一.DTS概述
DR-DTS调度员培训仿真系统能够模拟电力系统的事故恢复过程，使学员(指受训调度员)能在与实际控制中心相同的调度环境中进行正常操作、事故处理及系统恢复的培训，熟悉各种操作，在观察系统状态和实施控制措施的同时，提供对调度员进行正常操作、事故处理及系统恢复的训练，尤其是事故时快速反应能力的训练。
DTS功能：模拟电网的实时、准实时过程，对调度人员进行基本技能和事故处理、故障恢复等技能的培训，提高调度人员的运行水平。并具备各地区调度和电厂联合反事故演习功能。DR-DTS不仅可用于调度员的日常培训、考核和进行反事故演习,以提高调度人员的运行水平，而且还可作为电网运行、支持、决策人员的分析研究工具:1.运行方式科通过DTS制定合理的运行方式，研究电网的特殊运行方式;2.调度科利用DTS事故预演、事故反演、事故分析，进行反事故措施的研究;3.调度科利用DTS的实时仿真防误功能模拟调度日常操作，直观看到每一步操作结果，对于误操作、操作造成变电所失电或设备过载等给出文字和语音报警;4.第二天的运行方式、新投产的设备及变电站均可以在DTS系统上进行校验以及事故模拟;5.还可以和变电站仿真培训系统相联作电网生产全过程的培训仿真。
二.DR-DTS 特色
DR-DTS调度员培训仿真系统是在其调度智能防误操作票系统(DR-OTS)基础上开发完成的，由于智能操作票系统必须具有调度操作仿真和误操作识别功能，因此，在此基础上只需增加一些故障设置、教员机、学员机等模块便实现了调度员培训仿真(DTS)功能。该系统2006年起首先在常州地调用作反事故演习，2009年经过改进完善的DTS与智能操作票系统一起在温州地调和下属八个县调投入实际使用。DR=DTS充分吸取了地、县调度的运行特点，使得DR-DTS具有实用性，经济性、灵活性及开放性好等特点：
三.系统功能
DR-DTS系统可以提供全面的EMS/DTS功能。因此可以提供综合仿真培训系统的全面的解决方案，实现集成电网操作仿真、培训和分析研究功能于一体的EMS/DTS一体化的综合仿真培训系统，实现应用功能、数据结构和应用程序的一体化。将可以完全做到将DR-DTS系统作为实时EMS系统的后备调度自动化系统。
1.电网仿真系统
DR-DTS 电网调度员培训仿真系统(DTS)根据实用性的原则，提供了两套电力系统运行特性的仿真模型，即电力系统稳态仿真和电力系统动态仿真模型，电力系统动态仿真包括中期、长期过程动态仿真。既可以提供电网静态仿真又可以提供动态仿真。静、动态仿真可以有机地结合为一整体。DR-DTS DTS系统支持多电气岛(多区域)动态和静态过程的仿真。
在系统由于事故或操作发生系统解列的情况下对每个电气岛都进行拓扑分析，自动判别电气岛是否是活岛。死岛将不参与计算。对系统解列过程进行频率和潮流的动态和静态仿真，能模拟子系统的崩溃过程。某个子系统的崩溃并不影响其余健全子系统的仿真运行。
2.培训功能
DR-DTS根据需要在电网的任意点设置故障，为培训设置的事件包括：电力系统、继电保护和安全自动装置的各种故障和异常事件。故障设备包括线路、发电机组、母线、主变、电容电抗器、开关、负荷、保护装置、自动装置等等。既可设置单一故障，又可设置多重故障和组合型故障。DR-DTS提供了以下几种设置方式：潮流单线图上设置、厂站接线图上设置、列表表格(事件表)画面、其他功能画面、随即自动生成事件、错误操作形成的事件等方式。DR-DTS采用多种形式建立初始条件(scenario也叫教案或案例)，以满足不同需要。教案事件表可以手工编辑，也可由某次成功的培训中的事件表保存而得，事件可以增加或删除，并可以调整事件序列。教案事件表可以取出、保存、删除、分类管理等功能。事件表可以和教案捆绑保存取出删除等，也可以根据需求单独保存，以和教案的初始条件组合形成不同的教案。所有的教案编辑操作均通过全图形界面完成。各种操作可快捷地通过选择图上元件直接进行，也可通过各类设置表格或通过设备列表选择对应设备来设置。
