福建电网仿真系统

本仿真系统的仿真对象是一个500kV变电站、一个220kV变电站、110kV变电站和35kV变电站。四个仿真变电站彼此将为独立变电站，在电气上不联系。四个变电站的出线将均有对侧的负荷（电源）和负荷断路器、电源和电源断路器。

变电站一：500/220/35kV

500kV为3/2接线方式，设置四串共四条出线和两台主变（自耦变压器）；220kV为双母线单分段（II母分段）带旁路接线，专用母联和专用旁路断路器，共设八回出线；35kV为单母分段接线，分别四组接补偿装置和一台站用变。

变电站二：220/110/10kV

220kV为双母线带旁路接线，专用母联和专用旁路断路器，共设四回出线；两台主变（三圈变压器）；110kV为双母线，专用母联，每段母线分别带四条出线；10kV为单母分段接线，每段母线接六条出线，一台所用变和两套补偿装置。

变电站三：110/35/10kV

110kV为外桥式接线，两回出线；两台主变（三圈变压器）；35kV为单母线接线，每段母线分别带四条出线；10kV为单母分段接线，每段母线接六条出线；一台所用变和两套补偿装置。

变电站四：35/10kV

35kV为单母线接线，单回进线；壹台主变（二圈变压器），10kV为单母分段接线，每段母线接四条出线；一台所用变和两套补偿装置。

仿真机总体技术方案概述

仿真机采用一模多模方式，现阶段为一机四模，仿真机系统将模拟一个500kV变电站、一个220kV变电站、110kV变电站和35kV变电站。仿真系统采用软表盘方案对变电站的屏/台及其上报警，监视，控制操作进行仿真，通过就地操作站仿真和变电站的远方就地盘，保护盘等的操作。本仿真机还具备远程培训及多媒体培训功能。

仿真机在一套硬件设备上实现对四套变电站的仿真。

仿真机系统硬件设备包括仿真计算机系统：它是以局域网为中心构成的分布、开放式硬件系统，以便能够实时完成变电站及其接入系统的仿真培训功能，该系统包括主机（含教练员台站）、就地站、学员站（含多媒体站）、工程师站等。

对于学员站采用设计与现场一致的计算机人机界面。

软表盘仿真的盘台采用高分辨率的计算机投影装置。

主机采用PC服务器，通过以太网与学员站，软表盘站等连接形成仿真机计算机硬件环境。

仿真机系统软件包括：

仿真支撑系统软件；

学员站人机界面系统软件；

通信与进程控制系统软件；

四个变电站模拟软件；

教练员台软件；

操作系统软件；

多媒体软件系统；

多媒体培训功能软件；

远程培训软件；

绘图工具软件；

图形化自动建模软件；

系统测试软件；

操作系统及应用软件、评估软件。

计算机系统运行UNIX操作系统，采用亚仿科技自主产权的高级仿真支撑软件ASCA。学员站运行Windows NT操作系统。

仿真机提供自动评分功能，对标准考试题目进行自动评分；同时提供详细的学员操作记录。

教员可很方便地对学员下达各种命令或任意设置故障，操作灵活方便，使系统能很快进入新的运行状态。仿真机的操作部分将包括教练员台、学员站、变电站就地站。

在结构上具有可靠性和易维护性，且具有一定的可扩充性。程序可读性和结构性强，修改简单，维护方便。

本仿真机设计将尽可能满足多层次、多类型变电站值班人员的培训需要。能方便地变换不同的运行方式对学员进行培训：系统可同时开设多组内容不同的教学且互不影响；学员台可设置为软表盘，也可设置为监控站或就地站；学员台为通用终端，可按需装入不同的内容。

