一种电网互联培训仿真系统统计评分方法
专利名称：一种电网互联培训仿真系统统计评分方法
技术领域：
本发明涉及一种省、地两级电网的培训仿真和反事故演习情况的统计评分方法，属于电力系统调度自动化与仿真技术领域。
背景技术：
电网的统一调度、分级管理是互联电网安全、稳定、优质运行的基本原则。在电网互联规模日益扩大的今天，提高各级电网调度日常调度、事故处理的综合协调能力显得日益重要和紧迫。电网仿真培训和联合反事故演习对提高互联电网的安全防御能力十分重要。传统的培训仿真系统在客观真实地评估培训和演习效果方面存在不可避免的缺陷:1)缺少客观的评分标准和依据，难以对培训情况和效果给出客观真实的评分。2)通过培训仿真系统进行联合反事故演习时，对于分布在省地电网调度中心的培训仿真系统子系统运行情况缺少评估，缺少客观衡量参与联合演习各方的操作情况的方法和工具。随着国内电网负荷水平不断增加，对电网联合反事故演习的技术需求也越来越大。电网互联培训仿真系统统计评分技术针对广域互联的电网培训仿真系统设计，能够实现对互联的各级培训仿真子系统的运行和培训情况的在线统计分析，客观评价广域互联的各子系统的演练操作情况，促进培训电网仿真系统的建设和使用。
发明内容
本发明的目的是提出一种电网培训仿真系统的统计评分方法。一方面，基于“加权扣分法”，实现综合的培训评估和统计功能。根据教案难易确定难度系数，再根据培训过程中电网运行的误操作、供电可靠性、安全性、经济性等几个方面的仿真情况自动分门别类，加权扣分，给出最终得分。另一方面，利用当前电网多调度中心之间已经建成的高速数据通信网，实现各仿真子系统评估统计结果的实时统计和发布。根据用户权限查询各子系统的联合培训操作情况和评估分值，实现电网反事故演练过程的统计分析和评分。
统计分析互联数据交换示意图。
具体实施例方式(I)基于“加权扣分法”，实现了综合的培训评估打分功能。即:首先设定一个基准分(一般为100分)，然后根据教案难易确定其难度系数，再根据培训过程中电网运行的误操作、供电可靠性、安全性、经济性等几个方面的调度失误自动分门别类，加权扣分，给出最终得分。这种思路可表达成下式:最终得分=(基础分-误操作扣分*误操作扣分系数-供电可靠性扣分*可靠性扣分系数-安全性扣分*安全性扣分系数-经济性扣分*经济性扣分系数)*难度系数。
上式中，每项扣分各带一个系数，可以通过修改系数来增加权重或屏蔽某项，来达到了不同的培训目的。例如:培训处理事故的能力时，就可以屏蔽经济性扣分项目，这时经济性扣分系数可以设置为零。同时，在上述评分方法中，随着时间的消逝，扣分会越来越多，这样便于鼓励学员快速而有效的对各种情况进行处理，利于培养学员的快速反应能力。A)操作正确性评估(误操作扣分)具体对以下误操作项目进行考核:带负荷合闸刀、带负荷拉闸刀、合环不成功、带电合地刀、合向故障设备、并列不成功、未合主变地刀合主变开关、未合主变地刀拉主变开关，设备恢复送电时带多级设备一起充电。合向故障设备只考虑母线、主变强送算误操作，线路强送不算误操作。默认的误操作扣分值如下表所示，误操作扣分总计=Σ各个误操作项目扣分值X
次数:
误操作项目I误操作次数 I每次误操作扣分I每项总计扣分数
带负荷合闸刀**50**Χ50
带负荷拉闸刀林50**Χ50
带电合地刀**50**Χ50
合向故障设备sM=50**Χ50
合环不成功**1010
并列不成功**10**Χ10未合主变地刀
林20林X 20
合主变开关____
未合主变地刀
林20料X 20
拉主变开关____B)供电可靠性评估根据电网负荷种类将仿真电网中的负荷分成三个等级，对不同等级的负荷赋予不同的扣分系数。第一类负荷为重要负荷，失负荷扣分最多，恢复供电时优先送电；第二类负荷为较重要负荷，失负荷扣分较多，事故处理后得恢复供电；第二类负荷为一般负荷，失负荷可以不扣分，事故处理后在条件允许情况下恢复供电。供电可靠性总扣分值=Σ失电时间(秒)X失电负荷容量(MW) X负荷所属等级扣分值/100。除以100相当于负荷容量按照标么值来计算。默认的供电可靠性扣分值如下表所示:
