close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Головинский И.А. Учебно-тренировочный курс на тренажере КОРВИН-3

код для вставкиСкачать
Учебно-тренировочный курс по оперативным переключениям на тренажере КОРВИН-3 состоит из последовательно усложняющихся заданий по управлению электрическими схемами различной конфигурации. Тренажер позволяет проводить тренировки: по плановым переключе
Головинский И.А.
ОСНОВЫ УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНОГО КУРСА
НА КОММУТАЦИОННО-РЕЖИМНОМ ТРЕНАЖЕРЕ
ДЛЯ ОПЕРАТИВНО-ДИСПЕТЧЕРСКОГО ПЕРСОНАЛА ПЭС
© 2003 г.
1. Коммутационно-режимный тренажер КОРВИН-3.
Комплексный тренажер оперативных переключений с расчетом
потокораспределения КОРВИН-3 (Коммутационно-Режимный тренажер для
Windows) разработан в ОАО «ВНИИЭ» по заданию ОАО «ЦДУ ЕЭС
России», при участии ОАО «ГВЦ Энергетики». В первоначальной
постановке задачи он предназначался для оперативно-диспетчерского
персонала энергосистем и энергообъединений. В дальнейшем выявилась его
применимость для использования персоналом ПЭС.
Тренажер
содержит
трехуровневую
коммутационную
модель
электрической сети, а также модель расчета установившегося режима.
Верхний уровень коммутационной модели образует схема соединений
энергообъектов линиями электропередачи. Средний уровень формируют
схемы коммутаций первичных цепей для каждого энергообъекта. Нижний
уровень представляют логические схемы устройств релейной защиты и
противоаварийной автоматики (РЗиПА).
Расчет установившегося режима производится модулями КУРС
(разработки ЦДУ) и ЭРА (разработки ВНИИЭ). При любых переключениях,
изменяющих топологию расчетной схемы, автоматически производится
модификация исходных данных для расчета. При разделении схемы на любое
число независимых районов расчет потокораспределения производится
отдельно для каждого района. Рассчитанные параметры - активная и
реактивная мощность, ток и напряжение – отображаются на схемах и в
табличной форме.
Тренажер позволяет проводить тренировки: по плановым переключениям
– выводу оборудования в ремонт и вводу его в работу; по противоаварийным
переключениям – по восстановлению режима при возникновении коротких
замыканий и перегрузок на оборудовании; по плановому выводу в ремонт
оборудования в условиях возникновения технологических нарушений.
2
При производстве тренируемым переключений в первичных и вторичных
цепях правильность его операций автоматически контролируется с точки
зрения требований [1-3]:
- безопасности работы персонала;
- надежности энергоснабжения потребителей;
- безаварийности эксплуатации оборудования.
Автоматический контроль нарушений этих требований осуществляется на
основе правил-ограничений переключений. Каждое правило выражает
некоторое условие, которое должно соблюдаться при переключениях. Эти
условия выражаются либо через текущие положения элементов схемы
(коммутационные
условия),
либо
через
значения
параметров
потокораспределения (режимные условия).
Во время тренировок моделируются незапланированные события в
энергосистеме – такие, как отключения и отказы коммутационных аппаратов,
устойчивые и самоустраняющиеся короткие замыкания, изменения значений
генерации и потребления. Моделируются реакции систем релейной защиты
на короткие замыкания, возникающие как независимо от действий
оперативно-диспетчерского персонала, так и вследствие его ошибок –
коммутаций под нагрузкой разъединителей и заземлений.
При возникновении любого короткого замыкания воспроизводится
срабатывание релейных защит в соответствии с их текущими настройками –
состояниями токовых и оперативных цепей и цепей напряжения. При
неисправности выключателя или при отсутствии на нем оперативного тока
его отключение защитами не производится. В этом случае моделируется
ближнее резервирование отключения выключателей посредством УРОВ. При
этом также возможны отказы отключения из-за неисправности выключателя
или отсутствия оперативного тока. Тогда вступают в действие резервные
защиты смежных устройств, т.е. дальнее резервирование. Если даже после
этого короткое замыкание останется неотделенным от системы, сообщение
об этом будет выведено на экран и в протокол, и тренируемый обязан будет
отключить его вручную. Любые иные операции, кроме отключения
выключателями места короткого замыкания, считаются ошибочными, пока
тренируемый не отключит поврежденное оборудование от работающей
системы.
