变电站反事故演习系统的开发

变电站反事故演习系统的开发

摘要：本文总结了当前变电站反事故演习的内容和步骤，分析反事故演习系统的主要组成部分和工作流程。利用语言和Visual Studio 2010编译环境，首先开发开关、刀闸、光字牌、潮流等变电站基本元件，定义其属性和方法，封装成控件。利用这些基础控件搭建变电站监控后台，做到对实际监控后台的完全模拟。该系统按照监护复诵制度，开发有操作功能，实现对设备的操作，模拟事故处理过程。本文还总结了变电站各种事故类型，开发了典型事故库，对于提高运行人员反事故能力有较大帮助。

关键词：变电站反事故演习仿真

反事故能力是变电运行人员最重要的能力之一。反事故演习是提高变电站运行人员应对突发事故能力的最主要手段[1]。当前，大多数变电站反事故演习还是采用口头交流的传统方式，演习人员无法查看发生事故时的潮流变化、光字动作、开关变位等信息，演习过程不够逼真，演习效果欠佳。

为了提高演习效果，在变电站反事故演习系统方面已有较多的计算机仿真系统获得应用[2,3]。对于特定的变电站，由于条件限制，往往没有自己特制的仿真系统。因此，利用相对简单的计算机编程语言，实现特定变电站的反事故演习系统的开发，也是电力系统计算机仿真系统的发展方向之一[4]。

本文利用语言和Visual Studio 2010编译环境，首先开发开关、刀闸、光字牌、潮流等变电站基本元件，定义其属性和方法，封装成控件。利用这些基础控件搭建变电站监控后台。控制各个控件的属性和方法，给出发生故障后的画面显示和参数变化，做到对实际监控后台的完全模拟。该系统具备操作功能，按照监护复诵制度，开发了操作员登录、监护人确认等步骤，实现对设备的操作，模拟事故处理过程。本文还总结了变电站各种事故类型，开发了典型事故库，对于提高运行人员反事故能力有较大帮助。

1 总体结构

变电站反事故演习系统基于Windows 7，采用微软的高级语言集成编译器Visual Studio 2010对Visual 程序进行编译并生成可执行文件好安装文件。

本文以500kV变电站为基础模型，利用计算机高级语言编写程序，针对变电站实际运行情况模拟出变电站的监控后台，反映开关、闸刀、地刀等设备状态，模拟光字牌、简报等监控信息。该系统采用面向对象的编程思想，利用对象的方法、属性和事件进行实际事物的仿真。

对象代表应用程序中的元素，是对实际物体的抽象化模拟。比如变电站的开关、闸刀、地刀、潮流、光字牌等等都是对象。

方法指的是对象能执行的动作。例如，开关、闸刀、地刀等一次设备能够进行分闸、合闸，进行遥信对位等。

属性是一个对象的性质，它定义了对象的特征。如开关的命名，或某一方面的行为，如开关的分合闸状态和电流大小等。可以通过修改对象的属性值来改变对象的特性。

事件是一个对象可以辨认的动作。如单击鼠标或按下某键等，并且可以写某些代码针对此述动作来做响应。比如在开关、闸刀、地刀等一次设备上点击鼠标右键出现弹出菜单，选择相应的操作。

如表1所示为主要对象的主要属性、事件和方法。

控件是一系列程序的集合[5]，可以实现对对象的描述，集合了对象的所有属性、方法和事件。把开关、闸刀、地刀、光字牌等对象分开描述，每个对象编写成一个控件，再使用这些控件实现搭积木式的组合就形成了完整的变电站监控系统仿真。

2 元件模型的建立

监控后台的模型p断路器的模型由一个方框RectangleShape组成，改变方框的边框颜色和填充色等属性以实现断路器不同状态的表示。用一个timer控件来实现断路器的闪烁。其代码如下所示。

Private Sub Timer1_Tick(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Timer1.Tick

If Status = 1 Then

RectangleShape1.BorderColor = Color.Red

RectangleShape1.FillColor = Color.Red

If temp = 0 Then

temp = 1

RectangleShape1.Visible = True

GoTo subout

End If

If temp = 1 Then

temp = 0

RectangleShape1.Visible = False

End If

End If

If Status = 3 Then

RectangleShape1.BorderColor = Color.Lime RectangleShape1.FillColor = Color.Black

If temp = 0 Then

temp = 1

RectangleShape1.Visible = True

GoTo subout

End If

If temp = 1 Then

temp = 0

RectangleShape1.Visible = False

End If

End If

subout:

End Sub

通过设置Status的属性来改变断路器的状态，方法Open、Close 和Unknown的作用就是接收Status的属性并改变之。Clear清除闪烁，把方框显示为对应的属性并关闭timer定时器。

其他元件，如闸刀、地刀、潮流等的仿真代码不再一一赘述。

3 功能模块设计和集成

完整的系统包括一次接线图、潮流图、监控分图、光字牌等的仿真，做到和实际监控系统一致。完成监控后台的远方操作仿真，能够和实际监控系统一致地对现场设备操作。

1）主界面。主要功能有：（1）故障设置；（2）一次接线和潮流图；（3）监控画面；（4）光字牌目录；（5）信号复归；（6）演习计时。

2）潮流图和一次接线图。模拟变电站的一次接线情况，包括：开关、闸刀、地刀、母线、压变、主变、站用变、低抗、电容器、各条出线、电压、频率、电流、有功、无功。潮流会自动更新，模拟实际潮流变化。

3）监控图目录。包含所有间隔的监控画面，是各个间隔的详细仿真，提供详细的信息和方法，可进行模拟操作。

4）分控图。所有分控图都按照实际情况详细仿真，开关、闸刀、接地闸刀等设备的操作在分控图上进行。p4 系统总体实现本系统开发的断路器、闸刀、光字牌等控件都是一个个基础模块，利用这些模块采用搭积木的方式搭建出整个变电站的监控系统。在搭建完成的模拟系统上，编写入经典的故障类型和常见的事故处理。

典型事故类型有：线路故障跳闸，开关失灵，启动母差保护动作，切除相应母线；母差保护动作；线路单相瞬时故障，开关跳闸，重合