在培訓系統中對學員運行操作進行智能評估的方法技術方案

本發明專利技術提出一種在培訓系統中對學員運行操作進行智能評估的方法，針對培訓學員的評估方式，可分為運行設備操作評估、電網運行指標評估以及事故預案分析評估。其中，運行設備操作評估指學員操作系統運行的設備是否滿足電力設備操作規范性以及是否為誤操作；電網運行指標評估指電網運行的安全性、可靠性以及經濟性是否達到教案設定的要求水平；事故預案分析評估是指預先制定教案中的電網事故以及事故處理方式，培訓結束后，分析比對學員實際故障處理方式和事故預案制定的處理方式，從而實現針對電網事故的預案分析評估。本發明專利技術對學員運行操作的智能評估方法實用性強，具有極強的靈活性與可行性，可有效提高培訓系統的評估水平。

【技術實現步驟摘要】
在培訓系統中對學員運行操作進行智能評估的方法
本專利技術涉及電力系統自動化調度
，具體涉及在培訓系統中對學員運行操作進行智能評估的方法。
技術介紹
隨著用戶對于調度員培訓考核要求的提高，單純依據有經驗的調度員對培訓學員進行手動考核已無法滿足當前的需求，其原因有：培訓過程中，教員無法在學員操作前后對電網運行質量的變化進行精確的認定；培訓過程中學員操作頻繁，教員無法做到實時跟蹤并及時判斷學員操作的正確性及合理性；教員無法在很短時間內判斷學員處理故障的方案是否最佳，更無法給出學員處理故障的精確評價。為了解決上述問題，目前已經有關于培訓仿真系統評估方法的研究與應用。其基本思想是結合教員的經驗以及培訓過程中電網設備的越限情況、失電情況、學員操作情況，以人工的方式對受訓學員給出總體評價。但是，對學員的培訓進行考核評估還是局限于人為經驗的前提，更無法整體考核學員駕馭電網的能力。
技術實現思路
為了更好的提升培訓仿真系統的使用價值，使調度員在培訓過程中積累更多的運行經驗，本專利技術提供了一種在培訓系統中對學員運行操作進行智能評估的方法。為達到上述目的所采用的技術方案如下：在培訓系統中對學員運行操作進行智能評估的方法，包括以下三種情況：a)對學員運行操作進行評估：用于考察學員針對電網設備進行指令下發或者遙控操作時，學員的操作是否為誤操作，以及考察學員操作是否符合電網設備運行操作規范的要求；b)對電網運行指標進行評估：用于考察學員駕馭電網運行質量的能力，所述電網運行指標包括電網運行的安全性指標、電網運行的可靠性指標以及電網運行的經濟性指標；c)對事故預案進行分析評估：用于考察學員面對電網設備發生嚴重事故或者異常的情況下，是否能在規定的時間內以最合理的方式處理由于設備故障或異常導致的后果。前述的a)對學員運行操作進行評估中，誤操作包括帶負荷拉刀閘、帶負荷合刀閘、帶電合地線。前述的a)對學員運行操作進行評估的步驟包括：(a-1)生成電網設備操作規范專家庫，根據電網設備運行規范的要求，培訓系統遍歷變電站系統內的所有類型、所有電壓等級的設備，逐一形成所有設備各種類型的操作規范，并將設備、操作類型以及相應的操作規范進行保存，生成電網設備操作規范專家庫；(a-2)在培訓過程中，培訓系統在線監視學員的操作信息，根據五防的操作要求分析并判斷學員操作是否為誤操作，如果判定為誤操作，則自動生成一條針對此次培訓的誤操作記錄，同時培訓系統扣除教案預先設定的誤操作分值，針對該教案的考核結束；如果判定不是誤操作，轉入步驟(a-3)；(a-3)讀取專家庫內對應的操作規范，分析判斷學員的操作是否與專家庫內該設備對應的操作規范一致，如果不一致，則自動生成學員操作規范性錯誤的培訓記錄，同時扣除教案預先設定的操作規范性錯誤的扣分值；(a-4)用教案設定操作類總分減去操作規范性錯誤扣除的分數，得到學員運行操作評估得分值。前述的電網設備操作規范專家庫包括各種類型設備檢修操作規范、各種類型設備冷備用操作規范、各種類型設備熱備用操作規范、各種類型設備并網運行操作規范以及設備的旁路代操作規范。