Q GDW 680.46-2011 智能电网调度技术支持系统 第 4-6 部分:实时监控与预警类应用 调度员培训模拟编制说明.pdf
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1、ICS29.240国家电网公司企业标准Q/ GDW 680.46要 2011智能电网调度技术支持系统第 4-6 部分:实时监控与预警类应用调度员培训模拟Smartgridoperationsupporting systemPart4-6: Realtimesupervisory control&early warningdispatchertraining simulator2011-12-28发布 2011-12-28实施国家电网公司 发 布Q /G D WQ / GDW 680.46要 2011I目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 概述 15 调度员培训
2、模拟功能 15.1 电力系统仿真 15.2 教员台控制 35.3 控制中心仿真 45.4 界面要求 45.5 接口要求 66 性能指标 7编制说明 9Q / GDW 680.46要 2011II前 言随着坚强智能电网建设工作的深入开展,国家电网正在发展成为世界上电压等级最高、 技术水平最先进、 资源配置能力最强的坚强智能电网,电网的形态和运行特性将发生重大变化。 这对电网调度驾驭大电网、 进行大范围资源优化配置的能力以及电网调度一体化运行管理水平和信息化、 自动化、 互动化水平提出了新的更高的要求。作为保障电网安全、 优质、 经济运行的重要技术手段,现有电网调度技术支持系统已难以适应特高压大电
3、网安全稳定运行的要求,迫切需要开展新一代电网调度技术支持系统 智能电网调度技术支持系统的研究和建设。 智能电网调度技术支持系统 系列标准,提出了省级及以上智能电网调度技术支持系统体系架构及总体要求,定义了系统的名词和术语,明确了系统基础平台的技术要求,给出了省级及以上智能电网调度技术支持系统实时监控与预警、 调度计划、 安全校核、 调度管理四类应用的技术要求,具有涉及范围广、 系统性强、 一体化程度高等特点。 该系列标准转化为国家电网公司企业标准并贯彻执行,将会有力地推进电网调度技术支持系统标准化建设,全面提高电网调度的精益化和智能化水平。Q/GDW680 智能电网调度技术支持系统 系列标准包
4、括以下 24 个部分: 第 1 部分:体系架构及总体要求 第 2 部分:名词和术语 第 3-1 部分:基础平台 消息总线和服务总线 第 3-2 部分:基础平台 数据存储与管理 第 3-3 部分:基础平台 平台管理 第 3-4 部分:基础平台 公共服务 第 3-5 部分:基础平台 数据采集与交换 第 3-6 部分:基础平台 系统安全防护 第 4-1 部分:实时监控与预警类应用 电网实时监控与智能告警 第 4-2 部分:实时监控与预警类应用 水电及新能源监测分析 第 4-3 部分:实时监控与预警类应用 电网自动控制 第 4-4 部分:实时监控与预警类应用 网络分析 第 4-5 部分:实时监控与预警
5、类应用 在线安全稳定分析与调度运行辅助决策 第 4-6 部分:实时监控与预警类应用 调度员培训模拟 第 4-7 部分:实时监控与预警类应用 辅助监测 第 5-1 部分:调度计划类应用 数据申报与信息发布 第 5-2 部分:调度计划类应用 预测与短期交易管理 第 5-3 部分:调度计划类应用 检修计划 第 5-4 部分:调度计划类应用 发电计划 第 5-5 部分:调度计划类应用 水电及新能源调度 第 6 部分:安全校核类应用 安全校核 第 7-1 部分:调度管理类应用 调度生产运行管理 第 7-2 部分:调度管理类应用 专业和内部综合管理及信息展示发布 第 8 部分:分析与评估本部分是 Q/GD
6、W680 智能电网调度技术支持系统 系列标准的第 4-6 部分。Q / GDW 680.46要 2011III本部分由国家电力调度控制中心提出并解释。本部分由国家电网公司科技部归口。本部分起草单位:中国电力科学研究院、 国网电力科学研究院、 华中电力调控分中心、 华北电力调控分中心、 华东电力调控分中心、 安徽电力调度通信中心。本部分主要起草人:魏文辉、 袁启海、 杨胜春、 李峰、 孙建锋、 李晓红、 严宇、 刘金波、 王 勇、汪胜和、 张勇、 谢旭、 沈键、 汤必强。Q / GDW 680.46要 2011IVQ / GDW 680.46要 20111智能电网调度技术支持系统第 4-6 部分
