影响”。

单击“设为负荷影响”，打开设置页面，填入该负荷的具体参数，然后单击保存。

设置好的负荷会显示在页面列表中，同时图例中颜色也会置成灰色作为标识。负荷数据也会变成0。

操作过程中可以单击页面底部的“参考答案”弹出的正确答案进行参考。

操作完成后，单击底部的“对比答案”可以对所操作的结果进行评定。

此步骤无问题后单击“完成任务”进行下一步的“可转供路径分析”节点。

d.可转供路径分析

继续上面步骤的操作，在页面中单击“新建路径”按钮，建立失电负荷的可转供路径，然后还需要选择图中相应母线设备，右击鼠标，单击“添加到路径”按钮，在弹出页面中设置路径母线节点的相应参数。详细步骤如下：

在完成上一步的流程节点页面，单击“未完成”进入可转供路径分析页面

在弹出的页面中单击“新建路径”按钮，页面路径列表会显示刚添加的路径信息。

鼠标放到母线图元上，当出现虚边框时右击，出现“添加到路径”菜单。

单击此菜单，设置对应的路径，即可把该母线添加到指定路径中。

在路径列表中单击数据右边的“分析转供结果”，弹出负荷数据输入窗口，可分析负荷转供情况，包括总失电负荷、恢复供电负荷、未恢复负荷、恢复率等信息。

在“最优路径”下拉框中选择恢复率最高的可转供路径，然后单击保存。

操作过程中可以单击页面底部的“参考答案”弹出的正确答案进行参考。

操作完成后，单击底部的“对比答案”可以对所操作的结果进行评定。

此步骤无问题后单击“完成任务”进行下一步的“转供策略模拟”节点。

e.转供策略模拟

继续上面步骤的操作，在页面中转供负荷列表中设置哪些负荷是可以恢复的，同时还需要对需要动作的开关进行模拟操作。详细步骤如下：

在完成上一步的流程节点页面，单击“办理”进入转供策略模拟页面。

在页面中单击恢复负荷列表中右边的“是否恢复”复选框，可以对其进行设置。

鼠标放到开关图元上出现虚边框时，右击鼠标，出现“控开”或者“控合”菜单，单击此菜单，即可添加相应模拟开关动作。

操作完成的结果会显示在页面上面的模拟开关动作列表中。

操作过程中可以单击页面底部的“参考答案”弹出的正确答案进行参考。

操作完成后，单击底部的“对比答案”可以对所操作的结果进行评定。

此步骤无问题后单击“完成任务”进行下一步的“转供策略执行”节点。

f.转供策略执行

根据上一步骤的模拟操作，在此页面进行实际的开关动作。

详细步骤如下：

在完成上一步的流程图节点页面，单击“未完成”进入转供策略执行页面

鼠标放到开关图元上出现虚边框时，右击鼠标，出现“控开”或者“控合”菜单，单击此菜单，即可添加相应的开关动作。

操作完成的结果会显示在页面上面的执行开关动作列表中。

操作过程中可以单击页面底部的“参考答案”弹出的正确答案进行参考。

操作完成后，单击底部的“对比答案”可以对所操作的结果进行评定。

此步骤无问题后单击“完成任务”。至此整个负荷转供分析流程结束。

最后，本系统提供历史场景管理功能，实现对全部场景的统一管理。单击历史场景菜单，即可计入历史场景管理页面，在此页面可以管理当前登录用户所有正在进行的和已经完成的所有场景操作记录。

未结场景：列举了所有正在运行的场景记录，单击记录中的“详情”即可查看当前记录详细步骤运行情况。

办结场景：列举了所有已经完成的场景记录，单击“详情”可以查看历史步骤的运行情况，单击“表单”可以查看此场景记录操作完负荷分析历史数据。

常规实训系统使用的是实训室实际设备，整个系统都处于强电高压工作状态，学员高度紧张，设备易损坏，学员人身安全无保障，而且一次仅支持一名学员操作，教员必需一对一讲解和看护，培训考核效率低下。

本实训系统使用场景仿真技术，软件实现配电网负荷转供操作场景，教员和学员不用担忧设备和人身安全问题，一名教员可同时指导多名学员同时开展模拟操作培训。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种配电网负荷转供控制应用培训系统，其特征在于，该系统包括通过网络相互连接的负载转供操作模拟培训服务器、显示大屏和多台学员工作站；其中：

