河北省电力公司电网调控一体化变电运维一体化联合仿真培训系统专项方案论证报告.doc

河北省电力公司
电网调控一体化、变电运维一体化
联合仿真培训系统

方案论证报告

河北省电力公司石家庄培训中心
11月

电网调控一体化、变电运维一体化
联合仿真培训系统
方案论证报告
一、 立项根据
依照国家能源发展指引思想，国家电网公司全面贯彻科学发展观，明确了建设“一强三优”当代公司战略发展目的。随着国内电网迅速发展，大量新设备、新技术得到迅速、广泛应用，对电网生产运营、维护人员素质提出了较高规定。，按照国网公司“三集五大”规定，继续深化“大运营”、“大生产”变革，将在管控模式研究、生产流程优化、精益生产管理、完善原则体系等方面构建“一级管控、两级作业”矩阵式生产管理体系。为适应“调控一体化”、“运维一体化”对人员技能培训提出了更高规定。因而，大力加强生产人员技能培训，在较短时间内培养一支适应新生产管理体系、专业知识丰富，操作技能纯熟高素质员工队伍，保证电网安全稳定、经济高效运营，顺利适应电网生产管理新模式，是河北省电力公司当前及此后一段时期重要而迫切任务。
正因如此，河北省电力公司培训中心在已成功应用变电仿真培训系统基本上，提前谋划调控一体化、运维一体化仿真培训系统建设工作，构建满足河北电网培训需要当代仿真培训体系。本项目所开发仿真培训系统顺应生产管理体系变革形势规定，可以迅速、高效使河北电网既有大量有关专业人员在较短时间内掌握新生产管理模式下所需要生产运营技能，在保障电网安全运营同步，有力保障了生产管理变革顺利实行，为“大运营”、“大生产”成功运营提供坚强人才保障和智力支持。
二、 项目研究内容
（1）参照IEEE1516系列原则，研究和开发电网仿真、调控一体仿真、变电运维一体仿真应用即插即用、具备时间协同功能、支持全景全维度仿真运营支撑平台；
（2）研究和开发基于仿真支撑平台电网、调控一体、变电运维一体分布式仿真技术；
（3）研究实用于调控一体、运维一体运营模式监视信息原则化及信息分类原则化问题，基于信息原则化技术研究一、二次设备组件建模仿真技术；
（4）研究二次设备及二次回路精细化仿真建模技术，采用可视化、组件化、自定义、图库模一体化等建模技术，建立与现场配备完全一致二次装置模型，实现完整逼真二次设备逻辑、信号模仿功能以及故障、异常模仿功能
（5）研究和开发基于二次设备及二次回路精细化仿真及建模技术调控一体、变电运维一体仿真子系统；
（6）基于仿真支撑平台技术，研究和开发一种典型地级电网、地级调控中心、变电站运维中心仿真系统。
三、 技术方案
调控中心、变电运维操作一体化仿真培训系统将开发完毕地级电网仿真、调控一体化仿真、变电站运维一体化仿真于一体综合仿真培训系统。系统可以对的地反映调控中心、电网、变电站之间互相作用、互相影响，实现对调度人员、监控人员以及变电运营人员、维护人员进行全方位、全过程、全场景仿真培训，可以满足调控一体运营人员，变电运维人员技能培训、技术比武及联合反事故演习需求。

