CC BY
14
УДК 621.311.002.5
Е. В. БОНДАРЕНКО, Ю. С. КРЕЖЕВСКИЙ
СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЕЙСТВИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРСОНАЛА В ПОСЛЕАВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
Строгая очередность действий персонала электроустановок в послеаварийных ситуациях позволяет легко их промоделировать и использовать компьютерную модель для противоаварийных тренировок. Аналогично выполняются и модели-трсиажеры переключений в электроустановке при выводе электрооборудования в ремонт или при вводе его в работу. Управление состоянием модели выполняется с помощью небольшого числа клавиш компьютера, что позволяет работать с моделью неквалифицированному пользователю. В статье описана структура подобной модели и дано описание режимов ее работы.
Значительную долю аварий в электроустановках систем электроснабжения составляют короткие замыкания. При этом устройства релейной защиты обнаруживают поврежденный элемент и отключают его, ограничивая масштабы повреждений. В ряде случаев после работы релейной защиты действует автоматика, выполняющая некоторые переключения в электроустановке. Работа релейной защиты и автоматики сопровождается на пультах управления действием сигнализации. При восстановлении нормального электроснабжения эксплуатационный персонал руководствуется инструкциями, в которых очередность его действий связана с характером возникшей ситуации (объёмом отключений, видом работавших устройств и др.) [1,2].
Строгая очередность действий персонала в каждой из возможных послеаварийных ситуаций позволяет легко их промоделировать и использовать соответствующую модель для противоаварийных тренировок. Проведение противоаварийных тренировок в самих системах электроснабжения нежелательно по ряду причин (перебои в подаче электроэнергии, возможность создания аварийных ситуаций, повышенная опасность поражения электрическим током и др.). Компьютерный тренажер устраняет эти сложности [3].
В частности, анализ инструкций персонала для одной из трансформаторных подстанций Ульяновской энергосистемы показал, что для имеющихся на ней четырех устройств релейной защиты силового трансформатора насчитывается 11 типичных аварийных ситуаций, в которых персонал должен действовать по-разному. Соответствующая компьютерная модель-тренажер пульта управления этой подстанцией в случайной последовательности воспроиззо-
© Е. В. Бондаренко, 10. С. Крежевский, 1998
105
дит ситуации, и после возникновения каждой из них тренирующийся работник должен восстанавливать электроснабжение, выполняя необходимые переключения и другие действия, заданные инструкцией.
Модель имеет такое же цветовое отображение аппаратов на экране, какое принято для них на реальных пультах управления электроустановками систем электроснабжения (красный - включен, зеленый - отключен), а также аналогичное звуковое сопровождение работы (телефонные звонки, аварийную сирену и т.п.). Управление состоянием модели осуществляется с помощью небольшого числа клавиш компьютера, что позволяет работать с ней неквалифицированному пользователю.
Основное меню модели содержит следующие разделы:
а) описание релейных защит, имеющихся иа подстанции;
б) инструкции для персонала;
в) демонстрационная часть (режим обучения);
г) дежурство на подстанции (режим контроля знаний).
В режиме обучения после каждой операции персонала делается остановка программы (до нажатия некоторой клавиши). Это позволяет адаптировать темп обучения к скорости восприятия информации пользователем. Этапы развития аварии в электроустановке (до вмешательства персонала) могут сменяться на экране компьютера автоматически с некоторой выдержкой времени. Однако и здесь после каждого этапа целесообразна приостановка программы. Это улучшает усвоение характера происходящих в электроустановке процессов, что позволяет более осознанно выполнять действия по ликвидации аварии.
В режиме контроля знаний этапы развития аварии идут в фильмовом режиме, а послеаварийная работа тренажера имеет диалоговый характер: обучаемый, отвечая на вопросы программы о необходимых действиях в данный момент, постепенно переводит электроустановку в заданное состояние. Режим контроля прекращается, если на каком-либо шаге работы число ошибок пользователя стало больше заранее установленного числа. При этом делается принудительный возврат к тексту соответствующей инструкции, а затем - к основному мешо программы.
Режим демонстрации и режим контроля могут быть досрочно прерваны пользователем на любом шаге, если он намерен вернуться к основному мешо (повторить инструкцию, просмотреть демонстрацию с начала, вернуться к началу контрольной работы). После успешного завершения контрольной работы на экран выдаются ее результаты: число попыток выполнения и число сделанных ошибок (отдельно по каждому виду аварии). Наборы подобных компьютерных моделей образуют комплексные тренажеры оперативного персонала электроустановок. Аналогично выполняются тренажеры действий персонала и в обычных ситуациях (без аварий), например, тренажеры пере-
ключений в электроустановке при выводе электрооборудования в ремонт или при вводе его в работу.
Описанные модели реализованы в среде Турбо-Паскаля. Анализ множества схем реальных электроустановок позволил определить такие процедуры управления элементами модели, которые остаются неизменными при переходе от одной схемы электроустановки к другой. Выделение этих процедур в отдельный файл или модуль ускоряет разработку программ.
В программах-тренажерах применена защита от некорректных действий пользователя. Программы работоспособны на IBM-совместимых компьютерах с монитором CGA и выше. Рассмотренные тренажеры внедрены на ряде тепловых электрических станций и подстанций энергетических предприятий Поволжья и Западной Сибири.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Филатов A.A. Обслуживание электрических подстанций оперативным персоналом. М.: Энергоатомиздат, 1990. 304 с.
2. Филатов A.A. Переключения в электроустановках 0,4-10 кВ распределительных сетей. М.: Энергоатомиздат, 1991. 112 с.
3. Дьяков А.Ф., Моржин Ю.И., Рабинович М.А. Режимный тренажер «Каскад» для диспетчера энергосистем и энергообъединений. М.: Изд-во МЭИ, 1996. 166 с.
Бондаренко Евгений Васильевич, кандидат технических наук, профессор, окончил энергетический факультет Фрунзенского политехнического института. Зав. кафедрой ЭППиГ УлГТУ. Имеет публикации в области защиты электроустановок и обучающих компьютерных программ.
Крежевский Юрий Степанович, кандидат технических наук, окончил энергетический факультет Томского политехнического института. Доцент кафедры ЭППиГ УлГТУ. Имеет публикации в области высоковольтного оборудования электроустановок и обучающих компьютерных программ.
