仿真技术在电力系统中的应用实例 摘要:自20世纪80年代末至今,我国的仿真技术获得了极大的发展。在电力系统中,内容自20世纪80年代末至今,我国的仿真技术获得了极大的发展。在电力系统中,应用较多的培训仿真系统有电厂仿真、电网运行工况仿真和变电所仿真。一般说来,凡是需要有一个或一组熟练职员进行操纵、控制、治理与决策的实际系统,都需要对这些职员进行培训、教育与培养。早期的培训大都是经过理论讲解和现场实习,通过实际操纵经验的积累来完成的,这种培训方式因是在实际运行的系统上进行操纵,不仅培训本钱高、培训时间长,而且有些故障只能在实际发生时才能得到实际操纵的机会,致使一部分知识只有感性熟悉,得不到实际操纵的锻炼。随着系统规模的加大、复杂程度的进步,非凡是造价日益昂贵,练习时因操纵不当引起的破坏而带来的损失大大增加,因此,进步系统运行安全性、可靠性事关重大。
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相序表|
万用表|
功率计|
示波器|
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电表|
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电源供应器|
为解决这些目前,我国农网中(110kV、35kV)变电所培训仿真系统主要有孤立变电所型变电培训仿真系统和考虑简单电网的变电培训仿真系统。前一种类型的变电培训仿真系统配置简单,造价相对较低;后一种不仅仿真了变电所的运行状况,而且考虑到电网和变电所之间的相互影响,该类型的变电培训仿真系统在功能上比孤立变电所型的仿真系统要强。此外,
广州市骏凯电子科技有限公司还有将无人值班变电所仿真、集控中心仿真、变电所运行治理系统结合于一体的110kV/35kV集控站培训仿真系统。考虑到仿真原理的相同性和孤立变电所型变电培训仿真系统较为简单,能够在单机上独立运行的特点,以下只对该系统进行扼要先容。
2 硬件配置的基本要求 微机一台:主频PENTIUM200;32M内存;3.2G硬盘;16倍光驱;显示卡、声卡、音箱等。
3 软件配置的基本要求
(1) 中文视窗Windows95以上版本;
(2) 多媒体仿真培训软件。
4 主要功能
(1) 正常操纵练习:断路器操纵、隔离开关操纵、压板操纵、保护投停、电压互感器的切换,电容器的投停等;
(2) 故障演习练习: 断路器故障:拒动、误动、偷跳; 隔离开关故障:带负荷拉合隔离开关、带电合接地隔离开关; 变压器故障:包括相间短路、接地短路、匝间短路、变压器过负荷、变压器油温过高; 母线故障:母线短路、母线接地; 线路故障:近区短路、接地、断线等; 此外,还有电容器故障、继电保护故障以及其它故障等。 培训者可对设定操纵任务或故障,依据系统标准操纵票进行操纵,系统也可在出现故障时,给予提示并指出错误要点。
(3) 操纵票天生与培训系统:可对线路、主变压器、母线、电容器等设备开操纵票;可对学员的操纵以操纵票的形式记录;可对学员的操纵票和标准操纵票进行比较;
(4) 理论知识的培训:可提供设备的图片和产品先容;可进行二次回路图纸讲解:包括中心信号回路、电力变压器保护、电容器组保护、输电线路保护、低周减载装置等;还可进行运行规程问答、典型故障处理、经验先容以及提供考试题库。
(5) 系统维护功能:系统可根据110kV变电所的主接线方式(如:单母线接线方式、内桥接线方式、单元接线方式)和正常运行方式的差异及实际变电所的工作情况进行选择和修改,可对考试题目进行增加或修改,还可对二次接线图上的线路名称和隔离开关、断路器号进行更改,使其更加接近变电所的实际运行情况。
操纵实例:
倒闸操纵是变电所正常运行和检验中都涉及的操纵,具有重要的作用,其操纵过程如下:
①运行仿真软件,进行操纵职员登陆。
②进行功能选择,进进倒闸操纵模块,进行题目分类选择。如选择"10kV倒闸操纵题目"后,屏幕上会出现一系列10kV倒闸操纵题目的分项内容,用鼠标按钮进行选择,选择"纺织线002断路器停电,纺织线线路检验"(见图2)。选择题目后,可进行标准操纵票预览,以便操纵职员了解操纵步骤后进行正确操纵。可单击要点按钮,查看提示注重事项。
广州市骏凯电子科技有限公司操纵练习既可在线路图上进行,也可在模拟图上进行。图2
③依次拉开纺织线002断路器,拉开002-3隔离开关,拉开002-1隔离开关,在002-3隔离开关线路侧挂接地线(见图3)。碰到困难时,可查阅标准操纵票和操纵要点提示。操纵完毕后,调出操纵记录与标准操纵票进行比较,假如在操纵过程中发生误操纵,系统会出现报警。图3
④选择操纵题目后,也可进进考试状态。在此状态下,系统不提供标准操纵票和操纵要点提示,考试时间到,系统不再进行操纵记录。
5 结束语
目前,110/35kV变电培训仿真系统在一些变电所已经得到应用,并取得实效。回纳起来,变电培训仿真系统具有如下的特点:
(1) 计算机仿真程度高。仿真画面完全按照变电所的电力设备实物进行绘制,形象逼真。操纵职员在模拟图或二次接线图上用鼠标点击元器件,即可激发元器件动作,元器件动作后仿真变电所同实际变电所情况一致。
(2) 培训功能完善。不但可对变电所的正常和异常事故进行仿真,而且可提供完善的二次图讲解。对变电所的继电保护装置从动作原理到动作过程进行分步讲解,突出显示动作断路器和响应元器件,动画模拟电流轨迹。
(3) 可扩充性强。仿真系统还应提供维护功能,用户可在使用过程中,按照各自变电所的实际情况进行适当的修改,使其更接近实际运行中的变电所。
(4) 人机界面友好,操纵简单,显示直观,具有真实性、正确性和灵活性的特点。
总之,变电培训仿真系统能进步培训效率、缩短培训周期、降低培训本钱、进步运行职员的技术业务素质,作为一种新型的培训方式,其经济效益和社会效益是显而易见的,具有广泛的应用远景。