提供了电网调度运行控制模拟培训、EMS系统应用操作模拟培训的功能。
1)常规DTS功能：模拟电网的实时、准实时过程，对调度人员进行基本技能和事故处理、故障恢复等技能的培训，提高调度人员的运行水平。并具备全地区调度和电厂联合反事故演习功能。DR-DTS不仅可用于调度员的日常培训、考核和进行反事故演习,以提高调度人员的运行水平，而且还可作为电网运行、支持、决策人员的分析研究工具。
2)EMS系统的应用培训：为电网运行、计划、管理和决策人员提供决策支持;为用户提供EMS系统的使用培训;为用户EMS应用软件开发提供平台。
3.后备调度中心
DR-DTS系统可以提供全面的EMS/DTS功能。因此可以提供综合仿真培训系统的全面的解决方案，实现集成仿真、培训和分析研究功能于一体的EMS/DTS一体化的综合仿真培训系统，实现应用功能、数据结构和应用程序的一体化。将可以完全做到将DR-DTS系统作为实时EMS系统的后备调度自动化系统。
4电网仿真子系统
DR-DTS提供电网静态仿真。DR-DTS系统在故障发生时继电保护及自动装置仿真进程将自动显示其动作况，并伴有音响，同时通过跳开相应的元件开关去影响电力系统模型(PSM)。故障跳开的开关，可自由选用逻辑判断法。
DR-DTS系统的保护和自动装置仿真采用模件化的方法，提供用户自定义保护和安全自动装置的界面和手段。
5.电力系统模型
DR-DTS电力系统模型已经基本考虑了电网现有的电气设备及元件的模型要求。如果未来有新的元件和设备需要在DTS中仿真，我们在掌握了其数学模型的基础上可以加入到仿真中来。
提供的稳态设备模型主要有：发电机、线路、变压器、电抗/电容器、母线、开关、刀闸、负荷、继电保护、安全自动装置等。模型包括了一次模型和二次模型：电网(线路、母线、开关/闸刀、电容/电抗器、变压器等)、负荷、发电机、变压器、调相机、继电保护和安全稳定自动装置等。
6.电力系统网络模型
电力系统网络模型包括：
1)母线模型：为了和实际系统中的母线保护相匹配，实际厂站中的母线一律予以保留。
2)交流线路:输电线路考虑10KV及以上电压等级线路，模型为丌模型，线路考虑电导和对地电纳。
3)变压器模型:双卷变压器既可以为T型模型，也可以为丌型模型，三卷变压器用三个双卷变压器支路表示。
4)电抗器模型:用一接地支路来模拟，其电抗值为正值。
5)电容器模型:用一接地支路来模拟，其电抗值为负值。
6)开关模型:能模拟线路开关、变压器开关、发电机开关、负荷开关、电容/电抗器开关、母线、旁路开关、母联开关、旁路兼母联开关。还考虑了分裂开关的模型。
7)刀闸模型:有母线刀闸，线路刀闸，旁路刀闸，母线接地刀闸，线路接地刀闸，变压器中性点地刀，母线地刀等。
7.继电保护模型
电力系统稳态/动态仿真中采用逻辑法模拟继电保护。当电网发生故障时，根据电力系统继电保护原理模拟继电保护装置的动作情况。对非电气量的继电保护采用逻辑法模拟(如重瓦斯保护等)。能自动给出继电保护的动作信息，并把这一过程最终模拟成跳开由保护所指定的那些开关，再模拟重合闸和继电保护的再次动作行为。
8.电网故障模型
DR-DTS电网故障模型包括：
1)线路故障:可设置线路单相接地、两相接地、三相接地、相间短路、三相短路、单相断线、两相断线等故障。
2)母线故障:可设置母线单相接地、两相接地、三相接地、相间短路、三相短路等故障。可设置旁路母线故障(旁母上没有母差保护)。
3)变压器故障:可设置变压器内部及外部故障。外部故障包括变压器各侧出口处单相接地、两相接地、三相接地、相间短路、三相短路等。