本系统将在原220kV集控站仿真基本上依照河北省地区电网特点，构建一种虚拟电力网络系统作为仿真系统监控对象，通过电力系统模仿计算程序对的地模仿电网正常、异常、故障状态下运营状况，实现对地调电网仿真。变电站运维中心将在原220kV集控站仿真基本上升级1个典型220kV运维变电站，1个典型110kV运维变电站及1个35kV运维变电站作为运维操作巡视详细仿真对象，以实现对220kV、110kV及35kV变电运维工种培训。系统不但对地级电网一二次设备、调控一体化系统、变电运维一体化系统以及变电站进行全面仿真，并且对调控一体、变电站运维一体工作流程进行全过程、全场景再现。系统详细开发内容如下:
1、电网仿真培训系统
完整电网仿真系统是调控一体化仿真及运维一体化仿真系统开展基本。该系统将依照河北省电网特点对原220kV集控站仿真系统进行升级构建虚拟地区电网为基本电网框架、电源点和负荷点、外部电网、联系线、保护和自动装置等为仿真对象实现基于物理机理一体化实时仿真。
为了保证电网仿真真实性，除了需要对在电网仿真层面上对地区电网一次设备进行详细仿真外，还需要对与之电气相连外网作较详细模仿。虽然外网状态管理不是本网运营人员职责，但是从电网电气上看，外网故障会波及本网，本网操作也也许影响外网。在电气计算上不模仿外网，不计外网发电、负荷与网络，会导致本网计算成果失真。
电网仿真培训系统不但可以真实再现仿真变电站一次设备操作、一次设备故障时动态行为，也可以对的反映整个电网设备操作和发生故障时对仿真变电站影响。电磁暂态、机电暂态一体化电网仿真可觉得变电站仿真系统提供正常对的正常电流、电压及故障时电流、电压，不但可以提供工频电气量，也可以提供非周期和高频分量以及其迅速动态过程。同步，对与仿真变电站相连整个电网继电保护、自动装置进行了仿真。
2、地区调控中心仿真系统
本系统将从运营、监视、操作、安全等方面全范畴、全过程、全场景仿真地区调控中心调控一体化系统，同步具备仿真调控一体化系统五防系统、记录、历史数据信息保存检索、报表解决和事故追忆等应用功能。实现对调度员、监控员、监控分析员以及综合通信调度员寻常监控训练、正常操作训练、事故解决训练等。
仿真范畴：依照河北电网特点组建一种典型地区电网基本电网框架、电源点和负荷点、外部电网、联系线、保护和自动装置等为仿真对象实现基于物理机理一体化实时仿真，仿真调控范畴内所有设备电力流及信息流。仿真对象涉及设备（前置机、值班员工作站、通道柜等）仿真、监控系统功能仿真和人机界面风格仿真，其仿真调控系统兼顾河北应用广泛各种系统界面，并可依照需要增长新类型系统界面。
3、变电运维仿真系统
依照调控一体化与变电运维一体化联合仿真设计原则，拟在相应地区调控中心所管辖范畴内对典型变电站进行仿真，以满足变电运维人员培训需要。
随着调控一体化、运维一体化建设实行，规定变电运维人员不但应掌握原变电运营人员所应掌握工作技术，还应掌握原变电检修工种某些工作技能，为满足“一岗多能”人才队伍建设规定，仿真中心应配备相应齐备仿真培训系统。
仿真范畴：拟对地区调控中心管辖范畴内原220kV集控站仿真系统中1个220kV变电站、1个110kV变电站以及1个35kV变电站进行升级，并详细仿真。仿真内容涉及变电站内变压器、断路器、隔离开关、互感器、高压熔断器、避雷器、阻波器、结合滤波器、电容器、电抗器、进出线等及其有关二次控制、保护、信号及测量回路，变电站站用电系统、直流系统、“五防”系统及安全用品等仿真。
变电运维仿真培训功能对变电站一二次设备及综合自动化系统进行全范畴建模仿真，详细涉及变电站一次系统、控制系统、量测系统、交流系统、直流系统、继电保护与自动装置和综合自动化系统详细模型，并且考虑变电站仿真详细模型对电网仿真抽象模型影响。
运维仿真功能定位为：1）仿真变电站寻常运营维护工作流程及详细工作，能充分满足变电站运维人员在变电站内正常巡视、操作全过程及变电站异常解决、事故解决及常规检修培训；2）仿真变电站常规检修工作流程及工作办法；3）仿真变电站常规实验工作流程及工作办法；4）仿真变电站安全生产规程规定及深层因素。

