CC BY
38
УДК 658.514
Применение тренажёрных средств в подготовке и повышении квалификации оперативного персонала
М М Зюков,
Уфимский государственный авиационный технический университет, аспирант, инженер ЦУС ООО «Башкирэнерго»
В сегодняшних условиях особую важность приобретают качественное обучение и постоянное поддержание квалификации персонала энергокомплекса. Компьютерные тренажёры для противоаварийных тренировок позволяют не только сформировать навыки необходимых действий в сложных ситуациях, но и наглядно показать сущность протекающих в оборудовании процессов и объективно оценить результаты тренировки.
Ключевые слова: оперативный персонал, противоаварийная тренировка, тренажёр, программный комплекс.
Техногенная энергобезопасность связывается с отсутствием крупных и/или длительных отказов в энергосистеме, сопровождающихся нарушением работы систем жизнеобеспечения, имеющих общегосударственное или региональное значение. Огромная роль в обеспечении энергобезопасности энергетического комплекса отводится оперативному персоналу станций и сетей.
Деятельность оперативного персонала направлена на управление системой в допустимых (нормальных, вынужденных, послеаварийных) режимах и аварийных (с недопустимыми отклонениями параметров), в которых решаются особые задачи по предотвращению развития аварий, восстановлению и ликвидации последствий аварийных отключений оборудования. От оперативного персонала требуется не только высокий уровень профессиональной подготовки, но и натренированность к действиям в условиях, близких к стрессовым. Аварийная ситуация связана с высокой динамикой процессов, наложением множества событий, что при дефиците времени, недостатке (либо избытке) информации и сознании ответственности за неверные действия создаёт острую психологическую напряженность [1].
Противоаварийные тренировки - это одна из обязательных форм производственно-технического обучения и повышения квалификации оперативного персонала. С помощью тренажёров моделируются аварийные ситуации и изучаются методы их устранения. Персоналу при обучении предоставляется возможность многократного повторения операций, пока не будут приобретены необходимые знания и навыки (система правильных действий) в ликвидации аварий.
В настоящее время тренировки производятся с использованием предварительно составленных сценариев, с применением средств связи, с условными действиями диспетчера на мнемосхеме [2]. Но накопленный опыт проведения таких тренировок в соответствии с действующей «Единой мето-
дикой подготовки и проведения противоаварийных тренировочных учений персонала электрических станций и сетей» показывает, что в практике энергопредприятий имеют место высокий уровень условности тренировочной деятельности и субъективизм в организации текущего контроля и оценке результатов в общем (без проработки мелких деталей тренировки, которые, как правило, имеют большое значение). Это вызвано, главным образом, невозможностью реальных действий на работающем оборудовании и низким уровнем механизации и автоматизации тренировок. Сведение к минимуму и полное устранение указанных недостатков возможно при использовании в тренировках новых технических средств обучения (тренажёров, автоматизированных обучающих систем с функциями автоматического контроля, полигонов и т. п.), алгоритмических описаний оперативной деятельности.
Использование компьютерного тренажёра позволяет проводить диспетчерские тренировки более эффективно, легко оценивать действия тренируемых, вести статистику их ошибок. Также очень полезным является режим самоподготовки, когда тренируемый не стеснен страхом наказания [2].
Несомненно, что проверка правильности и оценка эффективности действий персонала во время тренировки могут быть выполнены только квалифицированными экспертами - контролирующими лицами. Для улучшения организации их работы можно выделить следующие задачи: структурирование имеющихся на данный момент методик оценивания, формирование единообразных критериев и форм представления результатов. Комплексный подход к решению данных задач предложен разработчиками программного комплекса «Модус» [3].
Программный комплекс «Модус»
Программный комплекс «Модус» позволяет моделировать энергообъекты различного уровня -от городских и распределительных сетей до электростанций и энергосистем. В качестве пользова-
тельского интерфейса тренажёра используется электронный макет, представляющий однолинейную схему энергообъекта или сети электроснабжения (рис. 1), изображения щитов управления, панелей релейных защит и автоматики (рис. 2), а также анимированных изображений реального основного оборудования ОРУ, ячеек КРУ.