失电负荷等级扣分值
一类负荷0~02
二类负荷 ~
三类负荷 ~
C)安全性评估对以下几个方面进行考核:线路潮流、主变各侧潮流、母线电压、计算点值(稳定限额)、形成小系统个数考核。线路、主变潮流越限的扣分权重大于母线电压越限的扣分权重。如果一个设备的越限值连续变化，则可能对应多个越限级别的时段，每个时段的扣分按照级别分别计算。潮流越限扣分数=Σ对应的越限级别持续时间(秒)χ越限级别扣分值。例如:线路潮流越限考核如下表所示:
权利要求
1.一种电网互联培训仿真系统统计评分方法，其特征在于该方法包括以下步骤: (1)基于“加权扣分法”，实现了综合的培训评估打分功能。即:首先设定一个基准分(一般为100分)，然后根据教案难易确定其难度系数，再根据培训过程中电网运行的误操作、供电可靠性、安全性、经济性等几个方面的调度失误自动分门别类，加权扣分，给出最终得分。
(2)实现评分标准的自定义和管理。对于不同的电网仿真培训教案，可以定义和选择不同的评分模式，适应用户对培训内容的选择和侧重的不同要求。
(3)实现仿真培训过程的自动全息纪录。系统在自动评估的同时纪录培训过程中教员和学员所有的操作情况，电网设备和潮流分布情况以提供人工的评分依据。记录整个培训过程的所有事件信息，根据用户要求形成客观的评估报告。
(4)实现互联的培训仿真子系统评估统计结果的实时统计和发布，支持按照用户权限查询各子系统的联合培训操作情况和评估分值:
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的步骤(I)中仿真电网一次模型导出方法，包括以下步骤: 评分方法: 最终得分=(基础分-误操作扣分*误操作扣分系数-供电可靠性扣分*可靠性扣分系数-安全性扣分*安全性扣分系数-经济性扣分*经济性扣分系数)*难度系数。
每项扣分各带一个系数，可以通过修改系数来增加权重或屏蔽某项，来达到了不同的培训目的。根据培训过程中电网运行的误操作、供电可靠性、安全性、经济性等几个方面的调度失误自动分门别类，加权扣分，给出最终得分。评分内容包括如下几个方面: A)操作正确性评估(误操作扣分) 具体对以下误操作项目进行考核:带负荷合闸刀、带负荷拉闸刀、合环不成功、带电合地刀、合向故障设备、并列不成功、未合主变地刀合主变开关、未合主变地刀拉主变开关，设备恢复送电时带多级设备一起充电。合向故障设备只考虑母线、主变强送算误操作，线路强送不算误操作。
默认的误操作扣分值如下表所示，误操作扣分总计=Σ各个误操作项目扣分值X次数: B)供电可靠性评估 根据电网负荷种类将仿真电网中的负荷分成三个等级，对不同等级的负荷赋予不同的扣分系数。第一类负荷为重要负荷，失负荷扣分最多，恢复供电时优先送电；第二类负荷为较重要负荷，失负荷扣分较多，事故处理后得恢复供电；第三类负荷为一般负荷，失负荷可以不扣分，事故处理后在条件允许情况下恢复供电。
供电可靠性总扣分值=Σ失电时间(秒)Χ失电负荷容量(MW)X负荷所属等级扣分值/100。除以100相当于负荷容量按照标么值来计算。默认的供电可靠性扣分值如下表所示: C)安全性评估 对以下几个方面进行考核:线路潮流、主变各侧潮流、母线电压、计算点值(稳定限额)、形成小系统个数考核。线路、主变潮流越限的扣分权重大于母线电压越限的扣分权重。如果一个设备的越限值连续变化，则可能对应多个越限级别的时段，每个时段的扣分按照级别分别计算。潮流越限扣分数=Σ对应的越限级别持续时间(秒)χ越限级别扣分值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的步骤(2)中评分标准的自定义和管理，包括以下步骤: 可以定义多个评分标准，并实现评分标准与培训教案的绑定。在启动培训教案的时候，可以选择评分标准或者采用默认绑定的评分标准。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的步骤(4)互联的培训仿真子系统评估统计结果的实时统计和发布的方法，包括以下步骤: 演习过程中，各仿真子系统交互的信息包括: Α)仿真事件:对仿真模型的全部操作事件，如图2中所示的开关刀闸操作、档位调节、负荷调节、出力调节等，事件信息即时发送。
