一種電網(wǎng)應(yīng)急演練可視化仿真推演系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，特別是指一種電網(wǎng)應(yīng)急演練可視化仿真推演系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)地域遼闊，電網(wǎng)覆蓋面積大，各地自然環(huán)境和條件迥異，各種自然災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，電網(wǎng)大面積停電風(fēng)險(xiǎn)始終存在。電網(wǎng)的安全運(yùn)行涉及各行各業(yè)，涉及千家萬戶居民的日常生活，關(guān)乎社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家安全。由于電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電源結(jié)構(gòu)多樣，以及自然災(zāi)害頻發(fā)、外力破壞增多等原因，我國(guó)電網(wǎng)安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)增大。供電企業(yè)和電力搶修部門在通過加強(qiáng)管理和技術(shù)手段降低電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，在停電事件來臨時(shí)的重要職責(zé)是快速恢復(fù)供電能力，保障居民正常的生產(chǎn)生活。應(yīng)急演練能夠提高各級(jí)應(yīng)急指揮及救援人員對(duì)應(yīng)急職責(zé)及流程的熟練程度和反應(yīng)能力，促進(jìn)各部門之間的配合，從而有效減少突發(fā)事件所造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
[0003]但是，目前的應(yīng)急演練主要是以按預(yù)定腳本實(shí)戰(zhàn)演練的方式為主，存在以下問題:
[0004]1、方式缺乏靈活性，人員按照預(yù)先編排的指令執(zhí)行任務(wù)，無法真正檢驗(yàn)應(yīng)急機(jī)制運(yùn)轉(zhuǎn)，訓(xùn)練人員應(yīng)急能力。
[0005]2、方式花費(fèi)較大，不可能進(jìn)行多次重復(fù)演練，不能對(duì)比多種救援方案的后果。
[0006]3、由于大型災(zāi)害多數(shù)為復(fù)合性災(zāi)害，具有規(guī)模大、范圍廣、情況復(fù)雜、損失嚴(yán)重等特點(diǎn)，實(shí)戰(zhàn)演練無法真實(shí)模擬全部災(zāi)害場(chǎng)景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，為了解決現(xiàn)有演練工作的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種電網(wǎng)應(yīng)急演練可視化仿真推演系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電力事故現(xiàn)場(chǎng)指揮、處置的模擬仿真操作。
[0008]基于上述目的本發(fā)明提供的電網(wǎng)應(yīng)急演練可視化仿真推演系統(tǒng)，包括啟動(dòng)單元、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真運(yùn)行模式單元和各仿真應(yīng)用加入聯(lián)合仿真單元，所述三個(gè)單元的交互過程是由基于HLA的分布式、交互式仿真支撐平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一管理；
[0009]其中，所述啟動(dòng)單元建立仿真模型并初始化，然后所述仿真模型進(jìn)入到所述電力系統(tǒng)數(shù)字仿真運(yùn)行模式單元中處理；所述電力系統(tǒng)數(shù)字仿真運(yùn)行模式單元通過所述的基于HLA的分布式、交互式仿真支撐平臺(tái)服務(wù)，周期性發(fā)送仿真結(jié)果給所述的各仿真應(yīng)用加入聯(lián)合仿真單元。
[0010]可選地，所述的基于HLA的分布式、交互式仿真支撐平臺(tái)包括:
[0011]仿真應(yīng)用管理模塊:用于支撐在一個(gè)運(yùn)行支撐環(huán)境中運(yùn)行多個(gè)仿真應(yīng)用，每個(gè)仿真應(yīng)用包含分布在不同或相同計(jì)算機(jī)上的許多應(yīng)用程序；以及用于提供加入、退出仿真應(yīng)用的功能接口，建立、撤銷、管理仿真應(yīng)用環(huán)境的接口 ；
