變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)技術(shù)要求

1、變電 站仿真培 訓(xùn) 系 統(tǒng) 技 術(shù) 要求電力系統(tǒng)模擬培訓(xùn)軟件是將變電站仿真、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)仿真、監(jiān)控系統(tǒng)仿真和教員與學(xué)員系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合為一體化的系統(tǒng)培訓(xùn)軟件，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行過程、故障過程的全模擬，可以正確反映變電站的真實(shí)性和實(shí)用性，培訓(xùn)功能完善，可以對(duì)供電職工進(jìn)行全方位的模擬培訓(xùn)。具體培訓(xùn)功能如下：（ 1 ） 培訓(xùn)運(yùn)行人員和相關(guān)管理人員培訓(xùn)基本的運(yùn)行技能。對(duì)新運(yùn)行人員進(jìn)行上崗培訓(xùn)，對(duì)老運(yùn)行人員的基本運(yùn)行能力進(jìn)行培訓(xùn)及考核，使其熟悉變電站一二次設(shè)備、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式，掌握基本運(yùn)行操作及運(yùn)行規(guī)程。事故分析及處理的培訓(xùn)?？蛇M(jìn)行開關(guān)、刀閘、變壓器、母線、線路、電容器等各種設(shè)備

2、及其相關(guān)的故障處理培訓(xùn)，培訓(xùn)變電站運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)事故、異常，依據(jù)仿真的電網(wǎng)環(huán)境判斷故障和處理故障，并在訓(xùn)練結(jié)束后對(duì)事故進(jìn)行分析，在重放事故發(fā)生和處理的全過程。通過仿真訓(xùn)練可以使運(yùn)行人員了解各種事故發(fā)生的現(xiàn)象、原因及變化過程，總結(jié)積累處理經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)他們事故處理時(shí)的自信心。變電站一次設(shè)備正常和特殊巡視訓(xùn)練。通過變電站一次設(shè)備三維交互式漫游巡視系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變電站一次設(shè)備的三維重現(xiàn)和虛擬操作，受訓(xùn)人員感到富有直觀性、形象性，有助于其熟悉了解現(xiàn)場情況，更好地將理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合。（ 2 ） 聯(lián)合反事故演習(xí)本系統(tǒng)可用于研究電網(wǎng)、變電站特點(diǎn)，對(duì)薄弱環(huán)節(jié)做好事故預(yù)想工作，完善各種事故應(yīng)對(duì)方案，從而提高事故情

3、況下的應(yīng)對(duì)能力，克服以往反事故演習(xí)紙上談兵的局限性。仿真電網(wǎng)設(shè)置的常見事故及復(fù)雜事故發(fā)生后，將引起繼電保護(hù)的連鎖動(dòng)作的變化，并顯示越限設(shè)備的報(bào)警提示，對(duì)此研究后可以總結(jié)事故處理經(jīng)驗(yàn)，制訂出合理的事故處理預(yù)案。做到事前有分析，事后有反饋，切實(shí)提高電網(wǎng)安全運(yùn)行能力。仿真對(duì)象對(duì) 35KV 變電站現(xiàn)場實(shí)際設(shè)備進(jìn)行仿真。其全部電源點(diǎn)、負(fù)荷點(diǎn)、線路、變電站、保護(hù)和自動(dòng)裝置等為仿真對(duì)象。仿真范圍控制及保護(hù)系統(tǒng)（虛擬表盤）電氣主接線、操作控制、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、中央信號(hào)、故障錄波、監(jiān)控系統(tǒng)、測量儀表、直流系統(tǒng)、事故照明、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、微機(jī)五防等。包括上述各回路中的壓板、試驗(yàn)端子、熔絲、按鈕、信號(hào)燈、保險(xiǎn)、空開。

4、各種保護(hù)及控制屏的界面與實(shí)際設(shè)備一致，盡可能逼真地反映變電站控制系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)及自動(dòng)裝置等的各種運(yùn)行工況、各種功能和操作切換。能對(duì)屏面的設(shè)備進(jìn)行正常操作、保護(hù)投切、調(diào)整定值、鍵盤操作、液晶顯示、打印輸出、故障錄波等，滿足變電站運(yùn)行監(jiān)視、倒閘操作、故障分析和事故處理的要求。所有的仿真操作均在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行。對(duì)控制屏、信號(hào)屏、保護(hù)屏等采用多媒體技術(shù)仿真，用計(jì)算機(jī)屏幕或投影屏幕顯示，操作界面逼真。仿真內(nèi)容包括：控制屏、儀表屏、信號(hào)屏、直流屏及微機(jī)五防屏、測控屏等各類屏的盤面均按實(shí)際屏的照片進(jìn)行模擬仿真，對(duì)盤面及盤后的所有電氣元件作全范圍的仿真。盤后的直流控制開關(guān)、直流信號(hào)開關(guān)；盤面的顯示儀表、指示

5、燈、光字信號(hào)、控制開關(guān)、控制按鈕及切換開關(guān)等為多媒體畫面且能進(jìn)行操作。繼電保護(hù)屏和自動(dòng)裝置屏。各種型號(hào)的保護(hù)屏按變電站保護(hù)的實(shí)際配置進(jìn)行全面仿真。保護(hù)屏的仿真包括：各種繼電器、盤面布置、保護(hù)壓板、 CT 切換端子、直流熔絲、小開關(guān)、 PT 切換開關(guān)（切換繼電器） 、按鈕、信號(hào)燈、盤后直流開關(guān)等。保護(hù)屏盤面仿真采用多媒體畫面加照片貼圖方式實(shí)現(xiàn)。微機(jī)保護(hù)裝置。按實(shí)際保護(hù)裝置面板仿真，其面板上的液晶屏幕及顯示內(nèi)容與實(shí)際相同，按鍵功能也與實(shí)際設(shè)備相同，功能選擇小開關(guān)與實(shí)際設(shè)備相對(duì)應(yīng)并具有相同功能。面板仿真采用多媒體畫面加照片貼圖方式方式實(shí)現(xiàn) 。一次設(shè)備及其就地操作系統(tǒng)仿真系統(tǒng)的一次設(shè)備及就地操作采用虛

