2024年3月13日发(作者:应凝云)
48 河南电力 2014年第3期
基于simstore的倒闸操作仿真系统设计
马雁
(郑州电力高等专科学校,河南郑州450003)
摘要:提出了一种基于simstore的倒闸操作仿真系统,所设计的仿真系统能完成常规变电站电气设备的倒闸操作.
并自动生成倒闸操作票,与其他倒闸操作仿真系统所不同的是,该系统具备”自动纠错”功能。将所设计的仿真系统
用于郑州供电公司省府1lOkV变电站,获得了良好效果。该仿真系统既能满足常规变电站运行人员日常培训使用也
可供在校学生实训实习使用。
关键词:倒闸操作仿真系统 变电站
中图分类号:TM73 文献标识码:B 文章编号:X(2014)03—048一O3
A Design of Simulation System for Switching Operation Based on Simstore
MaYan
(Zhengzhou Electric Power College,Zhengzhou 450003,China)
Abstract:This paper provides a design of simulation system for switching operation based on simstore.
The simulation system can complete switching operations of electrical equipment in conventional
substation,and can offer operation orders automatically.This system has the function of“automatic
rectify mistake”.We can obtain good results in 1 l OkV shengfu substation of Zhengzhou with it.This
simulation system can meet operating personnel training and also used for college students in practical
raitning.
Keywords:switching operation;simulation system;substation
充分、系统的训练。传统的训练方法是通过书本讲
1 引言
倒闸操作是指将电气设备从一种状态转换为
另一种状态,或由一种运行方式转变为另一种运行
授,在图纸或模拟板上练习操作,以培养运行人员
的操作技能,虽起到了一定作用,但由于缺乏真实
感,不能做到完整详尽的操作练习,使得训练效果
并不理想,往往造成一旦操作任务来临,由于运行
人员见得不多,不够熟练,常常手忙脚乱、不知所
措,误操作时有发生,甚至造成事故。
方式时所进行的一系列有序的操作。它是一项复杂
而又严谨的工作,涉及到电力系统一次设备及保护
运行方式的改变。能否正确地进行倒闸操作关系着
电网、设备和人身的安全,影响到供电的可靠性及
国民经济的发展与社会稳定。因此,正确的倒闸操
作具有十分重要的意义。
倒闸操作作为变电站运行值班员的日常工作
内容,在现场显得尤为重要。由于电力系统的操作
不允许随意进行,故不能在真实设备上进行实际操
随着计算机技术、微机技术、网络技术、通信技
术和自动控制技术的发展,变电站仿真系统不断完
善。但是真正设计出一套既能满足学校教学使用,
又能为现场人员提供技术服务的仿真系统却不多
见。本文以郑州供电公司省府1lOkV变电站为例,
设计了一套基于simstore软件工具包的倒闸操作仿
真系统。
作试验,况且要在学校的环境下建立像变电站一样
具备庞大的设备资源让学生享用,也不是一朝一夕
所能完成的事情。这些都使得学生甚至包括现场的
运行人员尤其是新员工都难以对倒闸操作有一个
2系统开发环境
simstore软件工具包由SViewer、VG、VSC三部
2014年第3期 马雁:基于sims ̄re的倒闸操作仿真系统设计
49
分组成。SViewer是面向监控和仿真领域的丽面组
当面面和程序都做好后,即可创建变量的映射
关系。确立映射关系实际』 是在程序与画面之间搭
态软件.以它作为该仿真系统的人机操作界面,要
求电脑的硬件配置为CPU:P4 2.8G Hz、内存:
l024MB、硬盘:80GB;电脑的软件环境为:Microsofl
WindowS XP/2003/Vista或Microsoft.Net Framework
建一个有效的联络平台,使程序在正确运行之后操
作画面上的某一元件即可实现某一特定的功能。这
是simstore软件 r 具包所独有的。
3.5 VC是交互 形开发平俞,在该平俞下创建仿真
系统的图形界面、制作各种陶形元件并实现对图形
元件的管理 VSC是一个基于服务器/客户端结构的
系统仿真框架,以实现建模、调试和运行等功能。
4仿真实例
3系统功能的实现
该系统以郑州供电公司省府110kV变电站为
基础.通过simstore软件T具包所提供的通用仿真
平台软件.在VG环境下建造“110kV省府变电站仿
真演示系统”.在VSC可视化仿真与计算平台上用
FORTRAN语言编制m各种倒闸操作的逻辑程序,
并实现图形与程序的映射关系,最终在SViewer下
运行实现..