[0012]仿真對(duì)象管理模塊:用于仿真進(jìn)程創(chuàng)建對(duì)象、發(fā)現(xiàn)對(duì)象、刪除對(duì)象、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)提供支持和管理，以及根據(jù)仿真進(jìn)程的訂購(gòu)信息把對(duì)象的創(chuàng)建、刪除事件通知訂購(gòu)進(jìn)程；
[0013]時(shí)間管理模塊:用于保證在所述電網(wǎng)應(yīng)急演練可視化仿真模擬系統(tǒng)中事件發(fā)生的時(shí)間序列和實(shí)際生產(chǎn)中事件發(fā)生的時(shí)間序列相一致，并且使各個(gè)仿真進(jìn)程能夠以同樣的時(shí)間序列感知到事件的發(fā)生；
[0014]聲明管理模塊:用于提供仿真對(duì)象類的公布和訂購(gòu)管理，自動(dòng)把類的發(fā)布訂購(gòu)消息通知給發(fā)布者和訂購(gòu)者。
[0015]仿真運(yùn)行管理模塊:用于各個(gè)仿真應(yīng)用之間的交互操作；
[0016]數(shù)據(jù)分發(fā)管理模塊:用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訂購(gòu)者和接收者的自動(dòng)匹配和傳輸；
[0017]系統(tǒng)配置管理模塊:用于將分布在通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)聯(lián)接的多個(gè)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)上的功能組成一個(gè)應(yīng)用；
[0018]系統(tǒng)用戶管理模塊:用于所述電網(wǎng)應(yīng)急演練可視化仿真模擬系統(tǒng)中用戶的管理操作。
[0019]進(jìn)一步地，所述基于HLA的分布式、交互式仿真支撐平臺(tái)的實(shí)施步驟包括:
[0020]步驟一，所述系統(tǒng)配置管理模塊對(duì)所述的仿真運(yùn)行管理模塊進(jìn)行配置，并所述仿真運(yùn)行管理模塊選擇運(yùn)行模式；
[0021]步驟二，所述仿真運(yùn)行管理模塊根據(jù)配置的運(yùn)行模式，加載所述數(shù)據(jù)分發(fā)管理模塊；
[0022]步驟三，所述仿真運(yùn)行管理模塊啟動(dòng)所述基于HLA的分布式、交互式仿真支撐平臺(tái)，并開啟所述仿真應(yīng)用管理模塊，加載所述仿真對(duì)象管理模塊、所述時(shí)間管理模塊和所述聲明管理模塊；
[0023]步驟四，所述仿真應(yīng)用管理模塊接收所述電力系統(tǒng)數(shù)字仿真運(yùn)行模式單元和所述各仿真應(yīng)用加入聯(lián)合仿真單元的數(shù)據(jù)信息；
[0024]步驟五，在所述時(shí)間管理模塊進(jìn)行仿真時(shí)間協(xié)同推進(jìn)的過程中，所述仿真對(duì)象管理模塊根據(jù)該數(shù)據(jù)信息響應(yīng)仿真事件，然后所述聲明管理模塊和所述數(shù)據(jù)分發(fā)管理模塊完成數(shù)據(jù)分發(fā)；
[0025]步驟六，所述數(shù)據(jù)通過仿真應(yīng)用管理模塊將完成的數(shù)據(jù)分發(fā)傳送給相對(duì)應(yīng)的所述電力系統(tǒng)數(shù)字仿真運(yùn)行模式單元和所述各仿真應(yīng)用加入聯(lián)合仿真單元。
[0026]可選地，所述啟動(dòng)單元包括仿真建模模塊、初始化模塊，所述仿真建模模塊建立仿真模型，該仿真模型經(jīng)過所述初始化模塊初始化后，進(jìn)入所述電力系統(tǒng)數(shù)字仿真運(yùn)行模式單元中處理。
[0027]進(jìn)一步地，所述仿真建模模塊需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍照獲取模型的紋理和輪廓，然后使用3DMAX軟件進(jìn)行建模，最后將建好的模型進(jìn)行整體導(dǎo)出。
[0028]進(jìn)一步地，所述初始化模塊對(duì)所述仿真建模模塊建好的模型判斷模型格式是否正確，若正確則進(jìn)行場(chǎng)景加載模型文件，然后讀取模型頂點(diǎn)坐標(biāo)和法向量進(jìn)行繪制，最后進(jìn)行模型仿真展示。若不正確則返回所述仿真建模模塊重新進(jìn)行建模。
[0029]進(jìn)一步地，所述電力系統(tǒng)數(shù)字仿真運(yùn)行模式單元包括電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真引擎和仿真數(shù)據(jù)庫(kù)，所述的仿真數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)著電力運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真引擎的數(shù)據(jù)采集仿真模塊獲得經(jīng)過所述初始化模塊之后的所述仿真模型，并且從仿真數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取電力運(yùn)行數(shù)據(jù)，觸發(fā)穩(wěn)態(tài)仿真、動(dòng)態(tài)仿真、電磁暫態(tài)仿真在電網(wǎng)故障中的發(fā)展演化，進(jìn)行電力實(shí)時(shí)仿真。
