專利名稱：一種無人值守及綜合自動(dòng)化變電站仿真培訓(xùn)考核系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一種仿真培訓(xùn)考核系統(tǒng)，具體為一種無人值守及綜合 自動(dòng)化變電站仿真培訓(xùn)考核系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)電網(wǎng)發(fā)展，大量220kV綜合自動(dòng)化變電站相繼投運(yùn)，相 比于傳統(tǒng)的變電站，新站技術(shù)含量逐步提高，原有的手動(dòng)操作方式已 由計(jì)算機(jī)監(jiān)控方式所取代，需要開發(fā)與之相適應(yīng)的培訓(xùn)手段對(duì)運(yùn)行人 員和相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。變電站向綜合自動(dòng)化方向發(fā)展，監(jiān)控站 負(fù)責(zé)監(jiān)視和部分操作，現(xiàn)場的操作由操作隊(duì)完成。操作方式的變更并 不改變變電站監(jiān)視和操作的內(nèi)容。因此，監(jiān)控站值班員和操作隊(duì)值班 員也列入變電站值班員工種，需要參加該工種的鑒定。傳統(tǒng)的仿真系
統(tǒng)側(cè)重于有人值守的操作方式，有1: 1的臺(tái)盤和所屬設(shè)備如光字牌 等，不能實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)上機(jī)訓(xùn)練和考核。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有設(shè)備無法對(duì)220kV綜合自動(dòng) 化變電站操作者進(jìn)行模擬現(xiàn)場培訓(xùn)和考核的缺陷，而設(shè)計(jì)的一種利用 電腦對(duì)220kV綜合自動(dòng)化變電站操作控制臺(tái)進(jìn)行仿真模擬，能夠?qū)崿F(xiàn) 對(duì)操作者進(jìn)行培訓(xùn)和考核的一種無人值守及綜合自動(dòng)化變電站仿真培訓(xùn)考核系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下 一種無人值守及綜合自動(dòng)化變電站 仿真培訓(xùn)考核系統(tǒng)，由服務(wù)器、教師機(jī)、交換機(jī)、學(xué)生機(jī)、以及教師
機(jī)和學(xué)生機(jī)各自的輸出設(shè)備構(gòu)成，其中，服務(wù)器中安裝的軟件采用
Borland Delphi7.0作為開發(fā)工具，采用SQL Server2000或 Paradox7.0作為數(shù)據(jù)庫，并以Ms off ice等作為輔助開發(fā)工具。
如上所述的無人值守及綜合自動(dòng)化變電站仿真培訓(xùn)考核系統(tǒng)，其 中，教師機(jī)用于教師出題收巻考試監(jiān)控以及學(xué)員管理。
如上所述的無人值守及綜合自動(dòng)化變電站仿真培訓(xùn)考核系統(tǒng)，其 中，軟件由開關(guān)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、保護(hù)數(shù)據(jù)庫、壓板數(shù)據(jù)、動(dòng)作邏輯 數(shù)據(jù)、光字排數(shù)據(jù)、事故處理模塊、正常操作模塊、事件記錄模塊、 地線操作數(shù)據(jù)等構(gòu)成。
如上所述的無人值守及綜合自動(dòng)化變電站仿真培訓(xùn)考核系統(tǒng)，其
中，輸出設(shè)備為打印機(jī)、投影儀等。
本仿真考核培訓(xùn)系統(tǒng)用于集中培訓(xùn)和技能鑒定，實(shí)現(xiàn)多人
同時(shí)上機(jī)操作，提高培訓(xùn)鑒定效率，為實(shí)現(xiàn)考試的公平公正
提供技術(shù)手段；可以為電網(wǎng)系統(tǒng)供電單位，開展基層培訓(xùn)和
自學(xué)，提高員工技能水平。


圖1為本實(shí)用新型運(yùn)行硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型仿真變電站接線結(jié)構(gòu)示意圖。
l.服務(wù)器2.交換機(jī)3.教師機(jī)4.輸出設(shè)備5.學(xué)生機(jī)
6.輸出設(shè)備
具體實(shí)施方式
如圖所示，本實(shí)用新型由服務(wù)器1、教師機(jī)3、交換機(jī)2、學(xué)生 機(jī)5、以及教師機(jī)和學(xué)生機(jī)各自的輸出設(shè)備4、 6構(gòu)成，其中，服務(wù) 器中安裝的軟件采用Borland Delphi7. 0作為開發(fā)工具，采用SQL Server2000或Paradox7. 0作為數(shù)據(jù)庫，并以Ms off ice等作為輔助 開發(fā)工具。教師機(jī)3用于教師出題收巻考試監(jiān)控以及學(xué)員管理；軟件 由開關(guān)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、保護(hù)數(shù)據(jù)庫、壓板數(shù)據(jù)、動(dòng)作邏輯數(shù)據(jù)、光 字排數(shù)據(jù)、事故處理模塊、正常操作模塊、事件記錄模塊、地線操作 數(shù)據(jù)等構(gòu)成；輸出設(shè)備4、 6為打印機(jī)、投影儀等。