3.1仿真操作界面的设计
依照郑州l10kV省府变电站主接线要求在VG
环境下构建完整的一次接线冈。该变电站具有两个
图2对II凤省2西刀闸实现合的操作
电压等级。110kV和10kV;两俞主变压器,省1主变
和省2主变:l 10kV采用单母分段接线,f{j线4回;
lOkV采用单母分段带旁路接线, 线23回。VG平
台包含了大量的电气元件,主接线中的所有一次设
备(如母线、断路器、隔离开关、变压器、避雷器等)
的图形都能从电气元件库巾找H{。构建好“1 10kV省
府变电站仿真演示系统”后,即可对每一元件进行
“图形动态”和“罔肜操作”的设置。其中,“陶形动
态”是对该元件的颜色、可见性或变量映射等属性
的编辑与设置,设置时要将“I 面变量名”和“元件
变量名”建立起来。并和待编的逻辑程序中的变量
图3点击可生成倒闸操作票
■西 巍辫 ’ 爵 孽蝌 …。
磷 每;
l
I
保持一致,以便在实现映射关系时能够正确渊用;
而“ 形操作”则是针对某一元件 它实现诸如
“分、合”等某一具体的操作,这里所使川的元件名
称也要同 面、程序保持一致。
3.2倒闸操作源程序设计
图4生成的倒闸操作票
以“110kV lJ风省线加入运行”操作为例,简单
介绍所设计的仿真系统如何实现倒闸操作、生成操
作票和“操作错 ”提 等功能 II凤省线加入运行
在VSC可视化仿真与计算平台上川FORTRAN
语言编制m各种倒闸操作的逻辑程序。由于电气没
备倒闸操作的顺序在现场是唯一的,若不按正确的
操作步骤进行.则会在运行的仿真界面上显示“操
作错误”提示,这一要求可在编制逻辑程序中得以
实现。
3.3实现映射关系
的正确倒闸操作步骤为:合II凤省2西刀闸一合II
风省2甲刀闸一合1I凤省2开关。可在“省府变电
站仿真演示系统”巾l l0 kV『J凤省线上点击“II凤
省2西刀闸”,f十I现如 1所尔的“QS1操作面板”对
话框.在操作 板l 点 “合”,陔刀闸状态立刻显
示‘‘已合j-”,对腑手接线罔上刀闸状态也变为
河南电力 2014年第3期
“合”,如图2所示
此外,该系统还具备“自动纠错”功能。若模拟
操作不按正确顺序进行,仿真界面会 现“操作错
误”提示。比如:对l lOkV II凤省线停止运行时,应
先分lI凤省2开关,若此时先拉开II凤省2甲刀
闸.则会出现“操作错误”提示,如图5所示。此时拉
开II凤省2甲刀闸,虽然操作面板上点击“分”,但
主接线图上对应的刀闸分不了,并且出现了“操作
员T或倒闸操作的初学者来说,这样的仿真演练能
加深他们对倒闸操作知识的认识与理解。
(3)可拓展、可延伸。该仿真演示系统可随变电
站内部设备、线路、负荷等的增减而做出相应修改,
具有可拓展性和可延伸性,能满足目前常规变电站
站内倒闸操作的需要。
6结语
本文所提 的基于simstore的倒闸操作仿真系
错误”的提示。同样,若以后的操作有任何一步不正
确时,均会出现这样的错误提示,直到按正确顺序
操作为止
统能够实现电气设备的倒闸操作,并自动生成倒闸
操作票。该仿真系统既可应用于现场,供从事变电
运行的技术人员日常培训使用.亦可作为各类大中
专院校电专业学生实训环节教学使用。通过该仿真
系统,现场操作人员或在校学生可对变电站内的设
备进行倒闸操作练习、模拟现场倒闸操作顺序,熟
悉倒闸操作票。这样的仿真训练可极大提高操作人
员的T作技能,并在预演操作中增加实践积累,为
5 系统特点
一’ —一m 譬…6…萱 嘲 】
it:
变电站的安全可靠运行提供有力保证。
参考文献
圈 I
f1】钱珞江,陈琦,张民.变电站倒闸操作票仿真系统通用性
图5操作步骤不正确提示“操作错误”
设计 研究【J1.武汉大学学报,2004,37(1)
的电力倒闸操作仿真系统应用研究【J】.电力自动化设备,
2006,26(2)
【2】肖树腾,傅秀芬,蒋明亮,肖明,谭家露.基于规则系统Jess
本项目所设计的仿真演示系统,具有以下几个
鲜明特点:
(1)真实性、可操作性、实用性。该仿真演示系
统能真实反映出所操作的变电站里所有电气设备