4)开关故障:可设置开关拒动、误动。
电网故障情况可以是单个的，也可以是多重的。以上所有故障可以任意组合。电网故障类型定义灵活方便。
9.网络拓扑模型
DR-DTS提供的网络拓扑功能可处理任意接线方式的厂站。可以根据各刀闸与开关的实际开合状态来判断各母线与线路的联通状况，以构成各岛内节点的联通状况，提供潮流计算所需的网络结构。参与计算的解列活岛个数最多可达20个。能自动判断电气岛是否是活岛。死岛将不参与计算。
10.远动系统模型
DR-DTS的远动系统模型实现的功能如下：
1)遥信采集信息:采集信息包括：各开关刀闸状态、保护动作信息、开关变位信息、各种事故告警信号等等。采集信息包括系统网络转发数据和直采数据(包括由TASE.2采集的数据)。
2)遥测采集信息:采集信息包括：线路、主变、发电机、负荷的功率电流PQI、母线线电压幅值、母线相电压幅值、母线电压角度、发电机机端电压、变压器分头档位、系统频率、各发电机及频率监视点频率等等。采集信息包括系统网络转发数据和直采数据(包括由TASE.2采集的数据)。
11.基本调度指令操作仿真
DR-DTS支持的基本调度操作包括：
1) 开关分、合操作;
2) 刀闸投、切操作;
3) 电容器、电抗器的投切;
4) 变压器投切及分头调节;
5) 变压器中性点接地方式的调整;
6) 线路投停;
7) 发电机的并网、退出;发电机有功、无功(或电压)调节;
8) 负荷调节(变电站负荷调整，地区负荷调整)
9) 保护定值、时限、状态的设置和修改;
10) 调度综合令的操作，如倒母线、线路的投运、检修、热备用、冷备用、旁路代等等;
11) 故障设置。
以上各种操作均可在厂站画面进行。
12.对误操作的监测和模拟仿真
误操作监视包括不符合安全规程的各种操作，包括：
1) 带负荷拉刀闸、
2) 带负荷合刀闸、
3) 带电压合地刀、
4) 带地刀合开关、
5) 用刀闸充空载线路或变压器、
6) 带电挂地线、
7) 带电拆地线、
8) 线路强送至永久故障上、
13.继电保护仿真
DR-DTS DTS能够模拟实际系统中的各种继电保护，保护种类根据系统的实际配置情况而设计。DTS在保护模拟中考虑保护和开关的误动和拒动，可选择一级或多级。
当在系统内的任一元件(发电机、输电线、变压器、母线)发生故障时，DTS将自动给出继电保护的动作信息。在DTS中把这一过程最终模拟成跳开由保护所指定的那些开关，再模拟重合闸和继电保护的再次动作行为。DR-DTS DTS保护仿真的具体功能叙述如下:
1)可正确模拟电网在各种故障情况下(包括简单故障和各种组合型复合故障)的继电保护动作情况。
2)根据实际保护的各种动作原理抽象出各种保护数学模型，可以灵活地模拟实际电力系统常用的各种继电保护装置的运行。通过系统提供的各种模型环节用户可以自定义新的保护模型，无需编写专用程序。
3)可以很方便地在厂站画面和专用列表画面上进行继电保护装置的投运/退出，修改重合闸方式等。
4)电力系统稳态仿真中采用逻辑法模拟继电保护。当电网发生故障时，根据电力系统继电保护原理模拟继电保护装置的动作情况。能自动给出继电保护的动作信息，并把这一过程最终模拟成跳开由保护所指定的那些开关，再模拟重合闸和继电保护的再次动作行为。
5)对非电气量的继电保护采用逻辑法模拟(如重瓦斯保护等)。
6)可在厂站画面上查询某个开关上或某厂站内所有的保护装置。
7)可离线或在线设置继电保护装置的运行状态，包括：继电保护是否模拟、投退、重合闸方式(单重、三重、综重、特重、停用)。
8)能准确模拟一级T接或多级接的接线方式下保护的动作行为。
9)可模拟保护和备用电源自投等自动装置的配合行为。
14.教员控制、培训支持仿真子系统
1)仿真过程控制
DR-DTS DTS系统支持多教员和多学员同时操作。提供强大的事件教案支持和仿真控制功能。