7、:实时监控与预警类应用 调度员培训模拟1 范围本部分规定了智能电网调度技术支持系统中调度员培训模拟应用的功能、 性能等技术要求。本部分适用于省级及以上智能电网调度技术支持系统的设计、 研发、 建设和验收。2 规范性引用文件下列文件对本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。Q/GDW680.1-2011 智能电网调度技术支持系统 第 1 部分:体系架构及总体要求Q/GDW680.2-2011 智能电网调度技术支持系统 第 2 部分:名词和术语3 术语和定义标准 Q/GDW680.2-2011
8、 界定的术语和定义适用于本文件。4 概述本部分依据 Q/GDW 680.1-2011 编制,确定了 Q/GDW 680.1-2011 中调度员培训模拟应用的功能、界面、 接口、 性能等技术要求。调度员培训模拟应用包括电力系统仿真、 教员台控制、 控制中心仿真功能。5 调度员培训模拟功能5.1 电力系统仿真电力系统仿真包括电力系统稳态仿真、 电力系统动态仿真、 继电保护和安全自动装置仿真、 数据采集仿真等。5.1.1 电力系统模型DTS 应提供与调度管辖范围电网一致的设备模型。 包括:发电机、 线路、 变压器、 电容 /电抗器、母线、 断路器、 隔离开关、 负荷、 串补、 电流互感器、 电压互感
9、器、 直流输电系统、 抽水蓄能机组,继电保护装置、 安全自动装置、 数据采集系统、 AGC 厂站端控制装置、 AVC 厂站端控制装置等。5.1.2 电力系统稳态仿真电力系统稳态仿真包括以下功能:a) 应采用动态潮流仿真技术实现对电力系统稳态仿真;b) 应能支持电网拓扑分析,给出计算母线、 电气岛和可算电气岛等拓扑分析结果;c) 应能真实地仿真电网操作及故障时的潮流和频率变化;d) 应能考虑发电机转动惯量、 一次调频特性以及负荷的频率特性效应;e) 应支持交直流混合输电系统仿真;f) 应支持电网解列、 并列操作的仿真;g) 应支持断路器、 隔离开关的潮流计算,无需建立小阻抗支路或零阻抗支路;h)
10、 应支持周期计算和事件触发计算;Q / GDW 680.46要 20112i) 应能在潮流不收敛时给出提示信息,并准确返回前一收敛断面;j) 应能支持各种调度和监控操作模拟,包括但不限于:1) 断路器分、 合;2) 隔离开关分、 合;3) 变压器分接头、 中性点接地方式的调整;4) 电容 /电抗器投切;5) 发电机有功出力、 无功出力、 机端电压、 计算节点类型的调整;6) 负荷有功、 无功功率调整;7) HVDC 的投退、 运行方式的改变、 控制方式及控制目标的改变;8) 厂站有功出力 /负荷、 区域有功出力 /负荷调整、 系统有功出力 /负荷调整;9) 调度综合令的模拟与执行;10) 软
11、/硬压板投退;11) 光字牌手工复归操作;12) 告警抑制等。k) 支持 DTS 互联准备过程中的电网模型导入、 导出、 等值和拼接;l) 支持 DTS 互联过程中,按照设定的分布协调策略,执行互联 DTS 发布的关联事件,匹配同步互联 DTS 发布的电网状态。5.1.3 电力系统动态仿真电力系统动态仿真应包括以下功能:a) 电力系统动态仿真应分为暂态、 中期和长期动态过程三个阶段,在不同阶段应采用不同精度的元件模型和仿真步长;b) 动态仿真过程的不同阶段应能自动转换,平滑过渡,并与电力系统稳态仿真相衔接,实现全过程仿真;c) 应能仿真电力系统发生故障或扰动时机组间的功角摇摆,并给出仿真曲线;
12、d) 应能计算电网设备短路或断线故障情况下的三相电气量及正、 负、 零序电气量;e) 应能仿真电网设备故障的特性,包括故障相别、 故障持续时间、 金属 /非金属性接地;f) 应能同时进行多重故障的仿真计算;g) 支持人工操作返回故障和扰动发生前断面。5.1.4 继电保护仿真继电保护仿真功能应满足以下要求:a) 应能采用逻辑仿真法进行继电保护的仿真;b)应能模拟电网中常见的各种继电保护装置,在电网发生故障时给出正确的继电保护动作信息和断路器动作信息;c) 应能设置继电保护的投 /退状态和定值;d)应能模拟重合闸动作及其与继电保护动作的配合关系;e) 应能模拟继电保护的误动、 拒动;f) 应能模拟
13、断路器的误动、 拒动;g)应能支持基于接线图上的设备点击操作,实现继电保护模型和定值的维护、 设置和查询;h)应能模拟继电保护光字牌和报文告警;i) 应能模拟继电保护软 /硬压板的投退和光字牌的复归操作。5.1.5 安全自动装置仿真安全自动装置仿真功能应满足以下要求:a) 应能模拟电网中常见的各种安全自动装置,如稳控、 低频 /低压减载、 跳闸联切机组、 高频 /低频Q / GDW 680.46要 20113切机、 设备过载切机切负荷、 低频低压振荡解列、 备用电源自投等装置;b) 应提供工具支持安全自动装置的用户自定义建模,用户可以根据各装置的动作原理和动作策略建立相应的仿真模型;c) 应能