仿真系统总体结构示意图如图1-1所示。

亚仿科技提供的综合解决方案的具体目标是达到或超过用户所执行的标准，保持系统具有当前先进的水平。

亚仿科技在完全同意用户方对故障仿真要求的基础上，为用户方设计了本项目基本的故障仿真模式，这些故障包括了变电站可以发生的所有故障（个别故障概率非常小）。

本技术方案还提供了详尽的供货资料清单，这些是保证用户方正常使用仿真机的必须环境。

本技术方案提供的质保模式是经德国质量认证机构TüV（PS）认证的ISO9001模式，本项目将遵从此模式为用户方开发仿真系统。
　　在项目开发完成后，亚仿科技承诺将对仿真机系统提供全生命周期的服务。

本仿真机的总体目标

亚仿科技能够高质、按期研制出反映当前国际国内仿真技术水平的仿真系统。亚仿科技将结合十多年来对电力系统仿真技术的理论研究运用到本项目中并综合先进的仿真支撑软件及硬件技术，使仿真系统完全满足招标方所提出的"仿真机总体设计原则"。

具备完善的运行人员培训功能，提供向受训人员展现正常、异常和故障情况的实际现场运行状态，有效地提高运行人员的专业知识、操作技能、应变能力和熟练程度，使运行人员经培训后能够熟练地掌握变电站启停过程和维持正常运行的全部操作，学会处理异常、紧急事故的技能，提高实际操作能力和分析判断能力，训练应急处理能力，确保变电站安全、经济运行。
能对控制专业、继电保护专业的技术人员进行培训，使受训人员能够熟练的掌握自动控制系统或继电保护系统的工作原理，正确分析、判断、处理相关的各种故障，对自动控制系统以及继电保护系统的参数进行整定、优化，为自动控制系统以及继电保护系统运行的稳定性提供测试手段。

能够复原、演示已发生的各种事件以及事件过程中运行人员的处理操作行为，以供事件的分析和研究。
仿真机系统具备下列特色。

计算机系统采用网络拓扑结构，具有先进、可靠、开放等特点，通用性强，易于维护。

计算机软件系统符合国际发展潮流，采用视窗技术，全中文菜单，操作简单、维护方便。

仿真支撑软件基于UNIX操作系统平台，协调和管理所有仿真机资源，具有效率高、占用内存资源少的特点。

教练员台提供多种对仿真机的监控手段及教学管理手段，学员成绩评定和教案生成均可由甲方根据需要自己构置。

仿真算法库精度高，仿真范围广，对于变电站及电网具有自动拓扑分析、动态潮流计算、实时故障分析、暂态稳定计算、频率计算的功能，建立全物理过程的电力网络数学模型及继电保护数学模型。

仿真机系统整体性能价格比高。

具备远程培训功能。

采用多媒体技术，提高培训效果。

仿真系统作用

根据本技术方案，仿真系统投运后，可以为变电站的运行人员提供逼真的培训环境，达到提高运行人员的运行操作素质，增强其安全运行能力的目的，同时经过反事故演练后，提高其对变电站非正常和事故状态的判断、处理能力，为变电站安全、稳定和经济运行作出贡献。本系统还能对变电站运行特性、运行方式，以及控制系统进行分析研究。具体表现在：

变电仿真系统是全数学-物理过程的培训仿真装置，能完整仿真变电站运行的整个生产过程，可以使变电站值班员进行正常操作训练：包括熟练地掌握变电站各种启停操作、熟悉各种规程及操作要求、正确填写操作票、培养规范操作习惯、操作术语。

提供正确的故障、事故现象，培训和提供运行值班人员正确判断、处理各种故障、事故的应变能力，提供保证变电站安全经济运行的能力。

可使变电站值班员对全厂运行的基本知识进行训练，使值班员比较全面地理解变电站各种操作的意义和作用，增加变电站的整体概念。

可对运行人员进行反事故演习，可用于对岗位运行人员、技术管理人员的定期轮训，以及上岗、晋升前的考核。

可以用来对变电站已有的操作规程进行有效性检查和验证，以改进不同工况下的操作方案。为制定处理故障的措施及反事故措施提供参考。

具有进一步修改和扩充变电站数学模型的能力，以满足变电站设备和系统改进的需要。