Тренажерные программные комплексы для электросетевых компаний ОАО НТЦ

Тренажерные программные комплексы для электросетевых компаний ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС» 1

АННОТАЦИЯ В работе представлено описание комплекса программ РЕТРЕН (КП РЕТРЕН) режимного тренажера диспетчера с контролем переключений и даны примеры его применения. Комплекс предназначен для проведения обучения и тренировок диспетчеров Федеральной Сетевой Компании (ФСК) ЕЭС. КП РЕТРЕН выполнен в рамках КП КАСКАД-НТ и состоит из динамической модели реального времени (РВ), информационно связанной с полной коммутационной моделью энергообъекта и ряда сервисных подсистем. Комплекс может использоваться для построения режимных тренажеров оперативного персонала, для конструирования интерфейса пользователя и решения ряда технологических задач. КП РЕТРЕН работает как в автоматизированном (под управление инструктора), так и в автоматическом режиме (под управлением сценариев тренировки). Предусмотрен локальный и сетевой режим проведения тренировки (с одновременным участием инструктора, посредников и обучаемых диспетчеров). Внедрения 2010 г - исполнительный аппарат ОАО «ФСК ЕЭС» . 2011 г. - Филиалы ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Урала и МЭС Волги. 2012 г. - Филиалы ОАО «ФСК ЕЭС» МЭС Центра, Юга. Востока, Сибири, Зап. Сибири, Сев. Запада. 2013 г - Филиал ОАО «ФСК ЕЭС» - Сочинское ПМЭС. 2013 г. - Филиал ОАО «Кубаньэнерго» - Сочинские электрические сети. 2

Базовые приложения КАСКАД-НТ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫЙ ИНТЕРФЕЙС (MMI) РЕЖИМНЫЙ ТРЕНАЖЕР-СОВЕТЧИК КОМПЛЕКС КОНСТРУКТОРОВ КАСКАД-НТ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ (конструирование приложений пользователя) МОНИТОРИНГ ТОПОЛОГИИ И ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ( EMS) ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТИВНЫХ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ УПРАВЛЕНИЕ ВИДЕОСТЕНОЙ И ДИСПЕТЧЕРСКИМ ЩИТОМ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИНСТАЛЛЯЦИЯ КОМПЛЕКСА ДОРАБОТКА КОМПЛЕКСА РАЗВИТИЕ КОМПЛЕКСА УТИЛИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСА

Информационное взаимодействие задач в ПК реального времени Оценка состояния ОИК АРХИВ ЗАЯВКИ Построение режима (текущего, архивного, прогнозного) Модель Режима Прогон сценариев тренировки Ручное Цикл формирования и анализа режима Сценарии контроля режима Анализ нарушений топологии и режима управление моделью Индикация нарушений топологии и режима Рекомендации по управлению 4 Клиент 1 Клиент N Щит Видеостена

В ОАО ”НТЦ ФСК ЕЭС выполнена разработка режимного тренажёра для магистральных и распределительных сетей ОАО “ФСК ЕЭС” и ОАО ”Холдинг МРСК”. 5

6

Основные возможности тренажера 1. Динамическое моделирование энергообъекта. 2. Полная коммутационная модель энергообъекта. 3. Наличие подробных схем подстанций. 4. Моделирование в реальном, замедленном и ускоренном времени. 5. Интерактивный режим управления моделью в Реальном Времени. 6. Топологический анализ коммутационных схем. 7. Сетевой режим тренажера. 8. Наличие систем релейной защиты и противоаварийной автоматики 9. Развитая система сценариев. 10. Библиотека режимов и топологии сети. 11. Формирование и отображение ретроспективы параметров. 12. Наличие АРМов обучаемых, инструктора и посредника. 13. Отображение параметров в виде графиков, гистограмм и др. 14. Отображение табличной информации. 15. Отображение схем, таблиц и графиков на видеостене. 16. Доступ к текущему режиму. Доступ к задаче оценки состояния. 17. Контроль оперативных переключений на подстанциях. 18. Импорт-экспорт в формате ЦДУ. 7