一) 事件教案支持
a.能很方便设置各种事件组，编制各种教案。
教案事件表可以手工编辑，也可由某次成功的培训中的事件表保存而得，事件可以增加或删除，并可以调整事件序列。教案事件表可以取出、保存、删除、分类管理等功能。事件表可以和教案捆绑保存取出删除等，也可以根据需求单独保存，以和教案的初始条件组合形成不同的教案。
b.培训时，可以方便地设置、修改、删除和插入各种事件
所有的教案编辑操作均通过全图形界面完成。各种操作可快捷地通过选择图上元件直接进行，也可通过各类设置表格或通过设备列表选择对应设备来设置。DR-DTS为培训设置的事件包括：电力系统、继电保护和安全自动装置的各种故障和异常事件。DR-DTS提供了以下几种设置方式：潮流单线图上设置、厂站接线图上设置、列表表格(事件表)画面、其他功能画面、随即自动生成事件、错误操作形成的事件等方式。
二) 培训控制
对培训过程的控制包括：
a.仿真培训终止：培训终止后，所有仿真进程均停下来。就可以进入培训评估了。
b.仿真培训暂停及恢复：培训过程中可根据需要暂停培训，培训暂停后所有仿真进程也暂停下来，培训时钟也暂停。这时候可以调显各种潮流画面、列表画面等各种画面，系统不再发生变化。这时候对电网的操作也暂停，培训恢复后就可以进行。
c.存储快照：快照可以自动定时存储或事件启动存储，也可由教员进行人工单帧存储。存储缓冲区为循环式。周期性快照的周期可调。
d.快放/慢放培训过程：在重演过程中放慢事件和动态数据的生成与处理周期。
e前跳后跳：在重演过程中可跳到任何一个时刻的断面。
f恢复事故前断面：在培训过程中可恢复到本次事故发生前的网络断面。
g恢复初始断面：在培训过程中可恢复到本次培训开始的网络断面。
2).教案制作功能
DR-DTS采用多种形式获取培训的初始网络断面来启动DTS，以满足不同需要。启动方式如下：
a.从全新教案启动(清零启动)。
从离线原始资料库中数据生成离线教案启动仿真。根据人工设定的仿真时间，进行负荷分配和发电分配运算初始潮流。离线教案中的潮流断面可以人工干预调整。
b.从在线实时数据启动。
取用当前在线系统的实时数据作为初始潮流启动仿真。可直接取用EMS的实时数据计算结果作为在线教案。也可通过人机界面由人工请求生成在线教案，在线教案全部保存在教案库里统一管理。
c.从历史教案启动。
取用保存的任何一个教案数据断面作为初始潮流，启动仿真。仿真可以从任何一个保存的案例启动，研究各种不同的案例，启动可以从最近的案例直到所需的系统状态，并可作需要的改变。对保存的网络接线方式、运行方式、二次系统配置等都可以作修改，修改后的教案可以另存或覆盖。
d.从教案启动。
将初始潮流方式及一系列事件以某一教案名存储起来，培训时选择教案名即可启动。根据教案自动形成初始潮流，自动执行培训过程中的各项事件，显示各事件后系统工况。
教案支持功能包括：
①以上任何一种启动方式，都可以将得到的潮流方式保存起来，下次启动时选择相应名称即可得到所需初始潮流。所有初始断面潮流均可根据需要修改。提供对教案的取出、保存、删除、管理等功能。每一个教案均有详细提示信息可供查询，提示信息包括：教案制作人、制作时间、修改时间、教案来源、系统总出力、总负荷、简要介绍等等。提示信息可以根据用户需求扩充。
②教案的验证功能。教案的验证分两种：一是初始条件的验证，一是事件表的验证。初始潮流的验证是用初始条件中的起点值计算初始潮流，观察初始潮流是否有解，计算结果是否和预想相似，是否有异常现象，联络线功率是否对等。若对初始潮流结果不满意则调整初始条件重新验证。若结果满意，则培训就可从此初始潮流上开始。关于事件表中所设事件的有效性、可用性和适宜性，由教员用培训仿真系统进行预演来观察验证。