四、 预期目的和成果形式
(一)预期目的
本项目将建立一种全方位、全过程、全场景高逼真度、交互式调控一体、变电站运维一体生产培训模仿环境，内容覆盖电网生产运营、维护等领域，将为调控中心调度员、监控员、巡视员以及变电站运营、维护人员提供一种形象更逼真、使用更以便当代化培训工具，为河北南网生产管理体系变革提供有力人才保障。详细成果：
l 完毕调控中心、变电运维操作一体化仿真培训系统设计方案；
l 开发完毕一套涉及地级电网仿真、调控一体化仿真、变电站运维一体化仿真于一体综合仿真培训系统；
l 建立调控一体实训室和变电站运维一体实训室;
l 完毕调控一体运营人员以及变电站运维一体运营人员技能培训体系建设;
(二) 成果提供形式
以上内容将采用全数字化仿真软件形式现实，该系统采用如下形式提供：
l 《电网调控一体化、变电运维一体化联合仿真培训系统核心技术研究报告》；
l 一套典型地区调控一体、运维一体化仿真培训系统；
l 整个系统全套设计、实验、测试文档；
l 用光盘介质方式提供完整可安装可执行代码；
l 顾客使用、维护手册。

五、 合伙单位或依托工程单位贯彻状况
当前河北省电力公司培训中心已和中华人民共和国电力科学研究院达到了合伙意向，双方就本项目核心技术进行了前期调研并制定了初步方案。
中华人民共和国电力科学研究院拥有一批长期从事电力系统研究专家和科研人员，她们在电力系统电网仿真、变电站仿真、集控站仿真以及电网变电联合培训仿真等方面具备坚实理论基本和丰富实践经验。其中多项研究成果获得国家电网公司科技进步奖、中华人民共和国电力科学研究院科技进步奖等奖项。中华人民共和国电力科学研究院先后完毕了多项有关重大科技项目和工程服务项目，成功开发并实行了近百套电网培训仿真系统、一百五十多套变电站培训仿真系统，在培训仿真平台技术、多媒体、虚拟现实、数字模仿接口等方面有着全面、深厚、多层次技术和人才积累。同步中华人民共和国电力科学研究院拥有充分、先进计算机硬件与软件研发环境，可以满足本项目所需开发和实验规定。

六、 投资筹划

依照河北省电力公司调控一体化及运维一体化推广及发展人材需求特点，系统将参照河北省地区电网特点，开发一套虚拟调控一体化真系统，以实现对有关人员培训需求。
详细预算如下：
预算支出科目
金额（万元）
计算依照及理由
地级电网仿真升级
15
调控及运维系统所依托虚拟电网系统
调控中心仿真
30
调控一体化工作人员工作点，用于参调控一体化有关人员培训
220kV变电站仿真升级
25
用于220kV变电运维人员操作巡视培训
220kV变电站常规检修(C,D 检修)仿真子系统
35
用于220kV变电运维人员常规检修培训
220kV变电站常规实验仿真子系统
30
用于220kV变电运维人员常规检修培训
110kV变电站仿真升级
20
用于110kV变电运维人员操作巡视培训
110kV变电站常规检修(C,D 检修)仿真子系统
25
用于110kV变电运维人员常规检修培训
110kV变电站常规实验仿真子系统
20
用于110kV变电运维人员常规检修培训
35kV变电站仿真升级
15
用于110kV变电运维人员操作巡视培训
35kV变电站常规检修(C,D 检修)仿真子系统
20
用于35kV变电运维人员常规检修培训
35kV变电站常规实验仿真子系统
15
用于35kV变电运维人员常规检修培训
变电站安全生产培训子系统
40
用于变电运维人员安全培训
项目验收评审
8
用于项目验收评审、鉴定发生费用
资料及差旅
2
用于系统前期资料收集及工作人员培训
　共计
300