B)潮流数据:地调子系统周期向省调电网培训仿真系统发送省地关口的潮流数据，该数据反应了地调仿真系统中负荷的变化，省调仿真系统在接受了地调仿真系统的信息后应该立即处理进行新的动态潮流计算。
C)子系统分析评估结果:将地调子系统中实时评分情况和扣分信息传送到省调互联数据中心 。根据用户权限信息，可以查看相应地调的操作和评分情况。
全文摘要
一种电网互联培训仿真系统统计评分方法属于电力系统调度自动化与仿真领域，其特征在于包括基于“加权扣分法”，实现综合的培训评估和统计功能；首先设定一个基准分，然后根据教案难易确定其难度系数，再根据培训过程中电网运行的误操作、供电可靠性、安全性、经济性等几个方面的运行情况自动分门别类，加权扣分，给出最终得分。实现评分标准的自定义和管理；对于不同的电网仿真培训教案，可以定义和选择不同的评分模式，适应用户对培训内容的选择和侧重的不同要求。实现仿真培训过程的自动全息纪录；系统在自动评估的同时纪录培训过程中教员和学员所有的操作情况，电网设备和潮流分布情况以提供评分依据。实现基于互联培训仿真的在线统计和评估和发布，支持按照用户权限查询各子系统的联合培训操作情况和评估分值。本发明对各级电网的培训仿真的提供了在线统计评分方法，对提高电网培训仿真系统的实用性具有重要意义。
文档编号G09B7/02GK103136975SQ20111039867
公开日2013年6月5日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者王鹏, 项中明, 郭锋, 吴文传, 汤磊, 徐奇锋, 贺建辉 申请人:北京清大高科系统控制有限公司, 浙江省电力公司
技术领域：
本发明涉及一种省、地两级电网的培训仿真和反事故演习情况的统计评分方法，属于电力系统调度自动化与仿真技术领域。
背景技术：
电网的统一调度、分级管理是互联电网安全、稳定、优质运行的基本原则。在电网互联规模日益扩大的今天，提高各级电网调度日常调度、事故处理的综合协调能力显得日益重要和紧迫。电网仿真培训和联合反事故演习对提高互联电网的安全防御能力十分重要。传统的培训仿真系统在客观真实地评估培训和演习效果方面存在不可避免的缺陷:1)缺少客观的评分标准和依据，难以对培训情况和效果给出客观真实的评分。2)通过培训仿真系统进行联合反事故演习时，对于分布在省地电网调度中心的培训仿真系统子系统运行情况缺少评估，缺少客观衡量参与联合演习各方的操作情况的方法和工具。随着国内电网负荷水平不断增加，对电网联合反事故演习的技术需求也越来越大。电网互联培训仿真系统统计评分技术针对广域互联的电网培训仿真系统设计，能够实现对互联的各级培训仿真子系统的运行和培训情况的在线统计分析，客观评价广域互联的各子系统的演练操作情况，促进培训电网仿真系统的建设和使用。
发明内容
本发明的目的是提出一种电网培训仿真系统的统计评分方法。一方面，基于“加权扣分法”，实现综合的培训评估和统计功能。根据教案难易确定难度系数，再根据培训过程中电网运行的误操作、供电可靠性、安全性、经济性等几个方面的仿真情况自动分门别类，加权扣分，给出最终得分。另一方面，利用当前电网多调度中心之间已经建成的高速数据通信网，实现各仿真子系统评估统计结果的实时统计和发布。根据用户权限查询各子系统的联合培训操作情况和评估分值，实现电网反事故演练过程的统计分析和评分。
统计分析互联数据交换示意图。
具体实施例方式(I)基于“加权扣分法”，实现了综合的培训评估打分功能。即:首先设定一个基准分(一般为100分)，然后根据教案难易确定其难度系数，再根据培训过程中电网运行的误操作、供电可靠性、安全性、经济性等几个方面的调度失误自动分门别类，加权扣分，给出最终得分。这种思路可表达成下式:最终得分=(基础分-误操作扣分*误操作扣分系数-供电可靠性扣分*可靠性扣分系数-安全性扣分*安全性扣分系数-经济性扣分*经济性扣分系数)*难度系数。