Моделируется реакция системы противоаварийной автоматики на
предаварийные нарушения режима. Устройства противоаварийной
автоматики контролируют положения выключателей, значения напряжения
на шинах, значения перетоков активной/реактивной мощности и тока на
линиях и трансформаторах. При возникновении предаварийных ситуаций
система
противоаварийной
автоматики
производит
переключения
выключателей, изменения активной мощности генерации и нагрузки.
Работа каждого устройства ПА описывается логическим правилом.
Правило содержит набор условий, описывающих предаварийное нарушение,
3
при котором срабатывает устройство ПА, и действие этого устройства.
Условие выражается как равенство или неравенство некоторого параметра
или состояния какого-то элемента схемы заданному значению. Действие
выражается как приравнивание параметра или состояния элемента схемы
заданному значению.
Разработан специальный редактор для формирования в базе знаний
тренажера логических правил, описывающих устройства ПА. Редактор
построен как система простых диалоговых панелей, при работе с которыми
от пользователя не требуется никаких специальных приемов кодирования.
Вручную он набирает только числовые значения параметров. Все остальные
данные выбираются им через меню или на схемах. Сформированные таким
образом правила хранятся в базе знаний тренажера в формализованном виде,
доступном для интерпретации исполняющими программами. А на экране для
пользователя эти правила отображаются в виде грамматически правильных
фраз русского языка.
Выполнение задания тренируемым автоматически контролируется
системой правил цели. Правила цели выражают логические критерии того
состояния схемы, которое должно быть достигнуто в результате тренировки.
При создании тренажера КОРВИН-3 был использован опыт разработки
тренажера оперативных переключений ОПТИМЭС, сертифицированного и
рекомендованного для внедрения в РАО ЕЭС России [4-8]. В тренажерах
этого типа операции пользователя во время тренировки не регламентируются
составленным заранее планом, а ограничены только действием общих правил
технологии переключений. Поскольку формулировки этих правил не зависят
от вида топологии коммутационных схем, соответствующие тренажеры
называются универсальными.
2. Методическое обеспечение тренировок на универсальном
коммутационно-режимном тренажере.
Подготовка тренировки в универсальных тренажерах сводится к
указанию вида задания (вывод в ремонт, ввод в работу, восстановление
питания и т.п.) и выбору целевого элемента оборудования. Она не требует
никакой квалификации по переключениям, поэтому такие тренажеры могут
использоваться для самообразования.
Каждая команда тренируемого проверяется тренажерной программой на
возможность ее выполнения с точки зрения определенного (для операций
каждого типа) набора правил-ограничений. Сообщение о каждом
нарушенном правиле выводится на экран и записывается в протокол
тренировки.
4
Для помощи тренируемому в усвоении правил реализованы специальные
функции отображения действия правил. Во время тренировки тренируемый
получает не только краткие сообщения о своих ошибках. Он может
посмотреть подробный текст теоретического обоснования каждого
нарушенного правила, а также получить визуализацию действия этого
правила на схеме. Визуализация действия правила - это отображение на
схеме системы элементов, контролируемых правилом. Например, если была
предпринята попытка включить заземление при отсутствии видимого
разрыва у заземляемого оборудования, то на схеме все разъединители,
которые необходимо отключить для создания видимого разрыва, будут
выделены миганием. Другим видом мигания (с другой частотой и цветом)
будет выделено зыземление, попытка включения которого вызвала данную
ошибку (рис. 1).
Рис. 1. Визуализация действия правила: «недопустимо включение
заземления при отсутствии видимого разрыва».
5
Тренируемый может получить информацию о срабатываниях устройств
РЗиПА на любом выключателе и на любом защищаемом оборудовании. Для
этого он выбирает на схеме оборудование или выключатель, затем в
появившемся меню выбирает команду запроса на отображение сводки
происшедших срабатываний устройств РЗиПА.