14、设置安全自动装置的投 /退运状态;d) 应能设置安全自动装置的启动定值和启动逻辑条件;e) 应能模拟安全自动装置的误动、 拒动;f) 应能模拟安全自动装置的光字告警;g) 应能模拟安全自动装置的软 /硬压板的投退及光字牌的复归操作。5.1.6 数据采集仿真数据采集仿真功能应满足以下要求:a) 应能模拟培训过程中电网各种遥测、 遥信的量测和采集;b)应能模拟遥控、 遥调操作;c) 应能模拟电网量测环节的故障或异常,包括偏差、 跳变、 死数等;d)应能模拟电网 RTU 故障;e) 应能模拟电网系统级数据采集故障;f) 应能模拟厂站事故总信号。5.2 教员台控制教员台控制模块包括培训教案制作、 培训
15、控制、 培训评估和联合反事故演习支持等功能。5.2.1 教案制作教案制作应支持的功能如下:a) 应支持多种途径获取 DTS 运行的初始条件,包括状态估计的实时 /历史计算结果、 网络分析应用的实时 /历史计算结果和已制作完成的 DTS 教案等;b)应支持教案的编制和管理,包括教案保存、 删除、 信息更新等;c) 应支持基于电网未来模型的教案制作、 培训和演习;d)应支持子教案的编制、 管理和使用,培训中的事件可以保存为子教案,子教案中的事件可以在演习过程发出执行;e) 应能设置各种电力系统一次设备的故障,包括短路 /断线、 接地 /不接地、 故障相别、 故障持续时间、 故障位置、 金属性短路
16、/非金属性短路等,应能仿真多重故障同时发生的场景;f) 应能设置开关、 刀闸本体及操作机构的常见故障和异常,如包括拒动、 误动、 操作机构故障、控制直流回路故障、 开关气压 /油压低等;g)能够模拟变电站站用交 /直流系统的故障;h)应能自动识别培训过程中的误操作,给出提示信息,并能自动触发相应的故障,引起相应的保护动作和断路器跳闸;i) 应能基于厂站接线图或列表进行电网模拟操作和故障 /扰动设置;j) 教案事件的执行时间类型应包括:绝对时间、 相对时间和立即发生。5.2.2 培训控制培训控制应支持的功能如下:a) 应支持培训的启动、 终止、 暂停和恢复,并支持相应状态的监视;b) 应支持培训
17、过程中教案事件执行状态的监视;c) 应支持快照、 快照返回、 事故前断面返回、 初始状态返回、 任意操作前断面返回等培训控制功能。5.2.3 培训评估培训评估应具备如下功能:Q / GDW 680.46要 20114a) 培训过程应自动记录教案事件、 保护动作、 安全自动装置动作、 越限状况、 误操作等重要培训信息,供教员形成培训日志和评估报表;b) 应能对培训过程进行评估打分。 能够根据演习过程中电网的运行安全性、 可靠性、 经济性等指标进行评估打分,也能够对学员的误操作进行相应扣分。5.2.4 WEB 交互WEB 交互应支持的功能如下:a) 支持用户通过 WEB 登陆 DTS,通过权限配置
18、管理 WEB 登陆用户,具体功能包括:能够浏览所辖电网的培训态下监视画面和数据,实现对所辖电网的调控操作模拟和故障设置,能够查看演习过程中的教案事件执行情况、 保护动作情况、 自动装置动作情况、 告警信息等,能够监视参演用户的登录和退出情况;b) 能够配置用户权限,实现对 WEB 登陆用户的浏览画面和操作设备的权限管理;d) 能够配置用户权限,授予联合反事故演习中总导演进行演习整体控制操作,如 DTS 的启动、 暂停、 恢复与退出,同时能够监视参演人员的登录和退出情况。5.2.5 DTS 互联DTS 互联应能实现如下功能:a) 能够实现与上下级 DTS 互联,支持通过本单位建设 DTS 参与联
19、合反事故演习;b) 能够向下级 DTS 发布总体演习教案;c) 能够接受上级 DTS 发布的总体演习教案,并能够据此制作自身演习教案,保证其与总体演习教案协调一致;d) DTS 互联过程中,支持接受上下级 DTS 发布的教案事件,并转换为本地 DTS 的教案事件进行执行;e) DTS 互联过程中,支持接受和查看上下级 DTS 发布的培训消息;f) DTS 互联过程中,仿真时钟和 DTS 运行状态能够与上级 DTS 同步一致;g) DTS 互联过程中,本 DTS 发生异常时不应对其它 DTS 产生影响;h) 能够向上级 DTS 申请加入 DTS 互联;i) 能够控制下级 DTS 接入或退出 DT
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