电网动态仿真培训系统的研究与开发

论文摘要

电网调度人员的经验和业务水平以及处理紧急事故的能力,对现代电网的安全稳定运行至关重要,设置调度员培训模拟系统(Dispatcher Training Simulator,简称DTS)对调度员进行培训,对提高调度人员的业务水平具有重要作用。然而以往的调度员培训模拟系统主要是侧重于模拟电网的静态特性,适合于电网稳定问题不突出的情况,即使能模拟电网的部分动态特性,也由于方法和软硬件的限制,很难做到全过程动态的时域仿真模拟,这对于当前和未来电网的发展是很不适应的。因此,将机电暂态和动态的全过程仿真技术引入电力系统仿真培训系统对于提高仿真培训系统的动态仿真能力,提高调度员对电网全局动态特性的掌握和处理紧急事故的能力等方面具有重要意义。为弥补传统调度员培训模拟系统对电网动态过程模拟不够的缺点,笔者所在的团队基于电力系统分析综合程序(Power System Analysis Software Package,简称PSASP)研制了一套先进的电网动态仿真培训系统(PSASP/DTS)。该系统可精确模拟电力系统的各种运行操作和动态过程,实现了电力系统稳态、暂态的全过程动态仿真功能,并且具有多种培训方式,适用于电力调度中心、电力培训中心等部门的调度和技术人员培训。结合电网动态仿真培训系统项目,笔者设计并开发了电网动态仿真培训系统的支撑框架,并顺应电力系统综合自动化的发展趋势,按照一体化、开放化、标准化等要求参与完成了电网动态仿真培训系统的开发研制,并在福建电力培训中心现场实施。本文从系统开发研制的角度,论述了电网动态仿真培训系统的功能需求、支撑技术、总体框架、编程实现以及在福建电力培训中心的实施情况,并对课题作了进一步展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外电网仿真培训系统发展现状
• 1.3 电网仿真培训系统的发展趋势
• 1.4 本论文的主要工作
• 第二章 电网动态仿真培训系统功能需求及支撑技术
• 2.1 电网仿真计算软件
• 2.1.1 基于时域仿真的暂态稳定计算程序
• 2.1.2 机电暂态分网并行计算技术
• 2.1.3 继电保护仿真
• 2.1.4 自动装置仿真
• 2.1.5 其它仿真计算模块
• 2.1.6 仿真速度控制技术
• 2.2 电力系统模型
• 2.3 在线数据接口
• 2.4 电网数据存储及交换技术
• 2.4.1 实时数据库系统
• 2.4.2 商用数据库系统
• 2.4.3 长驻内存的系统运行信息
• 2.4.4 总线
• 2.4.5 通信中间件
• 2.5 图形系统支撑技术
• 2.5.1 组态技术
• 2.5.2 图模一体化建模技术
• 2.5.3 图形刷新方式
• 2.6 系统运行配置管理技术
• 2.6.1 计算机管理
• 2.6.2 用户管理和权限管理
• 2.6.3 日志管理
• 2.6.4 网络通信服务的监视与测试
• 2.7 小结
• 第三章 电网动态仿真培训系统框架研究及设计
• 3.1 开放式的硬件结构
• 3.2 软件结构
• 3.2.1 基于PSASP构建的系统
• 3.2.2 面向服务的架构
• 3.3 重要模块设计
• 3.3.1 图模一体化支撑软件
• 3.3.2 网络通信服务软件
• 3.3.3 教员系统功能
• 3.3.4 学员系统功能
• 3.3.5 工程师站功能
• 3.3.6 多种培训功能
• 3.3.7 电网调度操作票培训模块
• 3.3.8 对话平台
• 3.4 小结
• 第四章 电网动态仿真培训系统编程实现
• 4.1 开发工具或软件介绍
• 4.1.1 C++面向对象编程语言
• 4.1.2 实时数据库采用FastDB
• 4.1.3 商用数据库采用MySQL
• 4.1.4 图形界面开发采用Qt库
• 4.1.5 通信中间件采用因特网通信引擎（ICE）
• 4.2 主要功能模块实现
• 4.2.1 工程师建模
• 4.2.2 工程数据存储
• 4.2.3 事务服务中间层
• 4.2.4 事件与操作处理
• 4.2.5 报警信息
• 4.2.6 教案制作与管理
• 4.2.7 培训功能
• 4.2.8 操作票培训功能
• 4.2.9 对话功能
• 4.3 异常处理机制
• 4.3.1 异常捕获
• 4.3.2 心跳服务
• 4.3.3 唯一客户原则
• 4.4 小结
• 第五章 电网动态仿真培训系统在福建电力培训中心实施应用
• 5.1 硬件部署
• 5.2 软件部署
• 5.3 仿真系统构建
• 5.3.1 仿真数据对象
• 5.3.2 图形绘制
• 5.3.3 继电保护及自动装置装设
• 5.4 系统运行情况
• 第六章 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表的论文及参加的科研和开发工作