的倒闸操作.在线操作灵活、便捷,易于实施,具有
较强的实用性 既可用在常规变电站作为变电运行
人员日常培训使川。以积累实践经验,也可广泛用
在大中专院校供学生实训实习使用。
(2)具备“自动纠错”功能。在仿真程序设计上,
『3】武江斌,宋玮,张琳,陈哲星.基于Silverlight的倒闸操作
仿真培训系统的设计与开发【J1.电力信息化,201 1,09(9)
I4】方保平.倒闸操作仿真软件的开发与应用….中同职业技
术教育,2010,35(1)
『51商立群,吕斗牛.基于MCGS的变电站电气系统仿真设计
l JJ.电力系统保护与控制,2010,3(1)
f61刘美玲,罗安.多agent在倒闸操作票专家系统中的应H1
….微计算机信息,2009,25—3:249—250,220
将“自动纠错”提醒编入程序,这样一旦操作步骤不
正确,仿真界面便会有上述提醒。这一功能的设计
极大地方便了操作人员,尤其是对操作不熟练的新
●●◆●●●◆●●●●4D-●◆◆●●●●●◆◆●●◆●●●◆●●●◆◆●●●◆●●●◆◆◆●
收稿日期:2013—05—17
(上接第37页)
可以从电网获得补偿,目前暂时按照每发一度电
1.5元补偿.将来电池降价后补偿的金额会大幅下
车.在夜晚按照 陧充快放”的模式吸收风力发电的
波动性负荷,具有很好的经济性和可行性。
参考文献
降。电网公司尽量利用慢充的方式吸收风力发电的
波动负荷,在紧急情况下在运 快速放电的方式进
行电网调峰。如果政府对这个项目有补贴,从一开
始就可以大量进行快速放电进行电网调峰,来加速
检验钛酸锂电池的性能。
综上所述.在北方城市引进钛酸锂纯电动公交
[1】《巾国能源报}2013年5月13日
【2】《全球电池网}2013年5月14日
收稿日期:2013—05—05
2024年3月13日发(作者:应凝云)
48 河南电力 2014年第3期
基于simstore的倒闸操作仿真系统设计
马雁
(郑州电力高等专科学校,河南郑州450003)
摘要:提出了一种基于simstore的倒闸操作仿真系统,所设计的仿真系统能完成常规变电站电气设备的倒闸操作.
并自动生成倒闸操作票,与其他倒闸操作仿真系统所不同的是,该系统具备”自动纠错”功能。将所设计的仿真系统
用于郑州供电公司省府1lOkV变电站,获得了良好效果。该仿真系统既能满足常规变电站运行人员日常培训使用也
可供在校学生实训实习使用。
关键词:倒闸操作仿真系统 变电站
中图分类号:TM73 文献标识码:B 文章编号:X(2014)03—048一O3
A Design of Simulation System for Switching Operation Based on Simstore
MaYan
(Zhengzhou Electric Power College,Zhengzhou 450003,China)
Abstract:This paper provides a design of simulation system for switching operation based on simstore.
The simulation system can complete switching operations of electrical equipment in conventional
substation,and can offer operation orders automatically.This system has the function of“automatic
rectify mistake”.We can obtain good results in 1 l OkV shengfu substation of Zhengzhou with it.This
simulation system can meet operating personnel training and also used for college students in practical
raitning.
