变电站仿真培训系统技术要求

变电站仿真培训系统技术要求电力系统模拟培训软件是将变电站仿真、变电站综合自动化系统仿真、监控系统仿真和教员与学员系统有机结合为一体化的系统培训软件，实现生产运行过程、故障过程的全模拟，可以正确反映变电站的真实性和实用性，培训功能完善，可以对供电职工进行全方位的模拟培训。具体培训功能如下：（1）培训运行人员和相关管理人员培训基本的运行技能。对新运行人员进行上岗培训，对老运行人员的基本运行能力进行培训及考核，使其熟悉变电站一二次设备、变电站综合自动化系统、电网结构、运行方式，掌握基本运行操作及运行规程。事故分析及处理的培训。可进行开关、刀闸、变压器、母线、线路、电容器等各种设备及其相关的故障处理培训，培训变电站运行人员发现事故、异常，依据仿真的电网环境判断故障和处理故障，并在训练结束后对事故进行分析，在重放事故发生和处理的全过程。通过仿真训练可以使运行人员了解各种事故发生的现象、原因及变化过程，总结积累处理经验，增强他们事故处理时的自信心。变电站一次设备正常和特殊巡视训练。通过变电站一次设备三维交互式漫游巡视系统，实现变电站一次设备的三维重现和虚拟操作，受训人员感到富有直观性、形象性，有助于其熟悉了解现场情况，更好地将理论知识与实践经验相结合。（2）联合反事故演习本系统可用于研究电网、变电站特点，对薄弱环节做好事故预想工作，完善各种事故应对方案，从而提高事故情况下的应对能力，克服以往反事故演习纸上谈兵的局限性。仿真电网设置的常见事故及复杂事故发生后，将引起继电保护的连锁动作的变化，并显示越限设备的报警提示，对此研究后可以总结事故处理经验，制订出合理的事故处理预案。做到事前有分析，事后有反馈，切实提高电网安全运行能力。仿真对象对35KV变电站现场实际设备进行仿真。其全部电源点、负荷点、线路、变电站、保护和自动装置等为仿真对象。仿真范围控制及保护系统（虚拟表盘）电气主接线、操作控制、继电保护、自动装置、中央信号、故障录波、监控系统、测量仪表、直流系统、事故照明、远动装置、微机五防等。包括上述各回路中的压板、试验端子、熔丝、按钮、信号灯、保险、空开。各种保护及控制屏的界面与实际设备一致，尽可能逼真地反映变电站控制系统、保护系统及自动装置等的各种运行工况、各种功能和操作切换。能对屏面的设备进行正常操作、保护投切、调整定值、键盘操作、液晶显示、打印输出、故障录波等，满足变电站运行监视、倒闸操作、故障分析和事故处理的要求。所有的仿真操作均在计算机系统上进行。对控制屏、信号屏、保护屏等采用多媒体技术仿真，用计算机屏幕或投影屏幕显示，操作界面逼真。仿真内容包括：控制屏、仪表屏、信号屏、直流屏及微机五防屏、测控屏等各类屏的盘面均按实际屏的照片进行模拟仿真，对盘面及盘后的所有电气元件作全范围的仿真。盘后的直流控制开关、直流信号开关；盘面的显示仪表、指示灯、光字信号、控制开关、控制按钮及切换开关等为多媒体画面且能进行操作。继电保护屏和自动装置屏。各种型号的保护屏按变电站保护的实际配置进行全面仿真。保护屏的仿真包括：各种继电器、盘面布置、保护压板、CT切换端子、直流熔丝、小开关、PT切换开关（切换继电器）、按钮、信号灯、盘后直流开关等。保护屏盘面仿真采用多媒体画面加照片贴图方式实现。微机保护装置。按实际保护装置面板仿真，其面板上的液晶屏幕及显示内容与实际相同，按键功能也与实际设备相同，功能选择小开关与实际设备相对应并具有相同功能。面板仿真采用多媒体画面加照片贴图方式方式实现。