Человеко-машинный интерфейс. (Отображение и управление) 1. Интерфейс: стартовая панель, структурная и подробные схемы, боковая управляющая панель. 2. Схемы: Оперативная, структурная и подробные схемы подстанций. 3. Сетевой режим: модель на машине инструктора, ученики и посредники подключены в качестве АРМов. 4. Журнал действий всех участников. 5. Диспетчерские пометки. 6. Доступ к архивным данным. 7. Запись/исполнение сценария. 8. Контроль экрана обучаемого. 9. Графическое отображение параметров. 10. Всплывающая панель управления. 11. Управление режимом и топологией сети со схем объектов. 12. Управление режимом и топологией сети в табличной форме. 13. Анализ нештатных ситуаций. 8

Стартовая панель Выбор филиала: ФСК, Волга, Урал и т. д Режим самообучения, воздействий и т. п. Имя текущего компьютера Начало тренировки (запускается на компьютере инструктора) Выбор тренировки для вступления Подключение к тренировке в режиме Ученик Запуск на сервере видеостены (структурная схема) Подключение к тренировке в режиме Посредник Тренажер оперативных переключений. Система анализа и обучения Тренажер анализа нештатных ситуаций Выход из стартовой панели 9

Фрагмент структурной схемы Отображаются: • Значения и направления активных перетоков • Генерации станций • Диспетчерские пометки • Состояния линий электропередач • Раскрытие подстанций - все как на основном диспетчерском 10 щите

Подробная схема подстанции Отображаются: • Состояния коммутационных аппаратов • Значения и направления активных и реактивных перетоков по линиям и трансформаторам • Состояние оборудования • Для станций генерации блоков - все как на основном диспетчерском щите 11

Панель управления инструктора (часть 1) Загрузка в модель того или иного режима: текущего, прошлого, сохраненного Управление скоростью работы и опциями моделирующей программы Отображение графа расчетной схемы Отображение заготовленных заранее табличных форм Отображение журнала тренировки 12

Панель управления инструктора (часть 2) Выбор компьютера для действия: свой или видеостена Работа со схемами: открытие, поиск объекта и закрытие Запуск заранее заготовленного сценария воздействия на режим Отправка текстового сообщения другому участнику тренировки Наблюдение за экраном другого участника тренировки Загрузка на схему прошлых данных и возврат к слежению за ситуацией Кнопка выхода из тренировки 13

Работа с пометками Панель работы с пометками активизируется через меню по правой клавише. Добавление и удаление пометок происходит автоматически у всех участников тренировки. 14

Просмотр прошлых значений 1 -й способ – загрузка полного среза за выбранное время. Просмотр осуществляется через стандартные схемы 2 -й способ – просмотр на графике параметров выбранного объекта: линии, шины, выключателя, сечения. 15

Просмотр журнала тренировки Журнал вызывается с панели управления Инструктора соответствующей кнопкой. Если запущен, автоматически обновляется при любых действиях участников. В журнале фиксируется: • действие участника тренировки • время действия • имя участника тренировки 16

Наблюдение за экраном другого участника возможно для инструктора и посредника. Активизируется соответствующей кнопкой на панели управления. 17

Табличное управление режимом Задаются следующие параметры: Pг(МВт) – активная генерация узла. Pн(МВт) – активная нагрузка узла. Qн(МВар) – реактивная нагрузка узла. Qmin(МВар), Qmax(МВар) – пределы по выработке реактивной мощности. Шунт P(МВт), Шунт Q(МВар) – активный, реактивный шунты узла. 18

Устойчивость режима При выставлении параметров (по узлам и по районам) нужно следить за устойчивостью режима. Удобней всего это делать с помощью графика “Профиль частоты”. По оси X в этом графике отложены номера узлов (все узлы расчётной схемы). По оси Y откладывается отклонения параметров каждого из узлов расчётной схемы от 50 Гц. График меняется во времени. 19

Сохранение/загрузка режима При сохранении указывается имя, под которым режим будет запомнен в библиотеке. Сохраняются параметры режима, состояния коммутационных аппаратов и набор диспетчерских пометок При загрузке необходимо выбрать один из ранее сохраненных библиотечных режимов 20