负载转供操作模拟培训服务器，用于仿真实际配电网负荷转供工况，根据目标设备分析其影响负荷，并将受影响负荷安全转至新电源点，提出包括转供路径、转供容量在内的负荷转供操作方案，覆盖负荷影响分析、可转供路径分析、转供策略模拟与执行的全流程；后台实现对学员操作结果的智能考评，支持多学员并行开展负荷转供模拟操作；

负载转供操作模拟培训服务器包括转供路径分析模块，转供路径分析模块用于为学员进行转供路径分析，学员单击“新建路径”按钮，即在转供路径表中增加一条路径编号，学员在单线图中右击选择母线设备，并单击“添加”把母线依次添加到该路径；学员能添加多条转供路径，并在路径分析表中填写每条路径的转供结果信息，包括总失电负荷、恢复供电负荷、未恢复负荷、恢复率，并判断指出最优路径；单击页面底部“提交”按钮完成这一步操作，系统智能判断转供路径分析结果正确或错误，学员查看正确答案进行比较；

负载转供操作模拟培训服务器包括转供策略模拟模块，转供策略模拟模块用于根据选择的最优路径，学员判断已失电负荷是否能恢复供电，并从单线图中选择需要动作的开关，并设置其动作，动作包括控开或控合，单击页面底部“提交”按钮完成这一步操作，系统智能判断转供策略模拟结果正确或错误，学员查看标准答案进行比较；

负载转供操作模拟培训服务器包括转供策略执行模块，转供策略执行模块用于按照选择的开关动作序列，在单线图上依次通过右击开关“控合”或“控分”，单击页面底部“提交”按钮完成这一步操作，系统智能判断提示转供策略执行结果正确或错误，学员查看正确答案进行比较；单击页面底部“完成”按钮，完成这一步操作，并生成最终报告，记录本次负荷转供模拟操作的全过程信息；

学员工作站，设置有多台，并能根据学员数量增加新的学员工作站；学员通过学员工作站访问负载转供操作模拟培训服务器，登陆模拟操作智能考核程序，通过该程序为学员提供模拟实际生产场景的负荷转供操作培训环境，并实现同时对多名学员进行负荷转供培训及考核工作；

显示大屏，用于对系统的工作状态及各个学员进行模拟负荷转供操作培训、考核的状态进行实时显示。

2.根据权利要求1所述的配电网负荷转供控制应用培训系统，其特征在于，该系统中，负载转供操作模拟培训服务器上还设置有通过防火墙与网络进行连接的配电自动化系统主站，学员通过配电自动化系统主站登陆配电网负荷转供控制应用培训系统。

3.根据权利要求1所述的配电网负荷转供控制应用培训系统，其特征在于，负载转供操作模拟培训服务器包括目标设备设置模块，目标设备设置模块用于为学员提供馈线列表，学员从馈线列表中选择一张馈线图，作为本次负荷转供场景的模拟对象，选定后在页面上显示选定馈线的单线图；学员在单线图中右击设备，显示菜单项，单击“设为故障设备”，该设备即在单线图中黄色高亮显示；学员根据设定的故障设备，在单线图中选择需要隔离的开关，右击选中的开关，选择“控开”菜单项，操作完成后，单线图中该开关随即显示为断开状态；单击页面底部“提交”按钮完成这一步操作，系统智能判断开关隔离结果正确或错误，学员查看正确答案进行比较。

4.根据权利要求3所述的配电网负荷转供控制应用培训系统，其特征在于，负载转供操作模拟培训服务器包括负荷影响分析模块，负荷影响分析模块用于根据学员选定的隔离开关，在单线图上选择受影响的负荷，并右击选择“设为影响负荷”菜单项，单线图上此负荷即变为灰色，并且在页面下方列表中列举出所选负荷及其参数，包括负荷容量、负荷等级；单击页面底部“提交”按钮完成这一步操作，系统智能判断负荷影响分析结果正确或错误，学员查看正确答案进行比较。

5.根据权利要求1所述的配电网负荷转供控制应用培训系统，其特征在于，该系统还包括存储模块，通过存储模块对学员操作过程和考核结果做永久存储，该系统备有网络接口，连接至配电自动化系统实现与实际场景的操作模拟培训。

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