前述的b)對電網運行指標進行評估包括對電網運行的安全性指標、電網運行的可靠性指標以及電網運行的經濟性指標進行評估，首先，根據網內設備的電壓等級、設備類型及越限程度，人工批量定義全網設備的安全性系數；根據電網負荷的分布情況，人工批量設定全網負荷類型，包括一類負荷、二類負荷以及三類負荷，并定義不同類型負荷的可靠性系數；根據用戶的要求定義經濟性系數，并給出全網損耗的經濟考核門檻值；然后，對電網運行的安全性指標進行評估包括以下步驟：(b-1)培訓系統循環遍歷每一個設備，讀取學員培訓系統內每一個設備的潮流，包括不同類型設備的有功量測、無功量測、電壓量測及電流量測；(b-2)在線讀取學員培訓系統的每一個設備的運行限值，并分析比較該設備的潮流與其限值的大小，如果設備的潮流大于其限值，則認定該設備已經越限，并在培訓系統的數據庫中增加對應該設備的越限記錄，統計越限量及越限累計時間，所有的越限記錄生成安全性統計表；(b-3)培訓結束后，讀取培訓系統安全性統計表的所有記錄，計算當前安全性扣除的分數，具體計算公式如下：其中，Rs為安全性扣分總和，n為培訓過程中設備越限的總數量，ui為第i次設備越限時，對應的越限設備的安全性系數，vaci為第i次設備越限時，越限設備的當前量測值，vasi為第i次設備越限時，越限設備的限值，tci為第i次設備越限時，設備越限持續時間；安全性考核總得分為：安全性評估項總分-Rs；對電網運行的可靠性指標進行評估包括以下步驟：(b-4)實時監視學員在培訓過程中的操作，拓撲分析該操作導致斷電的負荷及其大小，并將該操作對應的失電負荷大小以及失電累計時間記錄在培訓系統的數據庫中，所有的記錄構成可靠性統計表；(b-5)培訓結束后，根據可靠性統計表中的所有記錄，計算當前可靠性扣除的分數，具體計算公式如下：其中，Cs為電網可靠性扣分總和，m為培訓過程中學員操作的總數量，為第i條學員操作的負荷點的可靠性系數，Pi為第i條學員操作的失電負荷值大小，τi為第i條學員操作的負荷失電持續時間；可靠性考核總得分為：可靠性評估項總分-Cs；對電網運行的經濟性指標進行評估包括以下步驟：(b-6)實時監視學員在培訓過程中的操作，對比分析操作前后全網網損值的變化情況，如果學員操作后的網損值減去學員操作前的網損值大于教案設定的經濟性考核門檻值，則在培訓系統的數據庫中增加一條對應該操作的記錄，并記錄操作前后網損的變化情況以及網損越限時間，所有的越限操作記錄構成經濟性統計表；(b-7)培訓結束后，根據經濟性統計表中的所有記錄，計算當前經濟性扣除的分數，具體計算公式如下：其中，Es為電網經濟性扣分總和，k為培訓過程中網損越限的總數量，Δi為第i次網損越限時間，φi為第i次網損越限電網的經濟性系數，Lci為第i次網損越限學員操作后網損大小，Lsi為第i次網損越限學員操作前網損大小；經濟性考核總得分為：經濟性評估項總分-Es。前述的c)對事故預案進行分析評估包括以下步驟：(c-1)制作事故預案，提取教案中的全部事故教案，并根據教案的具體事故制定詳細的事故預案，并定義每種事故預案的給定得分，最后以預案文件的方式與事故教案信息捆綁在一起進行保存；(c-2)培訓過程中，在線監視學員從事故觸發到事故規定處理完成時間內的所有操作，讀取當前時刻的事故教案，并將學員操作與事故預案進行對比分析，檢測比對學員處理事故的方式是否符合事故預案中的一種，如果是，則記錄該事故預案給定得分；如果不滿足任意一種事故預案，則該事故處理的評估得分為零；(c-3)培訓結束后，計算事故預案分析項的總得分，具體計算公式如下：其中，Ss為教案事故處理總得分，p為教案事故總數，Si為學員處理教案第i個事故的得分。本專利技術實用性強，具有極強的靈活性與可行性，可有效提高培訓系統的評估水平。附圖說明圖1為本專利技術的學員運行操作評估流程圖；圖2為典型的110kV變電站接線圖；圖3為圖2中線路L2檢修操作第一步接線圖；圖4為圖2中線路L2檢修操作第二步接線圖；圖5為圖2中線路L2檢修操作第三步接線圖；圖6為圖2中線路L2檢修操作第四步接線圖；圖7為本專利技術電網運行指標的評估本文檔來自技高網...