一次设备及其就地操作系统仿真系统的一次设备及就地操作采用虚拟现实三维场景仿真，逼真地再现变电站现场场地、变压器、母线、断路器、隔离开关、接地刀闸、操作机构、电压互感器、电流互感器、电抗器、电容器、高压熔断器、站用变压器等一次设备及设备的操作过程、动作过程和设备运行状态。对部分事故，可再现事故场景。还可以逼真地模拟天气情况，如雾天、下雨、下雪等。现场设备的多媒体视景仿真主要用于：现场设备操作、设备状态检查、设备巡视检查、操作和事故过程演示等仿真功能满足各种运行方式下的倒闸操作、操作检查、安全措施、事故处理、故障查找、异常工况及设备巡视等的需要。就地操作、现场检查和设备巡视采用实际设备虚拟现实三维模型加照片贴图方式进行仿真。仿真内容包括：一次系统进出线（包括最后一级进线杆塔或电缆头）及其附属设备（阻波器等）。母线（硬母线和软母线）及其附属设备。变压器（三圈变压器和二圈变压器）及其附属设备，变压器油位指示，瓦斯继电器及其取气。变压器的分接开关（有载调压）及冷却装置等辅助系统。断路器（SF6断路器、真空断路器）及其附属设备。隔离开关及其附属设备。接地刀闸及其附属设备。操作机构（弹簧操作机构和电磁操作机构）及其附属设备。电容器及其附属设备。电抗器：高压电抗器和低压电抗器及其附属设备。电压互感器及其附属设备。电流互感器及其附属设备。端子箱，与设备相配套。蓄电池及其附属设备。微机“五防”系统对实际变电站的微机五防闭锁装置进行全仿真，并可根据培训要求投入或解除微机五防功能。具有提供五防操作规则和闭锁条件的简易设置语言、通过界面上的模拟生成操作票、仿真电脑钥匙的使用过程、现场仿真图形上的操作和校验及错误操作记录等功能。能按照“五防”要求和现场设备的状态打印出操作票，使仿真培训操作符合现场的操作程序和习惯。安全用具的仿真范围及仿真程度仿真安全工具室及各种常用的标示牌，安全帽，绝缘手套，绝缘靴、接地线，验电器，围栏等。硬件系统可适应仿真系统的灵活性、扩充性和发展要求，变电站仿真培训系统和采用一机多模的工作方式，所有仿真功能都在同一套计算机系统上完成。硬件系统采用一台教员台（其中教员台和工程师台可以互换）、十六台学员台，教员台和学员台可以相互替换。软件系统变电站仿真培训系统采用三维虚拟现实技术，在液晶显示器上进行监控系统、控制屏、保护屏和操作屏等的各项操作。在液晶显示器上进行就地操作、设备检查和巡视，并采用三维虚拟技术模拟变电站现场的运行环境和操作对象。在变电站仿真软件中，对变电站的二次设备仿真和巡视中采用虚拟仪器技术和虚拟现实技术，将各种二次设备按照各自的物理特性分别生成各自的虚拟设备，然后利用组件技术将生成的虚拟设备包装成设备仿真组件，利用设备仿真组件可以像“搭积木”似的搭建仿真主控制室；形象地反映设备的正常、异常、事故状态及其动作过程，不但对虚拟场景中的设备巡视、检查、漫游，而且可以进行虚拟操作，并提供各种事故状态的事故场景，如着火、爆炸等，提高了系统的真实感、现场感。系统需求明细如下表：序号软件名称单位数量软件系统仿真支撑系统套1电网仿真软件（含电网模型软件）套135kV变电站仿真软件（含变电站模型软件）套1教员、学员系统软件套1电力多媒体远程培训支撑平台套1电力系统继电保护二次回路培训软件套1电气设备多媒体培训（变电部分）套1电气设备多媒体培训（线路部分）套1建立良好的工作习惯－电力系统安全教育培训软件套1高压电气试验和电缆故障寻测仿真培训软件（学习版）套12008年5月26日