В любой момент тренировки тренируемый по своему запросу может
получить информацию о том, какие критерии достижения целевого
состояния им не выполнены. По этому запросу программа проверяет
соответствующие правила цели. Невыполненные критерии – правила цели
тренируемый также может получить в визуализированном представлении. На
схеме будут выделены миганием те элементы, положение которых должно
быть изменено для выполнения данного критерия достижения цели.
Протоколы законченных тренировок пересылаются в архив. Путем
статистического анализа архивной информации автоматически определяются
оценки квалификации каждого тренируемого.
3. Виды тренировок.
1.1. Виды заданий
Учебно-тренировочный курс строится по принципу "от простого – к
сложному". Тренируемые начинают с заданий по выводу в ремонт
оборудования без переключений на резервное оборудование, без контроля
режима и без моделирования аварийных последствий их ошибок.
Заканчивается курс сложными заданиями по выводу в ремонт в условиях
коротких замыканий, отказов и перегрузок, со срабатыванием защит и
моделированием аварийных последствий ошибок тренируемого.
С учетом возрастания сложности виды заданий классифицируются
следующим образом:
A. Плановые переключения без контроля режима.
A.1. Вывод оборудования в ремонт без переключения на резервирующее
оборудование.
A.2. Вывод оборудования в ремонт с переключением на резервирующее
оборудование.
A.3. Ввод оборудования в работу.
B. Противоаварийные переключения без контроля режима.
B.1. Вывод оборудования в ремонт в аварийных условиях.
B.2. Восстановление питания потребителей по резервной схеме.
B.3. Восстановление нормальной схемы.
6
C. Переключения с контролем режима.
C.1. Плановые переключения.
C.2. Снятие перегрузок с оборудования при аварийных отключениях.
C.3. Вывод оборудования в ремонт при коротком замыкании на другом
оборудовании.
C.4. Восстановление нормальной схемы.
1.2. Параллельное оборудование.
Для формализации процедур переключения на резервное оборудование в
тренажерном учебном курсе введено понятие параллельных устройств.
Параллельными
(параллельно
работающими,
дублирующими)
устройствами называются устройства, однотипные по своим техническим
характеристикам, имеющие одинаковые схемы присоединений и
предназначенные для взаимной замены при выводе в ремонт или аварийном
отключении одного из них.
Параллельными устройствами являются:
- параллельные линии;
- две секции одной системы шин;
- две рабочие системы шин (с секционированием и без) с общими
присоединениями;
- параллельно работающие трансформаторы, подключенные к секциям
одной системы шин либо к двум параллельным системам шин;
- параллельно работающие генераторы с одинаковыми схемами
присоединений;
- выключатели одного присоединения к двум параллельным системам
шин;
- разъединители одного присоединения к двум параллельным системам
шин.
Параллельность устройств может обеспечиваться также более сложными
схемами соединений. Например, обходной выключатель используется как
параллельный для любого из выключателей присоединений к рабочим
системам шин. В полуторной схеме любой выключатель присоединения
является параллельным для каждого из двух других выключателей этого
присоединения. В схеме многоугольника каждый включатель является
параллельным для всех остальных выключателей в многоугольнике.
Параллельное оборудование, на которое должно быть переведено
питание, может находиться в работе либо в резерве.
7
1.3. Пассивный и активный контроль режима.
В тренажере КОРВИН-3 автоматически осуществляются два вида
контроля режимных ограничений: пассивный и активный.
Пассивный контроль означает, что если произведенное тренируемым
переключение коммутационного аппарата вызвало нарушение режимного
ограничения, соответствующая операция считается ошибочной и должна
быть отменена. То есть действует блокировка переключений по режимным
ограничениям.
Активный контроль осуществляется на основе правил противоаварийного
управления. При возникновении в энергосистеме утяжеленной или
аварийной ситуации, контролируемой соответствующим правилом, должны
быть выполнены управляющие воздействия на энергосистему, устраняющие
аварийную ситуацию. Эти управляющие воздействия осуществляются либо
устройствами противоаварийной автоматики, либо, при отсутствии или
неработоспособности необходимых устройств, - вручную персоналом. При
ручном противоаварийном управлении его выполнение автоматически
контролируется в тренажере теми же логическими правилами, которые
определяют срабатывание устройств ПА.