6、擬現(xiàn)實(shí)三維場景仿真，逼真地再現(xiàn)變電站現(xiàn)場場地、變壓器、母線、斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘、操作機(jī)構(gòu)、電壓互感器、電流互感器、電抗器、電容器、高壓熔斷器、站用變壓器等一次設(shè)備及設(shè)備的操作過程、動(dòng)作過程和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)部分事故，可再現(xiàn)事故場景。還可以逼真地模擬天氣情況，如霧天、下雨、下雪等?，F(xiàn)場設(shè)備的多媒體視景仿真主要用于：現(xiàn)場設(shè)備操作、設(shè)備狀態(tài)檢查、設(shè)備巡視檢查、操作和事故過程演示等仿真功能滿足各種運(yùn)行方式下的倒閘操作、操作檢查、安全措施、事故處理、故障查找、異常工況及設(shè)備巡視等的需要。就地操作、現(xiàn)場檢查和設(shè)備巡視采用實(shí)際設(shè)備虛擬現(xiàn)實(shí)三維模型加照片貼圖方式進(jìn)行仿真。仿真內(nèi)容包括：一次系統(tǒng)進(jìn)出線（

7、包括最后一級(jí)進(jìn)線桿塔或電纜頭）及其附屬設(shè)備（阻波器等）。母線（硬母線和軟母線）及其附屬設(shè)備。變壓器（三圈變壓器和二圈變壓器）及其附屬設(shè)備，變壓器油位指示，瓦斯繼電器及其取氣。變壓器的分接開關(guān)（有載調(diào)壓）及冷卻裝置等輔助系統(tǒng)。斷路器（ SF6 斷路器、真空斷路器）及其附屬設(shè)備。隔離開關(guān)及其附屬設(shè)備。接地刀閘及其附屬設(shè)備。操作機(jī)構(gòu)（彈簧操作機(jī)構(gòu)和電磁操作機(jī)構(gòu)）及其附屬設(shè)備。電容器及其附屬設(shè)備。電抗器：高壓電抗器和低壓電抗器及其附屬設(shè)備。電壓互感器及其附屬設(shè)備。電流互感器及其附屬設(shè)備。端子箱，與設(shè)備相配套。蓄電池及其附屬設(shè)備。微機(jī)“五防”系統(tǒng)對(duì)實(shí)際變電站的微機(jī)五防閉鎖裝置進(jìn)行全仿真，并可根據(jù)培訓(xùn)要求

8、投入或解除微機(jī)五防功能。具有提供五防操作規(guī)則和閉鎖條件的簡易設(shè)置語言、通過界面上的模擬生成操作票、仿真電腦鑰匙的使用過程、現(xiàn)場仿真圖形上的操作和校驗(yàn)及錯(cuò)誤操作記錄等功能。能按照“五防”要求和現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)打印出操作票，使仿真培訓(xùn)操作符合現(xiàn)場的操作程序和習(xí)慣。安全用具的仿真范圍及仿真程度仿真安全工具室及各種常用的標(biāo)示牌，安全帽，絕緣手套，絕緣靴、 接地線，驗(yàn)電器，圍欄等。硬件系統(tǒng)可適應(yīng)仿真系統(tǒng)的靈活性、擴(kuò)充性和發(fā)展要求，變電站仿真培訓(xùn)系 統(tǒng)和采用一機(jī)多模的工作方式，所有仿真功能都在同一套計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)上完成。硬件系統(tǒng)采用一臺(tái)教員臺(tái)（其中教員臺(tái)和工程師臺(tái)可以 互換）、十六臺(tái)學(xué)員臺(tái)，教員臺(tái)和學(xué)員臺(tái)可以

9、相互替換。軟件系統(tǒng)變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)采用三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在液晶顯示器上進(jìn)行 監(jiān)控系統(tǒng)、控制屏、保護(hù)屏和操作屏等的各項(xiàng)操作。在液晶顯示器 上進(jìn)行就地操作、設(shè)備檢查和巡視，并采用三維虛擬技術(shù)模擬變電 站現(xiàn)場的運(yùn)行環(huán)境和操作對(duì)象。在變電站仿真軟件中，對(duì)變電站的二次設(shè)備仿真和巡視中采用虛擬 儀器技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將各種二次設(shè)備按照各自的物理特性分 別生成各自的虛擬設(shè)備，然后利用組件技術(shù)將生成的虛擬設(shè)備包裝 成設(shè)備仿真組件，利用設(shè)備仿真組件可以像“搭積木”似的搭建仿 真主控制室；形象地反映設(shè)備的正常、異常、事故狀態(tài)及其動(dòng)作過 程，不但對(duì)虛擬場景中的設(shè)備巡視、檢查、漫游，而且可以進(jìn)行虛 擬操作，并提供各種事故狀態(tài)的事故場景，如著火、爆炸等，提高 了系統(tǒng)的真實(shí)感、現(xiàn)場感。系統(tǒng)需求明細(xì)如下表:序號(hào)軟件名稱單 位數(shù) 量軟件系統(tǒng)仿真支撐系統(tǒng)套1電網(wǎng)仿真軟件（含電網(wǎng)模型軟件）套，135kV變電站仿真軟件（含變