Keywords:switching operation;simulation system;substation
充分、系统的训练。传统的训练方法是通过书本讲
1 引言
倒闸操作是指将电气设备从一种状态转换为
另一种状态,或由一种运行方式转变为另一种运行
授,在图纸或模拟板上练习操作,以培养运行人员
的操作技能,虽起到了一定作用,但由于缺乏真实
感,不能做到完整详尽的操作练习,使得训练效果
并不理想,往往造成一旦操作任务来临,由于运行
人员见得不多,不够熟练,常常手忙脚乱、不知所
措,误操作时有发生,甚至造成事故。
方式时所进行的一系列有序的操作。它是一项复杂
而又严谨的工作,涉及到电力系统一次设备及保护
运行方式的改变。能否正确地进行倒闸操作关系着
电网、设备和人身的安全,影响到供电的可靠性及
国民经济的发展与社会稳定。因此,正确的倒闸操
作具有十分重要的意义。
倒闸操作作为变电站运行值班员的日常工作
内容,在现场显得尤为重要。由于电力系统的操作
不允许随意进行,故不能在真实设备上进行实际操
随着计算机技术、微机技术、网络技术、通信技
术和自动控制技术的发展,变电站仿真系统不断完
善。但是真正设计出一套既能满足学校教学使用,
又能为现场人员提供技术服务的仿真系统却不多
见。本文以郑州供电公司省府1lOkV变电站为例,
设计了一套基于simstore软件工具包的倒闸操作仿
真系统。
作试验,况且要在学校的环境下建立像变电站一样
具备庞大的设备资源让学生享用,也不是一朝一夕
所能完成的事情。这些都使得学生甚至包括现场的
运行人员尤其是新员工都难以对倒闸操作有一个
2系统开发环境
simstore软件工具包由SViewer、VG、VSC三部
2014年第3期 马雁:基于sims ̄re的倒闸操作仿真系统设计
49
分组成。SViewer是面向监控和仿真领域的丽面组
当面面和程序都做好后,即可创建变量的映射
关系。确立映射关系实际』 是在程序与画面之间搭
态软件.以它作为该仿真系统的人机操作界面,要
求电脑的硬件配置为CPU:P4 2.8G Hz、内存:
l024MB、硬盘:80GB;电脑的软件环境为:Microsofl
WindowS XP/2003/Vista或Microsoft.Net Framework
建一个有效的联络平台,使程序在正确运行之后操
作画面上的某一元件即可实现某一特定的功能。这
是simstore软件 r 具包所独有的。
3.5 VC是交互 形开发平俞,在该平俞下创建仿真
系统的图形界面、制作各种陶形元件并实现对图形
元件的管理 VSC是一个基于服务器/客户端结构的
系统仿真框架,以实现建模、调试和运行等功能。
4仿真实例
3系统功能的实现
该系统以郑州供电公司省府110kV变电站为
基础.通过simstore软件T具包所提供的通用仿真
平台软件.在VG环境下建造“110kV省府变电站仿
真演示系统”.在VSC可视化仿真与计算平台上用
FORTRAN语言编制m各种倒闸操作的逻辑程序,
并实现图形与程序的映射关系,最终在SViewer下
运行实现..
3.1仿真操作界面的设计
依照郑州l10kV省府变电站主接线要求在VG
环境下构建完整的一次接线冈。该变电站具有两个
图2对II凤省2西刀闸实现合的操作
电压等级。110kV和10kV;两俞主变压器,省1主变
和省2主变:l 10kV采用单母分段接线,f{j线4回;
lOkV采用单母分段带旁路接线, 线23回。VG平
台包含了大量的电气元件,主接线中的所有一次设
备(如母线、断路器、隔离开关、变压器、避雷器等)
的图形都能从电气元件库巾找H{。构建好“1 10kV省
府变电站仿真演示系统”后,即可对每一元件进行
“图形动态”和“罔肜操作”的设置。其中,“陶形动
态”是对该元件的颜色、可见性或变量映射等属性
的编辑与设置,设置时要将“I 面变量名”和“元件
变量名”建立起来。并和待编的逻辑程序中的变量
图3点击可生成倒闸操作票
■西 巍辫 ’ 爵 孽蝌 …。
磷 每;
l
I
保持一致,以便在实现映射关系时能够正确渊用;
而“ 形操作”则是针对某一元件 它实现诸如
“分、合”等某一具体的操作,这里所使川的元件名
称也要同 面、程序保持一致。
3.2倒闸操作源程序设计
图4生成的倒闸操作票
以“110kV lJ风省线加入运行”操作为例,简单
介绍所设计的仿真系统如何实现倒闸操作、生成操
作票和“操作错 ”提 等功能 II凤省线加入运行
在VSC可视化仿真与计算平台上川FORTRAN