Запись/исполнение сценария Запись активизируется нажатием кнопки на панели управления схемой. Необходимо задать имя сохраняемому сценарию и выставить нужные опции. Чтобы проиграть сценарий надо нажать кнопку на управляющей панели и выбрать нужный сценарий. В открывшемся окне с текстом сценария нажатием одной из показанных кнопок запустить одну строку или весь сценарий целиком. 21

Контроль переключений 22

Сообщения при переключениях 23

Отображение уровней напряжения на карте 24

Тренировка с контролем переключений 25

Формирование расчётной схемы энергосистемы 26

Распределительная сеть 10 к. В. Энергообеспечение Олимпийских объектов. 27

Панель контроля режима энергосистемы. Контроль напряжения, генерации и перетоков. 28

Работа с расчётной схемой энергосистемы. 29

Работа с распределительной сетью Анализ отключённых регионов. 30

Модель тренажера РЕТРЕН Назначение: Решение технологических задач управления ЭЭС в реальном масштабе времени (РВ). Разработана модель установившегося (УР) и переходного (ПР) режима ЭЭС. СВОЙСТВА 2 –x МОДЕЛЕЙ Метод Ньютона (быстрая сходимость) Метод переходных процессов (предельный режим). Недостатки метода Ньютона : Недостатки модели ПР: Наличие балансирующих узлов (БУ), Искажение режима в окрестности БУ, Нет расчета с учетом частоты. Нет проверки существования перехода между двумя режимами. Большой объем НСИ (могут использоваться типовые) Большое время расчетов (2 -3 тыс. узлов в режиме РВ) Достоинства метода Ньютона соответствует физике реальных процессов Быстрая сходимость Достоинства метода ПР: Режимная Модель тренажера обеспечивает: - Информационную связь с коммутационной моделью энергообъекта, Доступ к текущему режиму ОИК (SCADA), Доступ к данным оценки состояния (ОС), Доступ к формату ЦДУ, Доступ к CIM формату данных. 31

Блок-схема модели по частоте-мощности 32

Процессы изменения частоты в изолированной энергосистеме в зависимости от доли регулируемых котлоагрегатов α. На схеме представлены: • Регулируемый котел. • Турбина для нерегулируемого котла. • Нерегулируемый котел. • Генератор. • Система АРЧМ. • Сумматор мощности от турбины с регулируемым и нерегулируемым котлами. • Турбина для регулируемого котла. 33

Анализ нештатных ситуаций Схема с наложением заданного для тренировки технологического повреждения. 34

Анализ ситуации в экспертной системе. --- Нештатная ситуация Псоу Предположительно КЗ на линии КВЛ-110 к. В Псоу-Кудепста Работа защиты линии РЗЛ Псоу КВЛ-110 к. В Псоу-Кудепста Затягивание отключения Псоу МВ-110 ВЛ-К Работа УРОВ Отключение: Псоу 1 СШ 110 ВЛ 110 к. В Псоу-Лед. дворец КЛ 110 к. В Псоу – Имеретинская КВЛ-110 к. В Псоу-Кудепста ВЛ 110 к. В Псоу-Адлер с отпайкой на ПС Адлер тягова --- Изменение положения выключателей: Псоу МВ-110 АТ-2 Псоу МВ-110 Имеретинская Псоу МВ 110 к. В ВЛ Лед. дворец Псоу МВ-110 АТ-1 Псоу МВ-110 Ахштырь Псоу МВ-110 ВЛ-Ю Псоу МВ-110 ВЛ-А Псоу МВ-110 ВЛ-К Псоу МВ-110 Леселидзе --- Нештатная ситуация Кудепста Предположительно КЗ на линии КВЛ-110 к. В Псоу-Кудепста Работа защиты линии РЗЛ Кудепста КВЛ-110 к. В Псоу-Кудепста Анализ ситуации, возникшей в результате технологических нарушений, работы релейной защиты и автоматики, автоматического отключения оборудования 35

Информация о тренировке Информация об объекте 36

Благодарим за внимание Контакты ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС» , г. Москва, Каширское ш. , д. 22, кор. 3, каб. 522 Тел. (499) 613 -14 -11 Сайт: www. cascade-nt. ru E-mail: cascade-nt@yandex. ru 37