К управляющим противоаварийным воздействиям относятся:
- изменения значений генерации или потребления;
- переключения выключателей.
При активном контроле режима состояние управляемой системы после
обработки нарушения будет, вообще говоря, отличаться от ее состояния
перед операцией, непосредственно вызвавшей нарушение. При пассивном
контроле режима (блокировке) восстанавливается (автоматически или
вручную) состояние системы, непосредственно предшествовавшее
нарушению.
4. Содержание учебно-тренировочного курса.
A. Плановые переключения без контроля режима.
A.1. Вывод оборудования в ремонт без переключения на резервирующее
оборудование.
При наличии находящихся в резерве устройств их включение при выводе
в ремонт оборудования производится для обеспечения бесперебойности
питания потребителей либо для предотвращения перегрузок оборудования.
Если отключение выводимого в ремонт устройства не вызывает погашения
8
потребителей и если при этом не возникает перегрузок на оборудовании,
остающемся в работе, ввод другого оборудования в работу из резерва не
производится. Ввод из резерва не производится также при отсутствии
необходимого резерва.
Вывод в ремонт оборудования без переключения на параллельное
оборудование и без включения резерва производится в последовательности:
- отключение нагрузки от выводимого оборудования;
- отключение питания от выводимого оборудования;
- создание видимого разрыва для выводимого оборудования;
- включение заземления выводимого оборудования.
Каждая из этих операций состоит из ряда более простых операций. К ним
относятся:
- операции переключения коммутационных аппаратов,
- операции проверки состояния коммутационных аппаратов,
- операции переключения вторичных устройств.
Операциями проверки состояния коммутационных аппаратов являются:
- проверка исправности (у разъединителей – проверка изоляторов);
- проверка положения (включен/отключен) до или после коммутации;
- проверка наличия напряжения;
- проверка наличия нагрузки.
При выводе в ремонт без переключения на параллельное оборудование
выполняются операции в цепях вторичных устройств:
- переключение цепей оперативного тока,
- отключение устройств АПВ,
- переключение цепей напряжения защит оборудования, остающегося в
работе, с отключаемого трансформатора напряжения на резервный ТН,
- вывод пуска УРОВ.
A.2. Вывод оборудования в ремонт с переключением на параллельное
оборудование.
К процедурам вывода в ремонт оборудования с переключением на
параллельные устройства относятся следующие:
1. Вывод в ремонт линии с включением параллельной линии.
2. Вывод в ремонт трансформатора с переключением питания
потребителей на параллельный трансформатор включением секционного
выключателя.
3. Вывод в ремонт несекционированной системы или секции шин с
фиксированными присоединениями, с переключением присоединений
на другую рабочую систему (секцию другой системы) шин.
4. Вывод в ремонт выключателя присоединения в схеме с одним
выключателем на присоединение к двум рабочим системам шин, с
9
переключением присоединения обходным выключателем на обходную
систему шин.
Общим правилом для выполнения такого типа процедур является
следующее: перед отключением выводимого в ремонт оборудования
необходимо собрать и ввести в работу (поставить под нагрузку)
резервирующую параллельную цепь. Затем отключение выводимого в
ремонт оборудования производится как без переключения на резервирующее
оборудование.
Сборка параллельных цепей имеет свои особенности для каждого типа
рассматриваемых процедур.
При переключении питания на параллельный трансформатор путем
включения секционного выключателя со стороны низшего напряжения
трансформаторов производится выравнивание РПН трансформаторов. На
время регулировки РПН устройства АРКТ обоих трансформаторов должны
быть переключены на ручной режим. Перед включением секционного
выключателя отключается действие на него АВР.
При выводе в ремонт несекционированной системы или секции шин все
присоединения, фиксированные на нее, сначала включаются параллельно на
другую систему шин. Это осуществляется включением соответствующих
шинных разъединителей. Для коммутации шинных разъединителей создается
цепь, шунтирующая каждый из этих разъединителей, путем включения
шиносоединительного выключателя. Для отмены блокировки нарушения
фиксации включается рубильник нарушения фиксации.