上式中，每项扣分各带一个系数，可以通过修改系数来增加权重或屏蔽某项，来达到了不同的培训目的。例如:培训处理事故的能力时，就可以屏蔽经济性扣分项目，这时经济性扣分系数可以设置为零。同时，在上述评分方法中，随着时间的消逝，扣分会越来越多，这样便于鼓励学员快速而有效的对各种情况进行处理，利于培养学员的快速反应能力。A)操作正确性评估(误操作扣分)具体对以下误操作项目进行考核:带负荷合闸刀、带负荷拉闸刀、合环不成功、带电合地刀、合向故障设备、并列不成功、未合主变地刀合主变开关、未合主变地刀拉主变开关，设备恢复送电时带多级设备一起充电。合向故障设备只考虑母线、主变强送算误操作，线路强送不算误操作。默认的误操作扣分值如下表所示，误操作扣分总计=Σ各个误操作项目扣分值X
次数:
误操作项目I误操作次数 I每次误操作扣分I每项总计扣分数
带负荷合闸刀**50**Χ50
带负荷拉闸刀林50**Χ50
带电合地刀**50**Χ50
合向故障设备sM=50**Χ50
合环不成功**1010
并列不成功**10**Χ10未合主变地刀
林20林X 20
合主变开关____
未合主变地刀
林20料X 20
拉主变开关____B)供电可靠性评估根据电网负荷种类将仿真电网中的负荷分成三个等级，对不同等级的负荷赋予不同的扣分系数。第一类负荷为重要负荷，失负荷扣分最多，恢复供电时优先送电；第二类负荷为较重要负荷，失负荷扣分较多，事故处理后得恢复供电；第二类负荷为一般负荷，失负荷可以不扣分，事故处理后在条件允许情况下恢复供电。供电可靠性总扣分值=Σ失电时间(秒)X失电负荷容量(MW) X负荷所属等级扣分值/100。除以100相当于负荷容量按照标么值来计算。默认的供电可靠性扣分值如下表所示:
失电负荷等级扣分值
一类负荷0~02
二类负荷 ~
三类负荷 ~
C)安全性评估对以下几个方面进行考核:线路潮流、主变各侧潮流、母线电压、计算点值(稳定限额)、形成小系统个数考核。线路、主变潮流越限的扣分权重大于母线电压越限的扣分权重。如果一个设备的越限值连续变化，则可能对应多个越限级别的时段，每个时段的扣分按照级别分别计算。潮流越限扣分数=Σ对应的越限级别持续时间(秒)χ越限级别扣分值。例如:线路潮流越限考核如下表所示:
权利要求
1.一种电网互联培训仿真系统统计评分方法，其特征在于该方法包括以下步骤: (1)基于“加权扣分法”，实现了综合的培训评估打分功能。即:首先设定一个基准分(一般为100分)，然后根据教案难易确定其难度系数，再根据培训过程中电网运行的误操作、供电可靠性、安全性、经济性等几个方面的调度失误自动分门别类，加权扣分，给出最终得分。
(2)实现评分标准的自定义和管理。对于不同的电网仿真培训教案，可以定义和选择不同的评分模式，适应用户对培训内容的选择和侧重的不同要求。
(3)实现仿真培训过程的自动全息纪录。系统在自动评估的同时纪录培训过程中教员和学员所有的操作情况，电网设备和潮流分布情况以提供人工的评分依据。记录整个培训过程的所有事件信息，根据用户要求形成客观的评估报告。
(4)实现互联的培训仿真子系统评估统计结果的实时统计和发布，支持按照用户权限查询各子系统的联合培训操作情况和评估分值:
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的步骤(I)中仿真电网一次模型导出方法，包括以下步骤: 评分方法: 最终得分=(基础分-误操作扣分*误操作扣分系数-供电可靠性扣分*可靠性扣分系数-安全性扣分*安全性扣分系数-经济性扣分*经济性扣分系数)*难度系数。