[0030]進(jìn)一步地，所述各仿真應(yīng)用加入聯(lián)合仿真單元包括調(diào)度自動(dòng)化仿真、變電站仿真、面向應(yīng)急虛擬仿真平臺(tái)服務(wù)代理；
[0031]其中，所述調(diào)度自動(dòng)化仿真設(shè)置有電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能告警模塊、智能分析與輔助決策模塊，所述電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能告警模塊通過所述基于HLA的分布式、交互式仿真支撐平臺(tái)得到所述電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真引擎的數(shù)據(jù)采集仿真模塊傳送的遙測(cè)信息、遙信信息，然后所述電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能告警模塊根據(jù)所述的遙測(cè)信息、遙信信息進(jìn)行預(yù)警；當(dāng)出現(xiàn)告警情況時(shí)則將所述的遙測(cè)信息、遙信信息發(fā)送給所述智能分析與輔助決策模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，之后將分析結(jié)果發(fā)送給所述電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能告警模塊；最后所述電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能告警模塊將分析結(jié)果展示出來；同時(shí)，所述智能分析與輔助決策模塊將分析結(jié)果中的遙控信息、遙調(diào)信息和控制指令通過所述基于HLA的分布式、交互式仿真支撐平臺(tái)傳送給所述電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真引擎中再繼續(xù)進(jìn)行仿真推演；
[0032]所述變電站仿真應(yīng)用包括一次設(shè)備三維仿真模塊和二次設(shè)備三維仿真模塊，所述一次設(shè)備三維仿真模塊和所述二次設(shè)備三維仿真模塊分別通過所述基于HLA的分布式、交互式仿真支撐平臺(tái)獲得所述電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真引擎發(fā)送的遙測(cè)信息、遙信信息進(jìn)行變電站的三維仿真；最后，所述一次設(shè)備三維仿真模塊和所述二次設(shè)備三維仿真模塊將三維仿真后發(fā)生的設(shè)備異常進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，然后進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整的結(jié)果通過所述基于HLA的分布式、交互式仿真支撐平臺(tái)傳送給所述電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真引擎；
[0033]所述面向應(yīng)急虛擬仿真平臺(tái)服務(wù)代理通過該基于HLA的分布式、交互式仿真支撐平臺(tái)獲得仿真數(shù)據(jù)信息，然后根據(jù)外界展示系統(tǒng)發(fā)送的指令將相對(duì)應(yīng)的信息傳輸給該外界展示系統(tǒng)；或者，所述面向應(yīng)急虛擬仿真平臺(tái)服務(wù)代理先接收外界展示系統(tǒng)發(fā)送的指令，然后根據(jù)該指令向所述基于HLA的分布式、交互式仿真支撐平臺(tái)的數(shù)據(jù)分發(fā)管理模塊取得相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。
[0034]進(jìn)一步地，所述調(diào)度自動(dòng)化仿真的工作過程包括:
[0035]步驟A，所述電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能告警模塊接收所述基于HLA的分布式、交互式仿真支撐平臺(tái)發(fā)送的遙測(cè)信息、遙信信息；
[0036]步驟B，所述電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能告警模塊實(shí)時(shí)