Рис. 1. Схема энергообъекта
Рис. 2. Панель релейных защит и автоматики
В тренажёре по оперативным переключениям имитируются следующие виды действий:
- коммутация (работа на открытом распреду-стройстве);
- управление оборудованием (выключателем и др.) с ключа управления на щите управления;
- ввод в действие (работа с устройствами релейной защиты и автоматики);
- проверочные действия (в том числе проверка исправности оборудования, показаний приборов, работа с указателем напряжения);
- вывешивание плакатов;
- использование средств индивидуальной защиты;
- телефонные переговоры.
Практическое применение тренажёра «Модус»
В 2012 году в ООО «БашРЭС-Уфа» были успешно проведены соревнования по профмастерству среди мастеров и дежурных ПС с использованием тренажёра по оперативным переключениям «Модус». Специально для соревнований была смоделирована подстанция Кармаскалы. При составлении задания для соревнований в ПК «Модус» основной объём работы заключался в создании адекватного макета энергообъекта в графическом редакторе и аниматоре. При подготовке макета создавалась модель схемы первичных присоединений энергообъекта, панелей щита управления и защит по фотографиям, сделанным на реальной подстанции.
В соревнованиях участвовали работники со знанием компьютера как ниже среднего, так и продвинутые пользователи. После проведения анализа результатов было выявлено, что уровень знания компьютера не играл существенной роли в успешности выполнения задания.
При проведении переключений использовался «свободный» режим, когда обучаемый выполнял произвольные действия с макетом без ограничения свободы действий (за исключением блокировок) со стороны программы. В результате этих действий обучаемый должен был привести макет в состояние, заданное во вводной, руководствуясь правилами по переключениям в электроустановках и местными инструкциями.
Тренажёр имеет систему баллов, начисляемых за правильное выполнение каждого действия, что позволило автоматически провести оценку правильности действий (рис. 3). Нарушения правил переключений при выполнении действий выявлялись автоматически и фиксировались в протоколе (рис. 4). Анализ производился на основе заложенной в тренажёре экспертной системы проверки правил переключений, использующей данные от топологии схемы и состояния коммутационных аппаратов (коммутационной модели). Топологическая модель сети строится автоматически на основе рисунка в момент подготовки схемы в графическом редакторе.
В протоколе тренировки отражался ход выполнения действий, последовательность которых автоматически сравнивалась с эталонной, заданной в сценарии, и отклонения от сценария (невыполненные, непредусмотренные, выполненные с опозданием, преждевременно выполненные действия). В сценарии было описано несколько допустимых альтернативных вариантов проведения переключений. Если действия обучаемого соответствовали любому из них, то они признавались правильными.