语言编制m各种倒闸操作的逻辑程序。由于电气没
备倒闸操作的顺序在现场是唯一的,若不按正确的
操作步骤进行.则会在运行的仿真界面上显示“操
作错误”提示,这一要求可在编制逻辑程序中得以
实现。
3.3实现映射关系
的正确倒闸操作步骤为:合II凤省2西刀闸一合II
风省2甲刀闸一合1I凤省2开关。可在“省府变电
站仿真演示系统”巾l l0 kV『J凤省线上点击“II凤
省2西刀闸”,f十I现如 1所尔的“QS1操作面板”对
话框.在操作 板l 点 “合”,陔刀闸状态立刻显
示‘‘已合j-”,对腑手接线罔上刀闸状态也变为
河南电力 2014年第3期
“合”,如图2所示
此外,该系统还具备“自动纠错”功能。若模拟
操作不按正确顺序进行,仿真界面会 现“操作错
误”提示。比如:对l lOkV II凤省线停止运行时,应
先分lI凤省2开关,若此时先拉开II凤省2甲刀
闸.则会出现“操作错误”提示,如图5所示。此时拉
开II凤省2甲刀闸,虽然操作面板上点击“分”,但
主接线图上对应的刀闸分不了,并且出现了“操作
员T或倒闸操作的初学者来说,这样的仿真演练能
加深他们对倒闸操作知识的认识与理解。
(3)可拓展、可延伸。该仿真演示系统可随变电
站内部设备、线路、负荷等的增减而做出相应修改,
具有可拓展性和可延伸性,能满足目前常规变电站
站内倒闸操作的需要。
6结语
本文所提 的基于simstore的倒闸操作仿真系
错误”的提示。同样,若以后的操作有任何一步不正
确时,均会出现这样的错误提示,直到按正确顺序
操作为止
统能够实现电气设备的倒闸操作,并自动生成倒闸
操作票。该仿真系统既可应用于现场,供从事变电
运行的技术人员日常培训使用.亦可作为各类大中
专院校电专业学生实训环节教学使用。通过该仿真
系统,现场操作人员或在校学生可对变电站内的设
备进行倒闸操作练习、模拟现场倒闸操作顺序,熟
悉倒闸操作票。这样的仿真训练可极大提高操作人
员的T作技能,并在预演操作中增加实践积累,为
5 系统特点
一’ —一m 譬…6…萱 嘲 】
it:
变电站的安全可靠运行提供有力保证。
参考文献
圈 I
f1】钱珞江,陈琦,张民.变电站倒闸操作票仿真系统通用性
图5操作步骤不正确提示“操作错误”
设计 研究【J1.武汉大学学报,2004,37(1)
的电力倒闸操作仿真系统应用研究【J】.电力自动化设备,
2006,26(2)
【2】肖树腾,傅秀芬,蒋明亮,肖明,谭家露.基于规则系统Jess
本项目所设计的仿真演示系统,具有以下几个
鲜明特点:
(1)真实性、可操作性、实用性。该仿真演示系
统能真实反映出所操作的变电站里所有电气设备
的倒闸操作.在线操作灵活、便捷,易于实施,具有
较强的实用性 既可用在常规变电站作为变电运行
人员日常培训使川。以积累实践经验,也可广泛用
在大中专院校供学生实训实习使用。
(2)具备“自动纠错”功能。在仿真程序设计上,
『3】武江斌,宋玮,张琳,陈哲星.基于Silverlight的倒闸操作
仿真培训系统的设计与开发【J1.电力信息化,201 1,09(9)
I4】方保平.倒闸操作仿真软件的开发与应用….中同职业技
术教育,2010,35(1)
『51商立群,吕斗牛.基于MCGS的变电站电气系统仿真设计
l JJ.电力系统保护与控制,2010,3(1)
f61刘美玲,罗安.多agent在倒闸操作票专家系统中的应H1
….微计算机信息,2009,25—3:249—250,220
将“自动纠错”提醒编入程序,这样一旦操作步骤不
正确,仿真界面便会有上述提醒。这一功能的设计
极大地方便了操作人员,尤其是对操作不熟练的新
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收稿日期:2013—05—17
(上接第37页)
可以从电网获得补偿,目前暂时按照每发一度电
1.5元补偿.将来电池降价后补偿的金额会大幅下
车.在夜晚按照 陧充快放”的模式吸收风力发电的
波动性负荷,具有很好的经济性和可行性。
参考文献
降。电网公司尽量利用慢充的方式吸收风力发电的
波动负荷,在紧急情况下在运 快速放电的方式进
行电网调峰。如果政府对这个项目有补贴,从一开
始就可以大量进行快速放电进行电网调峰,来加速
检验钛酸锂电池的性能。
综上所述.在北方城市引进钛酸锂纯电动公交
[1】《巾国能源报}2013年5月13日
【2】《全球电池网}2013年5月14日
收稿日期:2013—05—05