本實(shí)用新型以現(xiàn)場無人職守變電站的操作方式為藍(lán)本，用軟件的 方式模擬現(xiàn)場的操作和畫面反映，并以數(shù)據(jù)庫信息代替現(xiàn)場的測量信 息。軟件收集了典型變電站技術(shù)資料，包括一次接線圖、二次系統(tǒng)圖、 控制室屏面圖、保護(hù)配置圖、有關(guān)設(shè)備參數(shù)等；完成需仿真的圖紙的 畫面，規(guī)范各種設(shè)備的計(jì)算機(jī)符號(hào)表示，并進(jìn)行分類編碼；規(guī)范開關(guān) 量、節(jié)點(diǎn)列表，建立數(shù)據(jù)庫，包括刀閘、開關(guān)、壓板、母線、互感器、 變壓器、地線等；建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆?jì)算模型用以實(shí)現(xiàn)畫面設(shè)備帶電與 否的顯示；建立保護(hù)動(dòng)作模型用以實(shí)現(xiàn)故障情況下保護(hù)動(dòng)作情況的 仿真；正常操作模塊-實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)點(diǎn)擊事件的設(shè)備操作仿真；臨時(shí)接地 線操作模塊-實(shí)現(xiàn)掛地線、拆地線的操作仿真；事件記錄模塊-實(shí)現(xiàn)正 常操作、保護(hù)動(dòng)作過程及時(shí)間信息的自動(dòng)記錄，并生成打印報(bào)表；音 響設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)故障、異常情況下的聲音報(bào)警；表計(jì)指示模擬-實(shí)現(xiàn)電流、 電壓、有功、無功表計(jì)的指示模擬；規(guī)程、制度、典型操作票、幫助 設(shè)計(jì)；仿真操作示例-通過屏幕照相機(jī)實(shí)現(xiàn)樣例點(diǎn)演示功能，以便自 學(xué)；告警信號(hào)設(shè)計(jì)-保護(hù)動(dòng)作及異常情況下告警信息的仿真。
本實(shí)用新型以數(shù)據(jù)庫信息代替現(xiàn)場的測量信息，需要的數(shù)據(jù)庫程序模塊如下
1. 開關(guān)數(shù)據(jù)記錄開關(guān)(刀閘)信息，包括開關(guān)標(biāo)示(ID)、開合狀 態(tài)(State)、兩側(cè)節(jié)點(diǎn)號(hào)(Pointl，Point2)、中文名稱(Nmc)等。 通過Windows鼠標(biāo)單擊事件，改變開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)刷新畫面顯示，達(dá) 到開關(guān)變位的效果。
2. 設(shè)備數(shù)據(jù)記錄設(shè)備信息，包括ID、名稱、保護(hù)、節(jié)點(diǎn)、狀態(tài) 等，窗口通過讀取該設(shè)備的狀態(tài)量，刷新畫面，通過顏色來區(qū)別設(shè)備 的帶電與否。
3. 保護(hù)數(shù)據(jù)庫記錄保護(hù)標(biāo)示ID、保護(hù)名稱、光字信號(hào)、關(guān)聯(lián)動(dòng) 作邏輯等，事故處理模塊程序通過讀取保護(hù)庫，確定保護(hù)執(zhí)行何種動(dòng) 作邏輯(跳閘、發(fā)信號(hào))。
4. 壓板數(shù)據(jù)記錄壓板信息，包括壓板標(biāo)示(ID)、投退狀態(tài) (State)、關(guān)聯(lián)保護(hù)(Bhmc)、出口 (Bcj)、跳合閘邏輯(Dzlj)等。
通過Windows鼠標(biāo)單擊事件，改變壓板狀態(tài)同時(shí)刷新畫面顯示，達(dá)到 開關(guān)變位的效果。如果設(shè)備發(fā)生故障，由保護(hù)模塊讀取壓板庫中壓板 的狀態(tài)，確定是否跳(合)閘。
5. 動(dòng)作邏輯數(shù)據(jù)記錄保護(hù)出口的跳閘邏輯，即所對(duì)應(yīng)的開關(guān)ID。 當(dāng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，跳開這個(gè)(些)開關(guān)。
6. 光字排數(shù)據(jù)庫，記錄光字信息，包括光字ID、光字內(nèi)容、當(dāng) 前狀態(tài)、初始狀態(tài)等。光字庫的讀寫操作是由保護(hù)模塊進(jìn)行的。當(dāng)保 護(hù)動(dòng)作時(shí)，發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，于是，程序模塊將該光字的狀態(tài)改變， 打開光字窗口的同時(shí)讀取該光字?jǐn)?shù)據(jù)信息，刷新屏幕畫面，光字被點(diǎn)亮。光字的復(fù)歸操作，也是對(duì)其數(shù)據(jù)的改寫，使其狀態(tài)改變。