В случае ошибочных действий обучаемого, приводящих к аварийной ситуации, вступает в действие модель релейной защиты и автоматики. Она позволяет воспроизвести реакцию макета на аварийную ситуацию (работу защит, приводящую к отключениям), что позволяет продолжать тренировку после создания аварийной ситуации с целью
ЭНЕРГОБЕЗОПАСНОСТЪ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ I wmv.endi.ru
№ 4 (52) 2013, июль-август
1с4 ¿5 U Л '4, - 1% & I IJ 33 <а af и < 1 ~ | Задача: <Ликвидировать неиспраность> Текущее время: 25.02201310:59 Стажёр: Зюков Максим Михайлович Место работы: Инженер. ООО "Баштрэнерго"
Действие Очки
принершь наименование ОЛУ ПС КармаскальДКлюч ониюченнн сирены 1
Перемой ОЛУ ПС Кармаскалы'Кпюч отключения сирены положение отел
пропарит!, наименование ОЛУ ПС KapmcxanuVi Э'Гяа-я ТГ мл сигнал 1Т 1
т. ::• i и: к sr.- л.- ..s п« ~i Hi V с. ,1мл п 1'" -плткенив
проверить наименовани 1 ВС КэрмаскалыМ 1 1
Приветить ПС КарыаскалыМТ исправность
проверить нзнмсысаани: ОПУ ПС Кармасшли1*]. ЗЧТогюжсннс РПН ТГ 1
Проверить ОЛУ ПС Ка рыапкапы'Ш ЗЛопожвние РПИ-1Т значение
проверить НЗИЫенОбЭНИ ОПУ ПС Кврмэскяпы^.ЗвоРьтметр РПН-1Т 1
' I i_<_ Ct j- ft J !':•• I ■-■ Ksp"jO - I:' : - ;inc p I I H-l I j" j'lHHilH
проиеригь наймем сеани? 0 ЛУ Г С Кармаскал ы Vi. ЛГЬгют-е нне FTIH-2T 1
Пропорите ОЛУ ПС Ка рш аскальЛл 7\П олажсиис РПН 2Т значение
проверять нанмсмсоани ОПУ ПС Карма oicanuWi 7\Пап,тметр РП11-JT 1
if,-Pi-i.-Ti- ::• iv i:: г ,• иппичн-р и н-:-1 ««и»
провеять наименован*« ОЛУПС Кар*аскалы'л.13'ЛЯ' ICH-1 1
Проверить ОПУ ПС Карн аскалы'к 1 1ЗЧАЕР ТСН-1 наложение
проворить наименование ОПУ ПС КармэскалыУг 13'Воод ТСН 1 1
Перевести ОЛУ ПС Кармаг.капы'я 131Пяод ТСН-1 положение ОТКЛ
if:- -т. -,-=.= к-= :: г, ::••:.; '.-м.:ак 1
V-teJ =• mi. J"j'CAB положение 3
Прсеерн|ь КРУН-10 2 се* ПС Кариаоты\КРУН-10 2 сек. ЯЧ-12\ЛС ЭКП СМВ-2 положение 0
прокршъ наныенаоанис КРУН 10 2 со*. ПС КармэскальЛКРУН 10 2 сок. ЯЧ 12УУмпсрнотр ШБ 10 2 0
Провалить КРУ1 МО ? се ПС Клрыаскэл|ЖРУ11-10 7 спя ЯЧ-1Лймг>арнетр СМП-10 ? значение 0
проверить не именование КРУН-101 се* ПС КэрмсадрыЖРУН-Ю 1 сек ЯЧ-И\АЙР-10 1Т 0
Перевести КРУН-10 1 се . I«C Кармаскалы'.И'УН-Ю 1 «к. ЯЧ-11\АВР-101Т положение отт 0
нроеерть наименэадаие КРУН-10 1 сек. ПС Кармаскагы'КРУНЮ 1 сек. ЯЧ-11ЧСУ СМВ-10 1cui 0
Перепоет КРУН 10 1 со . ПС КармэскальЛКРУН 10 1 сок. ЯЧ 11«У СМВ 10 1сш псгожсино окл 0
Проверить КРУ) I-10 1 tes ПС Клриж.глгыУКРУ* 1-10 1 г.ек ЯЧ-11'ЛС ПКЛ СМП-1 положение 0
0
Провеять КПУН-101 се . ПС КармаскапыЧС'УН-Ю 1 сек. ЯЧ-ИТЛмпериетрСМВ-Ю 1сш значение 0
IP-iijcl аГ5
Рис. 3. Система баллов
Вьлолне»ые | Про^имш | Неяредвсмогрежые | С опозданием) Преждевремеяме |
вызое Скема\ДС\ДП-2: ДС-ДП-2: распоряжение
- выполнено естогапотом
переведено: ПС-£\КУ В Т-1 на откл
- выполнено aETomtFioroM
Отключение потребителей: В ТО 10кв
гроверек ПС-ЛТ<*T110<е: DA
проверен: Скема^ПС'4\В-Т1 lCVe : ркяочен (не предусмотрено!
проверен Сиеме^ПС-243 Т-1: отилочен т еь*!олнено еето™лотом
включен С*ема\ПС-2\КЗ-1
Разъединитель переключен поя нагрузкой: ГЗ-1 Коротко« замыкание на землю КЗ-1 (не предусмотрено!