每项扣分各带一个系数，可以通过修改系数来增加权重或屏蔽某项，来达到了不同的培训目的。根据培训过程中电网运行的误操作、供电可靠性、安全性、经济性等几个方面的调度失误自动分门别类，加权扣分，给出最终得分。评分内容包括如下几个方面: A)操作正确性评估(误操作扣分) 具体对以下误操作项目进行考核:带负荷合闸刀、带负荷拉闸刀、合环不成功、带电合地刀、合向故障设备、并列不成功、未合主变地刀合主变开关、未合主变地刀拉主变开关，设备恢复送电时带多级设备一起充电。合向故障设备只考虑母线、主变强送算误操作，线路强送不算误操作。
默认的误操作扣分值如下表所示，误操作扣分总计=Σ各个误操作项目扣分值X次数: B)供电可靠性评估 根据电网负荷种类将仿真电网中的负荷分成三个等级，对不同等级的负荷赋予不同的扣分系数。第一类负荷为重要负荷，失负荷扣分最多，恢复供电时优先送电；第二类负荷为较重要负荷，失负荷扣分较多，事故处理后得恢复供电；第三类负荷为一般负荷，失负荷可以不扣分，事故处理后在条件允许情况下恢复供电。
供电可靠性总扣分值=Σ失电时间(秒)Χ失电负荷容量(MW)X负荷所属等级扣分值/100。除以100相当于负荷容量按照标么值来计算。默认的供电可靠性扣分值如下表所示: C)安全性评估 对以下几个方面进行考核:线路潮流、主变各侧潮流、母线电压、计算点值(稳定限额)、形成小系统个数考核。线路、主变潮流越限的扣分权重大于母线电压越限的扣分权重。如果一个设备的越限值连续变化，则可能对应多个越限级别的时段，每个时段的扣分按照级别分别计算。潮流越限扣分数=Σ对应的越限级别持续时间(秒)χ越限级别扣分值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的步骤(2)中评分标准的自定义和管理，包括以下步骤: 可以定义多个评分标准，并实现评分标准与培训教案的绑定。在启动培训教案的时候，可以选择评分标准或者采用默认绑定的评分标准。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的步骤(4)互联的培训仿真子系统评估统计结果的实时统计和发布的方法，包括以下步骤: 演习过程中，各仿真子系统交互的信息包括: Α)仿真事件:对仿真模型的全部操作事件，如图2中所示的开关刀闸操作、档位调节、负荷调节、出力调节等，事件信息即时发送。
B)潮流数据:地调子系统周期向省调电网培训仿真系统发送省地关口的潮流数据，该数据反应了地调仿真系统中负荷的变化，省调仿真系统在接受了地调仿真系统的信息后应该立即处理进行新的动态潮流计算。
C)子系统分析评估结果:将地调子系统中实时评分情况和扣分信息传送到省调互联数据中心 。根据用户权限信息，可以查看相应地调的操作和评分情况。
全文摘要
一种电网互联培训仿真系统统计评分方法属于电力系统调度自动化与仿真领域，其特征在于包括基于“加权扣分法”，实现综合的培训评估和统计功能；首先设定一个基准分，然后根据教案难易确定其难度系数，再根据培训过程中电网运行的误操作、供电可靠性、安全性、经济性等几个方面的运行情况自动分门别类，加权扣分，给出最终得分。实现评分标准的自定义和管理；对于不同的电网仿真培训教案，可以定义和选择不同的评分模式，适应用户对培训内容的选择和侧重的不同要求。实现仿真培训过程的自动全息纪录；系统在自动评估的同时纪录培训过程中教员和学员所有的操作情况，电网设备和潮流分布情况以提供评分依据。实现基于互联培训仿真的在线统计和评估和发布，支持按照用户权限查询各子系统的联合培训操作情况和评估分值。本发明对各级电网的培训仿真的提供了在线统计评分方法，对提高电网培训仿真系统的实用性具有重要意义。
文档编号G09B7/02GK103136975SQ20111039867
公开日2013年6月5日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者王鹏, 项中明, 郭锋, 吴文传, 汤磊, 徐奇锋, 贺建辉 申请人:北京清大高科系统控制有限公司, 浙江省电力公司
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