7. 事故處理模塊，用來實(shí)現(xiàn)事故情況下保護(hù)動(dòng)作邏輯。首先解決 事故的判斷，如帶電合地刀，程序判斷地刀所連接的節(jié)點(diǎn)是否帶電， 如果帶電，則啟動(dòng)該節(jié)點(diǎn)所配備的保護(hù)邏輯來切除故障，等等。當(dāng)然 還包括其他類型的故障。事故處理模塊需要數(shù)據(jù)庫的支持，必須伴隨 對(duì)數(shù)據(jù)庫的讀寫操作。
8. 正常操作模塊，正常的操作主要涉及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞挠?jì)算(在事故 處理模塊也同樣涉及)。 一個(gè)開關(guān)、刀閘的操作決定相關(guān)設(shè)備的帶電 狀態(tài)，電壓、電流等電氣量的大小和是否為零。新的拓?fù)潢P(guān)系一旦建 立，就可啟動(dòng)潮流計(jì)算程序完成相關(guān)的計(jì)算，并將結(jié)果顯示在屏幕畫 面上。
9. 事件記錄一個(gè)變電站的操作，是由操作人和監(jiān)護(hù)人共同進(jìn)行 的，所以，需要進(jìn)行用戶注冊(cè)的方式進(jìn)入模擬操作界面。程序應(yīng)能自 動(dòng)根據(jù)操作內(nèi)容和注冊(cè)信息，生成操作記錄，記錄包含操作順序、操 作內(nèi)容、操作人、監(jiān)護(hù)人和操作時(shí)間。
10. 地線(掛、拆)操作在變電站的實(shí)際操作中，臨時(shí)接地線的
操作是必不可少的。窗口畫面上的地線圖標(biāo)是通過Windows鼠標(biāo)拖動(dòng)
事件來實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)，使設(shè)備圖標(biāo)設(shè)置為可接受地線圖標(biāo)的屬性即可。
地線的編號(hào)可以改寫，并記錄在數(shù)據(jù)庫中。地線掛在帶電設(shè)備時(shí)，啟
動(dòng)事故處理模塊。
本實(shí)用新型剖析了變電站一、二次設(shè)備及信號(hào)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，提煉
數(shù)據(jù)模型，通過編程在數(shù)據(jù)庫之間建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的正確邏輯
仿真；實(shí)現(xiàn)了學(xué)員管理、考核監(jiān)視與變電站仿真系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的考核軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)操作訓(xùn)練和考
核；采用00D編程技術(shù)，方便維護(hù)和升級(jí)，可廣泛的用于技術(shù)人 員的培訓(xùn)和考核。
權(quán)利要求1. 一種無人值守及綜合自動(dòng)化變電站仿真培訓(xùn)考核系統(tǒng)，由服務(wù)器(1)、教師機(jī)(3)、交換機(jī)(2)、學(xué)生機(jī)(5)、以及教師機(jī)輸出設(shè)備(4)和學(xué)生機(jī)輸出設(shè)備(6)構(gòu)成，其特征在于服務(wù)器中安裝的軟件采用Borland Delphi7.0作為開發(fā)工具，采用SQL Server2000或Paradox7.0作為數(shù)據(jù)庫，并以Ms office等作為輔助開發(fā)工具。
2. 如權(quán)利要求1所述的無人值守及綜合自動(dòng)化變電站仿真培訓(xùn) 考核系統(tǒng)，其特征在于教師機(jī)(3)用于教師出題收巻考試監(jiān)控以 及學(xué)員管理。
3. 如權(quán)利要求1所述的無人值守及綜合自動(dòng)化變電站仿真培訓(xùn) 考核系統(tǒng)，其特征在于輸出設(shè)備(4)和輸出設(shè)備(6)為打印機(jī)或 投影儀。
專利摘要本實(shí)用新型一種仿真培訓(xùn)考核系統(tǒng)，具體為一種無人值守及綜合自動(dòng)化變電站仿真培訓(xùn)考核系統(tǒng)。本實(shí)用新型由服務(wù)器、教師機(jī)、交換機(jī)、學(xué)生機(jī)、以及教師機(jī)和學(xué)生機(jī)各自的輸出設(shè)備構(gòu)成，其中，服務(wù)器中安裝的軟件采用Borland Delphi7.0作為開發(fā)工具，采用SQL Server2000或Paradox7.0作為數(shù)據(jù)庫，并以Ms office等作為輔助開發(fā)工具。本仿真考核培訓(xùn)系統(tǒng)用于集中培訓(xùn)和技能鑒定，實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)上機(jī)操作，提高培訓(xùn)鑒定效率，為實(shí)現(xiàn)考試的公平公正提供技術(shù)手段；可以為電網(wǎng)系統(tǒng)供電單位，開展基層培訓(xùn)和自學(xué)，提高員工技能水平。
文檔編號(hào)G09B7/02GK201315104SQ20082014024
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2008年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者郭連仲 申請(qǐng)人:河北省電力公司保定培訓(xùn)中心