③各种教案的合法性和有效性由初始潮流计算来校核，若潮流分布不满足仿真要求，允许对其进行编辑修改，直至满意为止。提供对潮流方式的一些初步分析统计结果，并提供越限监视告警信息。
3).培训监视功能
DR-DTS的培训过程由教员控制，教员同时作为下一级厂站调度员来接收、检查和执行学员下达的调度操作命令。在培训过程中教员可以根据需要随时插入事件，还可通过电话向学员汇报现场情况。DR-DTS提供各种友好而方便的人机界面，供教员在培训中设置事件以及充当厂站值班员执行学员下达的调度命令。
DR-DTS提供的教员台和学员台有完全相同的全部厂站接线图和网络单线图，可监视学员操作结果。学员错误操作结果可在教员台和学员台上正确显示。误操作监视包括不符合安全规程的各种操作，如：带负荷拉刀闸、带负荷合刀闸、带电压合地刀、带地刀合开关、用刀闸充空载线路或变压器、带电挂地线、带电拆地线、强送至永久故障上、将开关合于永久故障点造成事故扩大等等。
在教员台可方便地查询各种信息，以保证教员有足够的信息来指导和监视培训进程。统计信息，包括：全网、地区及各厂站中各种电力设备的安装情况，各电压等级下的电力设备安装情况;全网、地区和各厂站中自动装置安装情况，全网和各开关上继电保护安装情况;运行中各子系统的出力和负荷情况;各类元件、各电压等级的有/无功损耗排序，各条线路的有/无功损耗排序，各台变压器的有/无功损耗排序;仿真中各元件潮流、电压越限的历史记录，仿真过程中学员调度操作的记录表，教员操作的记录表，误操作记录表，母线停电记录表，自动装置动作记录表，继电保护动作记录表。
4)培训评估功能
DR-DTS具有对培训结果及EMS仿真效果进行分析和评估的功能。包括：
①可以实现培训评估：报告系统的功率、电压、电流越限的情况、失负荷、失电量情况、网损情况、恢复事故所用时间等，以供教员在评估学员水平时参考。
②能给教员提供各种统计信息，包括：全网、地区及各厂站中各种电力设备的安装情况，各电压等级下的电力设备安装情况;全网、地区和各厂站中自动装置安装情况，全网和各开关上继电保护安装情况;各类元件、各电压等级的有/无功损耗排序，各条线路的有/无功损耗排序，各台变压器的有/无功损耗排序;仿真中各元件潮流、电压越限的历史记录，仿真过程中学员调度操作的记录表，教员操作的记录表，误操作记录表，母线停电记录表继电保护动作记录表。
③教员可根据培训教案的难易确定基准分，可人工输入培训评价及分数。通过对培训过程中失去的总负荷量、越限统计、事故扩大的统计、错误操作、操作次数、操作次序、印象分等给学员给出分数评价。印象分由教员给定，主要反映DTS无法计及的因素，如反应速度，正副值、三值之间的配合、紧张程度、调度术语、向上级调度汇报等等情况。也可以提供自动评分功能，即计算机根据培训过程中电网运行的供电可靠性、安全性、电能质量、经济性等几个方面的调度失误以教员给定的标准操作为基准自动分门别类打分，并给出评估报表报告。评估报表内容包括：
a.由教员设置的事件;
b.保护及自动装置动作情况;
c.教员在培训中的各种操作;
d.学员自己的控制和调节操作以及要求其它控制中心调度员和厂站值班员进行的操作;
e.培训操作所引起的电压、潮流等越限情况、负荷丢失和少供电数量、故障恢复过程所用的时间等。
5).培训快照回顾功能
DR-DTS提供网络断面快照功能，能自动、手动保存培训过程。快照分自动快照(完全由程序自动实现)和人工快照(需要手动触发)两种，可确保培训过程中任何细小变化都可以一一记录下来。
培训结束后，可实现培训过程重演。可以全过程重演，也可以从任意断面处开始重演。全部有动态数据的画面都可以看快照数据及其变化过程，就象在培训中所看到的一样。
15.系统仿真技术指标
DR-DTS的性能指标能满足电网的仿真的要求。具体性能指标如下：
