變電站模擬系統設計論文

1模擬範圍

1.1變電站綜合自動化系統模擬模擬

模擬變電站的綜合自動化系統包括正常時的顯示和操作現象。模擬做到監控機和測控櫃畫面佈置與現場一致；監控機和測控櫃顯示點與現場一致；監控機、測控櫃操作點、操作步驟與現場一致；監控機上執行人員必需的告警資訊與現場一致。

1.2變電站繼電保護和自動裝置模擬模擬

模擬變電站微機保護裝置和自動裝置的操作、顯示、動作邏輯，以及裝置發生故障後對系統的影響。實現繼電保護和自動裝置的模擬與實際系統一致，由測量、邏輯和動作三個環節組成，能正確模擬保護的啟動特性、復歸特性和時間特性。繼電保護和自動裝置的顯示點、操作點與實際裝置一致，能夠正確反映裝置的可操作元件(例如:壓板、盤後空開、重合閘把手)變位後對系統的影響；能夠正確反映CT、PT斷線對繼電保護裝置的影響。保護屏液晶事件報告與現場一致，故或異常狀態下，繼電保護動作現象應符合設計要求，與實際一致。

1.3其他模擬模擬

模擬變電站內裝置的`五防閉鎖邏輯以及倒閘操作流程。能夠自然反映學員正常操作或者誤操作引起的響應，防誤邏輯正確；模擬低壓交流系統和直流系統正常操作、引數指示、故障；模擬戶外配電裝置裝置操作、狀態及引數指示、故障。

2模擬系統硬體構成

模擬系統硬體主要是計算機、網路裝置、音響。硬體構成如圖1所示，其中：

(1)計算機2～3臺（建議），部分計算機可由多個功能整合，採用畫面切換方式。主要用來執行教練員臺、監控系統、五防系統、保護小室和就地系統。

(2)網路裝置1套，為保證模擬系統資料傳輸的實時性。

(3)音響系統1套，模擬主控室報警、事故等音響效果。

3軟體系統

(1)計算機作業系統軟體。所有計算機作業系統都採用中文作業系統WindowXP專業版，是計算機自帶的作業系統，由計算機供應商提供。

(2)模擬開發支撐系統。模擬支撐軟體是衡量模擬系統技術水平的重要標誌，一個先進的模擬支撐軟體除了提供模型開發手段外，還應對整個模擬系統的資源進行管理和協調。該系統開發了完全建立在Windows平臺上的模擬支撐軟體，它是本模擬培訓系統的控制、管理中樞，集模擬管理、模擬開發、模擬培訓功能於一體。

(3)教練員臺。設定豐富的培訓管理功能，實現培訓過程的組織、管理、控制，人機介面友好，易於使用。

(4)電氣模型軟體。模型軟體是為了模擬電網和變電站的物理過程而開發的軟體，具體分為：電力系統分析計算軟體、繼電保護和自動裝置模擬軟體、測控模型軟體、所用電模型軟體。

(5)保護屏軟體。保護屏軟體以虛擬盤的形式再現變電站保護小室的微機保護裝置、測控裝置，模擬裝置上操作元件、液晶事件報告。

(6)監控軟體。監控軟體模擬變電站主控室內監控後臺機上的所有顯示和操作：開關、刀閘的操作及狀態顯示，電氣引數的顯示，母線電壓棒圖，簡報資訊，光字牌報警等。

(7)五防軟體。五防軟體模擬主控室中的五防機，實現與現場實際一致的倒閘操作流程。

(8)就地系統軟體。模擬戶外配電裝置，實現戶外裝置的就地操作、檢查。

4系統功能

變電模擬系統通過一對一的全模擬，應具備以下功能。

(1)監視功能：具備現場監控系統的各種監視畫面，可監視變電站裝置執行狀態、各電氣量、事件告警資訊、繼電保護和自動裝置的動作資訊。

(2)裝置操作：模擬變電站可操作裝置的操作，包括分、合斷路器，分、合隔離開關，裝置停運、投入等各種實際情況，操作過程和結果在監控系統和微機保護裝置上實時正確反映。對於違反現場規程的誤操作，例如：帶負荷拉合刀閘、帶地刀合開關、帶電合地刀等，模擬系統自然產生相應的後果。

(3)異常模擬：模擬電網異常、裝置異常發生後，支援學員進行處理、隔離異常裝置，恢復電網到正常執行狀態。

(4)故障模擬：模擬電網事故、裝置事故發生後，發生電網潮流變化和繼電保護連鎖動作，支援學員進行處理、切除或隔離故障點，恢復送電，將事故的影響降到最低。模擬系統具備完整的故障型別，可任意設定簡單或一二次組合故障。故障發生後的動態響應應與實際基本一致。

(5)實現培訓功能：模擬變電站執行或故障狀況對電網的影響，使得執行人員掌握基本執行操作，規範流程，瞭解事故發生的現象、原因、變化過程，總結積累事故處理的經驗，可作為日常培訓和學習之用。