【技術保護點】
在培訓系統中對學員運行操作進行智能評估的方法，其特征在于，包括以下三種情況：a)對學員運行操作進行評估：用于考察學員針對電網設備進行指令下發或者遙控操作時，學員的操作是否為誤操作，以及考察學員操作是否符合電網設備運行操作規范的要求；b)對電網運行指標進行評估：用于考察學員駕馭電網運行質量的能力，所述電網運行指標包括電網運行的安全性指標、電網運行的可靠性指標以及電網運行的經濟性指標；c)對事故預案進行分析評估：用于考察學員面對電網設備發生嚴重事故或者異常的情況下，是否能在規定的時間內以最合理的方式處理由于設備故障或異常導致的后果。

【技術特征摘要】
1.在培訓系統中對學員運行操作進行智能評估的方法，其特征在于，包括以下三種情況：a)對學員運行操作進行評估：用于考察學員針對電網設備進行指令下發或者遙控操作時，學員的操作是否為誤操作，以及考察學員操作是否符合電網設備運行操作規范的要求；b)對電網運行指標進行評估：用于考察學員駕馭電網運行質量的能力，所述電網運行指標包括電網運行的安全性指標、電網運行的可靠性指標以及電網運行的經濟性指標；對電網運行指標進行評估包括對電網運行的安全性指標、電網運行的可靠性指標以及電網運行的經濟性指標進行評估，首先，根據網內設備的電壓等級、設備類型及越限程度，人工批量定義全網設備的安全性系數；根據電網負荷的分布情況，人工批量設定全網負荷類型，包括一類負荷、二類負荷以及三類負荷，并定義不同類型負荷的可靠性系數；根據用戶的要求定義經濟性系數，并給出全網損耗的經濟考核門檻值；然后，對電網運行的安全性指標進行評估，包括以下步驟：(b-1)培訓系統循環遍歷每一個設備，讀取學員培訓系統內每一個設備的潮流，包括不同類型設備的有功量測、無功量測、電壓量測及電流量測；(b-2)在線讀取學員培訓系統的每一個設備的運行限值，并分析比較該設備的潮流與其限值的大小，如果設備的潮流大于其限值，則認定該設備已經越限，并在培訓系統的數據庫中增加對應該設備的越限記錄，統計越限量及越限累計時間，所有的越限記錄生成安全性統計表；(b-3)培訓結束后，讀取培訓系統安全性統計表的所有記錄，計算當前安全性扣除的分數，具體計算公式如下：其中，Rs為安全性扣分總和，n為培訓過程中設備越限的總數量，ui為第i次設備越限時，對應的越限設備的安全性系數，vaci為第i次設備越限時，越限設備的當前量測值，vasi為第i次設備越限時，越限設備的限值，tci為第i次設備越限時，設備越限持續時間；安全性考核總得分為：安全性評估項總分-Rs；對電網運行的可靠性指標進行評估，包括以下步驟：(b-4)實時監視學員在培訓過程中的操作，拓撲分析該操作導致斷電的負荷及其大小，并將該操作對應的失電負荷大小以及失電累計時間記錄在培訓系統的數據庫中，所有的記錄構成可靠性統計表；(b-5)培訓結束后，根據可靠性統計表中的所有記錄，計算當前可靠性扣除的分數，具體計算公式如下：其中，Cs為電網可靠性扣分總和，m為培訓過程中學員操作的總數量，為第i條學員操作的負荷點的可靠性系數，Pi為第i條學員操作的失電負荷值大小，τi為第i條學員操作的負荷失電持續時間；可靠性考核總得分為：可靠性評估項總分-Cs；對電網運行的經濟性指標進行評估，包括以下步驟：(b-6)實時監視學員在培訓過程中的操作，對比分析操作前后全網網損值的變化情況，如果學員操作后的網損值減去學員操作前的網損值大于教案設定的經濟性考核門檻值，則在培訓系統的數據庫中增加一條對應該操作的記錄，并記錄操作前后網損的變化情況以及網損越限時間，所有的越限操作記錄構成經濟性統計表；(b-7...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王仲達，陸進軍，牛四清，張哲，錢江峰，謝旭，高宗和，劉健，戴則梅，羅亞洲，張劍，劉之濱，
申請(專利權)人：國家電網公司，國電南瑞科技股份有限公司，國家電網公司華北分部，
類型：發明
國別省市：北京;11