一、引 言
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對供電可靠性的要求越來越高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在電力系統(tǒng)的各種事故中，由于運(yùn)行人員的誤操作、誤判斷而造成貽誤的事故約占40 %。可見，要保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，提高運(yùn)行人員的運(yùn)行素質(zhì)則是其中一個(gè)關(guān)鍵而基本的重要環(huán)節(jié)。變電站作為聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，發(fā)揮著變換和分配電能的作用，因此，變電站的安全運(yùn)行則對保證電力系統(tǒng)的安全可靠地運(yùn)行具有重要的作用。其中按綜合自動化要求設(shè)計(jì)的500 kV變電站，由于采用了當(dāng)前先進(jìn)的自動化技術(shù)，從而對變電站運(yùn)行人員的素質(zhì)提出了更高的要求，因此開發(fā)與之相適應(yīng)的變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)就顯得尤為重要。
二、變電站培訓(xùn)仿真模式
變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的研究開發(fā)已經(jīng)有近10年的歷史，對于以運(yùn)行人員為培訓(xùn)對象的變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)而言，目前國內(nèi)存在兩種類型的變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)：
（1）帶硬件盤臺與軟件仿真相結(jié)合的變電培訓(xùn)仿真模式。這種模式除用常規(guī)的計(jì)算機(jī)作為仿真系統(tǒng)核心外，一般均設(shè)置一個(gè)與實(shí)際變電站相似的主控制室，并按1∶1模擬各電壓等級的保護(hù)屏、控制屏、中央信號屏等。屏上的表計(jì)、控制開關(guān)、紅綠燈、按鈕、光字牌等無論是外觀還是排列位置均與實(shí)際變電站相符。對保護(hù)壓板、按鈕、指示燈、信號掉牌等與變電站運(yùn)行人員有緊密聯(lián)系的設(shè)備按比例進(jìn)行縮小仿真。開關(guān)、按鈕、壓板等操作狀態(tài)以及在各種運(yùn)行狀態(tài)下的表計(jì)指示、聲光信號、掉牌信號均由工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在控制屏上實(shí)時(shí)反映出來。操作正確將得到正確的結(jié)果，而操作錯(cuò)誤則會出現(xiàn)事故狀態(tài)，因此能非常真實(shí)逼真地反映出學(xué)員的運(yùn)行水平和事故處理能力，給培訓(xùn)人員留下深刻的印象，這是該仿真模式最大的優(yōu)點(diǎn)。但是缺點(diǎn)也是明顯的，系統(tǒng)硬件成本高，可靠性與可維護(hù)性較差。
（2）純軟件的變電站培訓(xùn)仿真模式。這種模式完全是針對目前許多變電站按照綜合自動化模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此上述模式傳統(tǒng)控制室中的保護(hù)屏、控制屏、中央信號屏等物理設(shè)備均被計(jì)算機(jī)監(jiān)控平臺所代替，所有監(jiān)控功能都通過MMI實(shí)現(xiàn)與培訓(xùn)人員的互動。省去了大量硬件設(shè)備，大大提高了可靠性，并且有利于系統(tǒng)更新升級。如今越來越多的變電站按綜合自動化模式進(jìn)行設(shè)計(jì)。綜合自動化變電站與常規(guī)變電站最大的區(qū)別在于二次部分，在硬件和運(yùn)行維護(hù)環(huán)境上也存在很大區(qū)別。為了適應(yīng)這種形勢開發(fā)綜合自動化變電站的仿真培訓(xùn)系統(tǒng)成為當(dāng)務(wù)之急。
故本仿真系統(tǒng)500kV變電站仿真系統(tǒng)采用了第二種模式，并完全按照南昌500KV變電站監(jiān)控平臺進(jìn)行模擬仿真，選擇目前流行的工業(yè)組態(tài)軟件作為開發(fā)平臺。而其它電壓等級的仿真則采用了第一種模式，以適應(yīng)未采用變電站綜合自動化設(shè)計(jì)模式的變電站運(yùn)行人員的仿真培訓(xùn)，其監(jiān)控平臺同樣采用組態(tài)軟件作為開發(fā)平臺。
三、仿真系統(tǒng)的構(gòu)建
1、 系統(tǒng)總體架構(gòu)
系統(tǒng)采用了硬件模擬和軟件仿真相結(jié)合的方式,硬件模擬系統(tǒng)包括控制屏、模擬屏、保護(hù)柜、就地一次設(shè)備可操控微縮模型（開關(guān)狀態(tài)可測控）及所用電系統(tǒng)；軟件仿真則涵蓋了教練員臺、學(xué)員SCADA系統(tǒng)、調(diào)度仿真、微機(jī)繼電保護(hù)仿真、故障錄波、操作票專家系統(tǒng)、故障多媒體演示系統(tǒng)。全系統(tǒng)采用七臺工控機(jī)和八臺微機(jī)構(gòu)建了分布式的數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng),并由一臺服務(wù)器負(fù)責(zé)全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊控制與數(shù)據(jù)處理。如圖1所示：
圖1：仿真系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖
2、組態(tài)軟件FIX32在本仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用架構(gòu)
作為目前工控領(lǐng)域主流的工業(yè)自動化軟件，F(xiàn)IX32集控制技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)、圖形技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一身,包含動態(tài)顯示、報(bào)警、趨勢、控制策略、控制網(wǎng)絡(luò)通信等組件,提供一個(gè)友好的用戶界面,使用戶在不需要編什么代碼的情況下便可生成自己需要的應(yīng)用軟件。
