一、引 言
隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(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，在電力系統(tǒng)的各種事故中，由于運行人員的誤操作、誤判斷而造成貽誤的事故約占40 %。可見，要保證電力系統(tǒng)的安全運行，提高運行人員的運行素質(zhì)則是其中一個關(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，變電站的安全運行則對保證電力系統(tǒng)的安全可靠地運行具有重要的作用。其中按綜合自動化要求設計的500 kV變電站，由于采用了當前先進的自動化技術(shù)，從而對變電站運行人員的素質(zhì)提出了更高的要求，因此開發(fā)與之相適應的變電站仿真培訓系統(tǒng)就顯得尤為重要。
二、變電站培訓仿真模式
變電站仿真培訓系統(tǒng)的研究開發(fā)已經(jīng)有近10年的歷史，對于以運行人員為培訓對象的變電站仿真培訓系統(tǒng)而言，目前國內(nèi)存在兩種類型的變電站仿真培訓系統(tǒng)：
（1）帶硬件盤臺與軟件仿真相結(jié)合的變電培訓仿真模式。這種模式除用常規(guī)的計算機作為仿真系統(tǒng)核心外，一般均設置一個與實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屏、控制屏、中央信號屏等。屏上的表計、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際變電站相符。對保護壓板、按鈕、指示燈、信號掉牌等與變電站運行人員有緊密聯(lián)系的設備按比例進行縮小仿真。開關(guān)、按鈕、壓板等操作狀態(tài)以及在各種運行狀態(tài)下的表計指示、聲光信號、掉牌信號均由工控計算機進行實時監(jiān)控，并在控制屏上實時反映出來。操作正確將得到正確的結(jié)果，而操作錯誤則會出現(xiàn)事故狀態(tài)，因此能非常真實逼真地反映出學員的運行水平和事故處理能力，給培訓人員留下深刻的印象，這是該仿真模式最大的優(yōu)點。但是缺點也是明顯的，系統(tǒng)硬件成本高，可靠性與可維護性較差。
（2）純軟件的變電站培訓仿真模式。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行設計，因此上述模式傳統(tǒng)控制室中的保護屏、控制屏、中央信號屏等物理設備均被計算機監(jiān)控平臺所代替，所有監(jiān)控功能都通過MMI實現(xiàn)與培訓人員的互動。省去了大量硬件設備，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行設計。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，在硬件和運行維護環(huán)境上也存在很大區(qū)別。為了適應這種形勢開發(fā)綜合自動化變電站的仿真培訓系統(tǒng)成為當務之急。
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，以適應未采用變電站綜合自動化設計模式的變電站運行人員的仿真培訓，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、保護柜、就地一次設備可操控微縮模型（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、學員SCADA系統(tǒng)、調(diào)度仿真、微機繼電保護仿真、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)采用七臺工控機和八臺微機構(gòu)建了分布式的數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng),并由一臺服務器負責全系統(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)、人機界面技術(shù)、圖形技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)于一身,包含動態(tài)顯示、報警、趨勢、控制策略、控制網(wǎng)絡通信等組件,提供一個友好的用戶界面,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用軟件。