При выводе в ремонт выключателя присоединения в схеме с одним
выключателем на присоединение перед включением в работу параллельной
цепи через обходную систему шин и обходной выключатель производится
опробование обходной системы шин. Опробование производится подачей на
обходную систему шин напряжения от той рабочей системы шин, на которую
фиксировано выводимое в ремонт присоединение, путем включения
обходного выключателя. На время опробования должно быть введено
ускорение действия на обходной выключатель дифференциальной защиты
этой рабочей системы шин.
При включении под нагрузку параллельной цепи через обходную систему
шин и обходной выключатель должна быть включена на обходной
выключатель токовая цепь основной защиты данного присоединения,
введено действие основной защиты присоединения на обходной
выключатель и введены соответствующие уставки на работу.
A.3. Ввод оборудования в работу.
Ввод в работу оборудования из положения "в ремонте" производится в
последовательности:
10
отключение всех заземлений;
включение разъединителей;
опробование вводимого оборудования напряжением;
подача рабочего напряжения на вводимое оборудование;
включение нагрузки.
Выполнение каждой из этих обобщенных операций складывается из ряда
простых операций – переключений и проверок состояния коммутационных
аппаратов, а также переключения цепей вторичных устройств.
-
B. Противоаварийные переключения без контроля режима.
B.1. Вывод оборудования в ремонт в аварийных условиях.
Аварийными условиями (аварийной ситуацией) при переключениях
считается возникновение в процессе выполнения операций короткого
замыкания, вследствие которого осуществление операций по утвержденному
плану
(бланку)
переключений
становится
невозможным
(из-за
непредусмотренного
погашения
потребителей
или
перегрузок
оборудования). При возникновении аварийной ситуации оперативнодиспетчерский персонал должен приостановить плановые операции, чтобы
вывести в ремонт поврежденное оборудование (отделить его видимым
разрывом и заземлить), после чего продолжить выполнение исходного
задания - возможно, по измененному плану.
Если во время плановых операций по выводу оборудования в ремонт
происходит короткое замыкание на другом оборудовании, то оперативнодиспетчерский персонал должен приостановить плановые операции до
нейтрализации
последствий
аварии.
Под
нейтрализацией
(или
минимизацией) последствий короткого замыкания понимается:
- размыкание выключателями цепей, соединяющих работающую систему
с местом короткого замыкания, не разомкнутых устройствами релейной
защиты;
- вывод в ремонт поврежденного оборудования (создание видимого
разрыва и заземление);
- включение в работу оборудования, избыточно или неселективно
отключенного устройствами релейной защиты;
- при наличии соответствующего задания – символическое "выполнение
ремонта" поврежденного оборудования и ввод его в работу 1.
Технология выполнения ремонта оборудования в тренажере КОРВИН-3 не моделируется.
Предполагается, что для ее отработк персоналом используются специализированные ремонтные
тренажеры.
1
11
B.2. Восстановление питания потребителей по резервной схеме.
Если в результате короткого замыкания и реакции на него систем РЗиПА
произошло погашение потребителей, то при наличии в схеме резервных
цепей питания погашенных потребителей эти цепи должны быть введены в
работу. Поврежденное оборудование должно быть выведено в ремонтное
положение (отключено от напряжения, отделено видимым разрывом и
заземлено).
B.3. Восстановление нормальной схемы.
Задание на переключения может предусматривать проведение ремонта
оборудования, поврежденного при коротком замыкании. Ремонт
оборудования на тренажере осуществляется символически, командой
"Отремонтировать". Но эта команда может быть выполнена только после
надлежащего вывода поврежденного оборудования в ремонтное положение.
Если задание на тренировку состоит в восстановлении нормальной
схемы, то для его выполнения нужно:
- вывести в ремонтное положение оборудование, поврежденное коротким
замыканием;
- ввести в работу оборудование, избыточно или неселективно
отключенное устройствами релейной защиты;
- произвести символический "ремонт" поврежденного оборудования;
- отремонтированное оборудование ввести в работу.
C. Переключения с контролем режима.
C.1. Плановые переключения.