опжчм С*ема\ПС-2\КЭ-1
Разъединитель переключен под нагрузкой: КЭ-1 (не предусмотрено}
Рис. 4. Протокол тренировки
выхода из неё. Второй функцией этой модели является воспроизведение последствий работы защит при моделировании аварийной ситуации (в противоаварийной тренировке). Для указания аварии достаточно обозначить место на схеме и тип неисправности.
Также в 2012 году проходили соревнования республиканского значения, на которых впервые был успешно использован ПК «Модус» в качестве тренажёра по оперативным переключениям для диспетчеров. Итоговую схему оценивания составляли полученные результаты модулей протокола с экспресс-оценкой и протокола всех действий диспетчера, что, в свою очередь, значительно увеличило
скорость обработки результатов. Благодаря автоматизированной системе оценки и наличию протокола всех действий диспетчера удалось максимально объективно оценить результаты тренировки.
Области применения тренажёра по оперативным переключениям
Тренажёр позволяет проводить противоава-рийные тренировки различной сложности для диспетчеров. Может быть использован для обучения дежурных ПС и ОВБ порядку проведения коммутаций не только на абстрактных учебных макетах, но и на модели конкретного энергообъекта, на котором работает обучаемый. Также целесообразным является обмен тренировками между пользователями ПК «Модус», так как изучение оперативных переключений на различных подстанциях повышает общий уровень знаний оперативного персонала в силу того, что каждая подстанция имеет свои отличительные особенности. Благодаря возможности проводить оперативные переключения на подстанциях различного типа персонал получает более глубокие познания энергосистемы в целом, повышается квалификация диспетчеров, дежурных подстанций и ОВБ.
Тренажёр отлично подходит для самоподготовки персонала и может работать не только в режиме экзамена, но и в режиме самоподготовки, где доступны:
- подсказка по следующему ожидаемому действию;
- режим «автопилота» в тренировочном режиме; в этом режиме тренажёр указывает на элемент, с которым необходимо произвести следующее действие на схеме.
С помощью тренажёра можно проводить аттестацию персонала различного уровня, использовать его при приеме на работу для определения уровня знаний схем, РЗА, правил оперативных переключений.
В сегодняшних условиях качественное обучение и постоянное поддержание квалификации и готовности персонала приобретают особую важность. Компьютерный тренажёр позволяет не только сформировать моторно-рефлекторные навыки действий в сложных ситуациях, но и наглядно показать физическую сущность протекающих в энергооборудовании процессов, их взаимную зависимость, а также ряд существенных тонкостей, которым, к сожалению, не всегда придается значение на практике [4].
Изложенная концепция использования программного комплекса «Модус» делает возможным проведение комплексной, объективной и взвешенной оценки результатов тренировок оперативно-диспетчерского персонала. Тренажёр позволяет вести базу данных (локальную или сетевую) по обучаемым и архив результатов тренировок с возможностью вывода и распечатки протокола по каждой из них. Имеется сетевой вариант, позво-
ляющий наблюдать с рабочего места инструктора ваться в их ход и проводить коллективные трени-за тренировками в тренажёрном классе, вмеши- ровки в связанной сети.
Литература
1. Пасторов В. М. Методы обеспечения надежной деятельности диспетчеров операционных зон системного оператора: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. - Ставрополь, 2006. - 168 с.
2. ВНИИЭ [Электронный ресурс]. Код доступа: www.vniie.ru.
3. Компания «Модус» [Электронный ресурс]. Код доступа: www.swman.ru.
4. Будовский В. П., Пасторов В. М. Оценка действий диспетчерского персонала при проведении противо-аварийной тренировки // Известия вузов. Электромеханика. - 2004. - № 6. - С. 58-61.
Computer training programs for improving of power station staff qualification M. M. Zyukov,
Ufa State Aviation Technical University, postgraduate student
Nowadays we have a big importance of quality education and qualification improvement for energy complex staff. Computer training programs are able to form all necessary knowledge and possibilities for emergency situations and demonstrate all processes in energy systems. The author describes the computer training program "Modus" which is suitable for staff training and estimation of its results.
Keywords: power station personnel, emergency training, computer training program.
ЭНЕРГОБЕЗОПАСНОСТЬ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ / wmv.endi.ru
№ 4 (52) 2013, июль-август
