【摘要】：電力是國民生產(chǎn)的主要動力資源,對電網(wǎng)企業(yè)而言,不斷提高供電質(zhì)量及可靠性,才能確保生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和安全性。伴隨著電網(wǎng)規(guī)模日益壯大,技術(shù)復(fù)雜性日益增高,對電網(wǎng)企業(yè)員工的職業(yè)技能的要求也越來越高。直接反應(yīng)在變電站的自動化程度越來越高、信息量越來越大,這就要求變電運(yùn)行、繼保自動化運(yùn)維技術(shù)人員與時(shí)俱進(jìn),不斷通過培訓(xùn)學(xué)習(xí)提高技術(shù)水平,做好設(shè)備定檢、維護(hù)工作,確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定。但是,在現(xiàn)有的三種基本變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中,物理仿真系統(tǒng)工程造價(jià)高,且不便于擴(kuò)展升級,數(shù)字仿真系統(tǒng)又不夠直觀,要求操作者具有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ),且開發(fā)難度較大,因此,數(shù)字-物理混合仿真系統(tǒng)的研發(fā)和改進(jìn)更為契合實(shí)際生產(chǎn)培訓(xùn)需求。在此背景下,本文選題為《混合仿真培訓(xùn)變電站的應(yīng)用研究》,擬對混合仿真培訓(xùn)變電站的機(jī)理和應(yīng)用做進(jìn)一步研究。通過研究混合仿真培訓(xùn)變電站的總體方案設(shè)計(jì),明確其系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)以及功能要求,同時(shí)明確搭建較高水平混仿變電站所需技術(shù)支持,并對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究分析,確定解決方式,確保系統(tǒng)建設(shè)的可行性,最終結(jié)合實(shí)際建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行混合仿真培訓(xùn)變電站的系統(tǒng)建設(shè),要求遵循上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容,根據(jù)具體變電站的功能要求,解決主要存在的技術(shù)要點(diǎn),并進(jìn)行仿真檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的實(shí)用性和有效性。首先,介紹了目前普遍應(yīng)用的混合仿真培訓(xùn)變電站的總體架構(gòu),包括其各部分組成的協(xié)調(diào)工作原理和整體功能實(shí)現(xiàn),再進(jìn)一步具體闡述了其硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的構(gòu)成,并對系統(tǒng)建設(shè)所需技術(shù)支持進(jìn)行研究。通過上述工作,可以對混合仿真培訓(xùn)變電站具有較為宏觀的框架性認(rèn)識,同時(shí)根據(jù)技術(shù)支持明確了研究方向。然后,針對前面所提的關(guān)鍵技術(shù)支持,重點(diǎn)對其中基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真技術(shù)的一次系統(tǒng)建模做進(jìn)一步理論研究,采用應(yīng)用較為廣泛的、精度較高的為機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真算法,分別建立電磁暫態(tài)仿真模型和機(jī)電暫態(tài)仿真模型,分析這兩類仿真模型相應(yīng)的不同的求解方法,并對電磁和機(jī)電兩側(cè)的數(shù)據(jù)交互原理做簡要分析。最后,以惠州龍?jiān)磁嘤?xùn)基地為應(yīng)用試點(diǎn),將上述混合仿真模型的理論研究應(yīng)用于該基地混合仿真培訓(xùn)變電站的建設(shè)項(xiàng)目,該項(xiàng)目針對的是目前變電專業(yè)人員培訓(xùn)主要采取理論學(xué)習(xí)和現(xiàn)場跟班學(xué)習(xí)、培訓(xùn)時(shí)間長、不具備系統(tǒng)性、延續(xù)性,培訓(xùn)效果較差的培訓(xùn)現(xiàn)狀,而擬開發(fā)建設(shè)一套涵蓋500kV變電站、220kV變電站規(guī)模的數(shù)字物理混合仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。根據(jù)項(xiàng)目要求,并結(jié)合上述理論要點(diǎn),本研究完成了龍?jiān)磁嘤?xùn)基地的仿真一次系統(tǒng)建模,在相應(yīng)完成二次設(shè)備配置的工作后,對所搭建的混仿變電站培訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行仿真功能測試,并重點(diǎn)對電網(wǎng)故障仿真效果進(jìn)行檢驗(yàn),仿真結(jié)果表明,本文根據(jù)惠州龍?jiān)磁嘤?xùn)基地實(shí)際情況搭建的混仿培訓(xùn)系統(tǒng)能夠?qū)Ω黝惒僮骰蚬收线M(jìn)行精準(zhǔn)仿真,主要技術(shù)難點(diǎn)基本解決,能夠滿足變電運(yùn)行、繼保自動化運(yùn)維技術(shù)人員的培訓(xùn)需求。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM63
【圖文】：

二章 混合仿真培訓(xùn)變電站總體方案設(shè)電站逐漸向智能變電站過渡的背景下，有必要建設(shè)與其配套變電站，以滿足運(yùn)維人員的培養(yǎng)和實(shí)訓(xùn)需求，保障各級變電兼顧經(jīng)濟(jì)性和安全性的原則。本章首先研究了混合仿真培訓(xùn)能要求，在此基礎(chǔ)上，以建成可操作性和可擴(kuò)展性較強(qiáng)的混進(jìn)一步研究了變電站的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，以及維持支持，為全文搭建起宏觀的框架體系。構(gòu)培訓(xùn)變電站主要由仿真一次系統(tǒng)、真實(shí)一次設(shè)備、真實(shí)二次大模塊等組成[總體設(shè)計(jì)思路]，形成完整的閉環(huán)數(shù)字物理混，現(xiàn)對各組成模塊的功能進(jìn)行簡要闡述。

圖 2-2 混合仿真培訓(xùn)變電站的硬件系統(tǒng)件系統(tǒng)的混合仿真培訓(xùn)變電站軟件系統(tǒng)應(yīng)包括如下的組成部分：基于 EMTP真軟件；二次回路故障模擬軟件；斷路器、刀閘及操作機(jī)構(gòu)模擬軟件場景仿真軟件；教員系統(tǒng)；工作票與操作票系統(tǒng)；培訓(xùn)考核系統(tǒng)；多如圖 2-3 所示。

圖 2-2 混合仿真培訓(xùn)變電站的硬件系統(tǒng)2.4 軟件系統(tǒng)完善的混合仿真培訓(xùn)變電站軟件系統(tǒng)應(yīng)包括如下的組成部分：基于 EMTP 軟件的實(shí)時(shí)電網(wǎng)仿真軟件；二次回路故障模擬軟件；斷路器、刀閘及操作機(jī)構(gòu)模擬軟件；變電站一次設(shè)備場景仿真軟件；教員系統(tǒng)；工作票與操作票系統(tǒng)；培訓(xùn)考核系統(tǒng)；多媒體培訓(xùn)系統(tǒng)等，如圖 2-3 所示。

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4 徐培t

本文編號：2782104