Если план переключений по выводу в ремонт какого-либо устройства,
составленный по общим правилам переключений, не был до его выполнения
протестирован на режимной модели для выявления возможных перегрузок
оборудования, эти перегрузки могут обнаружиться при выполнении задания.
Возникающие перегрузки оборудования могут быть сняты действием
противоаварийной автоматики. Если противоаварийная автоматика
произвела отключения выключателей, план последующих операций
планового вывода в ремонт должен быть откорректирован в соответствие с
изменившейся схемой коммутаций.
Если противоаварийная автоматика не сняла все перегрузки,
необходимые операции разгрузки должен выполнить диспетчер (изменить
значения генерации или переключить выключатели). Затем операции по
12
выполнению задания продолжаются точно так же, как после срабатывания
противоаварийной автоматики.
C.2. Снятие перегрузок с оборудования при аварийных отключениях.
Отключения
выключателей
устройствами
релейной
защиты,
срабатывающими при коротких замыканиях, могут, не приводя к погашению
потребителей, вызвать перегрузки на оборудовании. Если эти перегрузки не
сняты действием устройств противоаварийной автоматики, то при
отсутствии заданий на вывод в ремонт или на ввод в работу задача персонала
будет состоять в выполнении операций по разгрузке оборудования.
C.3. Вывод оборудования в ремонт при коротком замыкании на другом
оборудовании.
Выполнение операций осуществляется так же, как и при отсутствии
контроля режима, но при возникновении режимных нарушений выполнение
задания персоналом приостанавливается до снятия перегрузок (если
перегрузки не сняты действием противоаварийной автоматики). После этого
план переключений может потребовать корректировки в связи с
изменившейся схемой коммутаций.
5. Автоматическая оценка квалификации тренируемых.
Автоматическая оценка квалификации тренируемых базируется на том
принципе, что система общих технологических правил, используемых в
интеллектуальном тренажере для автоматического контроля действий
тренируемых, одновременно выражает и структуру профессиональной
квалификации специалиста в области переключений [9]. Модель
профессиональной квалификации тренируемого образована системой этих
правил вместе с совокупностью коэффициентов владения правилами для
каждого тренируемого.
Коэффициент владения каким-либо правилом – это вероятность того, что
тренируемый правильно применяет правило при оценке допустимости
операции, требующей проверки данного правила. Для каждого правила эта
вероятность оценивается статистически на основе данных архива протоколов
тренировок. Таким образом, структура модели профессиональной
квалификации, образованная правилами, одна для всех тренируемых, а ее
13
числовое наполнение коэффициентами владения правилами является
индивидуальным для каждого тренируемого.
Каждое переключение требует проверки определенного набора правил.
Поэтому вероятность правильного выполнения операции переключения коэффициент владения операцией - зависит от вероятностей правильного
применения отдельных правил, т.е коэффициентов владения правилами. А
задача переключений как целое предполагает выполнение определенного
набора операций. Соответственно от коэффициентов владения операциями
зависит вероятность правильного выполнения задания в целом - уровень
(коэффициент) умения решать задачи того или иного вида.
Смысл учебно-тренировочного процесса на интеллектуальном тренажере
состоит в повышении у тренируемых коэффициентов владения правилами и
операциями, и, как конечный результат, - уровня умений выполнять задания
в целом.
Функции статистического анализа архива протоколов тренировок в
тренажере КОРВИН-3 осуществляют подсчет оценок параметров
квалификации любого исполнителя по трем уровням его профессионального
интеллекта: знанию правил, владению операциями и умению выполнять
задания в целом. Оценки знания правил подсчитываются отдельные для
каждого правила и сводные для групп правил соответственно типам
переключаемых устройств. Оценки владения операциями рассчитываются по
типам устройств и выводится общая оценка по всем операциям. Оценки
умений достигать цели тренировки рассчитываются тоже как
дифференцированные по видам заданий и типам устройств, так и сводные.
Тем
самым
формируется
достаточно
представительный
"интеллектуальный портрет" профессиональной квалификации специалиста в
области переключений.
6. Задачи систематизации знаний по переключениям.
Опыт применения универсальных тренажеров, основанных на правилах,
показывает, что для разных категорий обучаемых требуются разные режимы
тренировок и обеспечивающие эти режимы различные подсистемы правил.
Для начинающих пользователей, не имеющих базовой подготовки по
переключениям в электросетях, желательна большая свобода действий с
более глубокой степенью объяснения ошибок. Для подготовленного
персонала более важным является выработка автоматизма действий, а
объяснения
ошибок
можно
ограничить
лишь
ближайшими,
непосредственными их причинами. Специалисту такие объяснения нужны
для облегчения оценки текущей ситуации на схеме. Ему не нужно
рассказывать, из каких общих принципов вытекают нарушенные им
14
ограничения, или демонстрировать, к каким последствиям эти нарушения
могут привести.
Пусть, например, тренируемому дано задание на вывод в ремонт какогото устройства. Предположим, что тренируемый по ошибке попытался
включить заземление под напряжением. Какое объяснение ошибки должна
предложить ему тренажерная программа? Это должно зависеть от
квалификации тренируемого. Начинающему пользователю нужно сообщить,
что нарушено правило, запрещающее соединение источников с землей.
Полезно продемонстрировать ему последствия нарушения: возникновение
короткого замыкания со срабатыванием защит, приводящим к погашению
потребителей или перегрузкам оборудования.
Если тренируемый в принципе опытный, то достаточно напомнить ему,
что с заземляемого оборудования должно быть предварительно снято
напряжение. Для такого пользователя можно по его желанию представить и
более глубокие объяснения: какие выключатели должны быть отключены,
какие затем должны быть отключены разъединители для создания видимого
разрыва, и что после всего этого должно быть проверено отсутствие
напряжения на заземлении.
Все эти градации уровней объяснения и соответствующие им логические
отношения между правилами должны быть учтены при систематизации
знаний по технологии переключений. Систематизация, иерархическая
организация технологических знаний облегчит их усвоение обучаемыми,
поскольку структура системы знаний упрощается. Если допустить, что
занятия на тренажере в какой-то степени формируют у обучаемых ту систему
знаний – общих правил, которая реализована в тренажере, то чем более
ясной, стройной и логичной будет эта система, тем более легким и надежным
будет использование усвоенных знаний специалистами.
Если на уровне типов заданий достигнутая степень упорядоченности
учебно-тренировочного процесса может считаться приемлемой, то на уровне
собственно правил это пока не так. Необходимость более глубокой
систематизации правил переключений принадлежит к числу не решенных
пока задач. По существу речь идет здесь о необходимости создания
систематической теории переключений в электрических сетях.
Сейчас типовая инструкция по переключениям построена таким образом,
что полные алгоритмы (планы) вывода в ремонт или ввода в работу
основного оборудования даются для наиболее характерных типов схем. Для
прочих «родственных», похожих схем алгоритмы переключений должны
определяться местными инструкциями по аналогии с образцами, даваемыми
типовой инструкцией.
Такой метод организации технологических знаний для тренажерного
обучения недостаточен. Тренируемому трудно разобраться в логике действия
и взаимодействия множества правил переключений на схемах различного
строения, если совокупность этих правил не организована в стройную, ясную
15
систему. В существующих универсальных тренажерах оперативных
переключений систематизация правил переключений поверхностная.
Множество правил просто разбито на несколько групп по типам
переключаемых элементов. В отдельную группу объединены правила,
относящиеся сразу к нескольким типам элементов.
Но между правилами имеются более глубокие, более существенные
логические и смысловые зависимости, чем отраженные в такой
классификации. Вот один пример. В базе знаний тренажера КОРВИН-3
имеются правила:
1) Недопустимо включение заземления оборудования при отсутствии у
оборудования видимого разрыва (отключенных разъединителей) с работающей
частью схемы.
2) Недопустимо включение заземления под напряжением.
Очевидно, что если первое правило выполнено, то нет необходимости в
проверке второго правила. А наряду с этим база знаний тренажера содержит
еще и такое правило:
3) Недопустимо соединение источников с землей.
Если правило 2 исключить из базы знаний, то в ней все-таки останется
избыточность, связанная с тем, что правило 1 по существу есть усиление
правила 3 для определенной коммутационной ситуации.
Можно привести другие примеры такого рода взаимозависимостей
правил переключений в базах знаний универсальных тренажеров. В одних
случаях взаимозависимость означает избыточность, в других может
приводить к противоречиям. Например, имеется ряд правил, описывающих, в
каких случаях оперативный ток на включенном выключателе, находящемся в
работе, должен быть подан, а в каких – снят. Для правильной работы
тренажера и правильного понимания логики переключений тренируемыми
необходимо строго упорядочить ситуации, описываемые этими правилами.
Если в совокупности правил выделено некоторое базисное подмножество,
все правила которого независимы друг от друга, а их совокупность
непротиворечива, то это подмножество становится системой аксиом теории
переключений. Необходимость аксиоматизации теории переключений в
электрических сетях отмечена в работах Дубового [10,11]. В этих работах
целью аксиоматизации теории переключений является формальное
построение алгоритмов блокировки и осуществления переключений. Эта
причина актуальна и для разработки тренажеров оперативных переключений,
но наряду с ней существует другая – необходимость систематизации знаний,
16
служащей лучшему их пониманию и усвоению обучаемыми, лучшей их
организации и более эффективному контролю.
Выводы.
1. Коммутационно-режимный тренажер КОРВИН-3 позволяет проводить
тренировки оперативно-диспетчерского персонала ПЭС по всем основным
видам плановых и противоаварийных переключений, с автоматическим
контролем положения коммутационных аппаратов, вторичных цепей и
параметров потокораспределения, а также с автоматическим контролем
выполнения заданий.
2. Для помощи тренируемому в усвоении знаний в тренажере реализовано
графическое представление действия правил в конкретной коммутационной
ситуации на схеме - визуализация действия правил.
3. Разработан
учебно-тренировочный
курс,
состоящий
из
последовательно усложняющихся заданий по управлению электрическими
схемами различной конфигурации.
4. Функции статистического анализа архива протоколов тренировок
позволяют автоматически рассчитывать оценки квалификации тренируемых.
5. Дальнейшее повышение качества тренажерного обучения по
оперативным
переключениям
требует
организации
совокупности
технологических знаний по переключениям в строгую иерархическую
систему.
ЛИТЕРАТУРА.
1. Типовая инструкция по переключениям в электроустановках. ТИ 3470-040-85. М.: СПО "Союзтехэнерго", 1985. - 105 с.
2. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей
Российской Федерации. РД 34.20.501-95. 15-е изд., переработанное и
дополненное. М.: СПО "ОРГРЭС", 1995. - 160 с.
3. Филатов А.А. Обслуживание электрических подстанций оперативным
персоналом. М.: Энергоатомиздат, 1990. – 304 с.
4. Головинский И.А. КОРВИН - тренажер оперативных переключений с
расчетом потокораспределения. // Вестник ВНИИЭ-98, М., ЭНАС, 1998, с.
127-132.
5. Головинский И.А., Куклев В.И. Универсальные тренажеры
оперативных переключений. // Электрические станции, 2001, № 11, с.2-8.
17
6. Головинский И.А., Чепкасов А.П. Экспертные системы – тренажеры
оперативных переключений. // Управление режимами Единой энергосистемы
России: Сборник докладов Открытой Всероссийской научно-технической
конференции. – М.: Изд-во ЭНАС, 2002, с. 261-265.
7. Головинский И.А. Новые возможности интеллектуальных тренажеров
оперативных переключений. // Вестник электроэнергетики, 2002, № 1, с. 3641.
8. Головинский И.А. Интеграция коммутационной и режимной моделей
электрической сети в тренажере оперативных переключений. // Известия
РАН. Энергетика, 2003, № 4, с. 143-155.
9. Головинский И.А. Диагностика квалификации персонала на тренажере
оперативных переключений. // Вестник ВНИИЭ-2000, М.: ЭНАС, 2000, с.
169-175.
10. Дубовой
В.Г.
Блокирование
неправильных
команд
в
электроустановках. // Электричество, 1996, № 3, с. 9-14.
11. Дубовой
В.Г.
Теория
оперативных
переключений
в
электроустановках. // Электричество, 1997, № 8, с. 2-12.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа