變電站仿真系統(tǒng)技術(shù)及服務(wù)方案

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目錄TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l1 前言 PAGEREF\h1HYPERLINK\l1.1 概述 PAGEREF\h1HYPERLINK\l1.2 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo) PAGEREF\h1HYPERLINK\l1.3 仿真系統(tǒng)的特點 PAGEREF\h1HYPERLINK\l2 仿真對象 PAGEREF\h4HYPERLINK\l2.1 變電站仿真對象 PAGEREF\h4HYPERLINK\l3 仿真范圍及仿真程度 PAGEREF\h4HYPERLINK\l3.1 控制及保護(hù)系統(tǒng)（虛擬表盤） PAGEREF\h4HYPERLINK\l"_T3.2 一次設(shè)備及其就地操作系統(tǒng) PAGEREF\h5HYPERLINK\l3.3 變電站主要設(shè)備仿真 PAGEREF\h5HYPERLINK\l3.4 三維交互式虛擬現(xiàn)實場景仿真 PAGEREF\h8HYPERLINK\l"_Toc362254347"3.5 防誤閉鎖裝置 PAGEREF\h9HYPERLINK\l4 變電站仿真系統(tǒng)功能 PAGEREF\h9HYPERLINK\l4.1 日常操作、監(jiān)視培訓(xùn) PAGEREF\h10HYPERLINK\l4.2 事故處理培訓(xùn) PAGEREF\h11HYPERLINK\l4.3 培訓(xùn)評價考核系統(tǒng)功能 PAGEREF\h13HYPERLINK\l4.4 教練員臺功能 PAGEREF\h14HYPERLINK\l4.5 學(xué)員機(jī)功能 PAGEREF3\h15HYPERLINK\l5 系統(tǒng)運行指標(biāo) PAGEREF\h16HYPERLINK\l5.1 穩(wěn)態(tài)運行指標(biāo) PAGEREF\h16HYPERLINK\l5.2 動態(tài)運行指標(biāo) PAGEREF\h17HYPERLINK\l5.3 仿真機(jī)實時性指標(biāo) PAGEREF\h17HYPERLINK\l5.4 系統(tǒng)資源充裕度指標(biāo) PAGEREF\h17HYPERLINK\l5.5 系統(tǒng)可靠性指標(biāo) PAGEREF\h17HYPERLINK\l0"6 售后服務(wù) PAGEREF\h18HYPERLINK\l6.1 保修期內(nèi)的服務(wù) PAGEREF\h18HYPERLINK\l6.2 保修期后的服務(wù)要求 PAGEREF\h18HYPERLINK\l7 資料、文檔及軟件介質(zhì) PAGEREF\h18HYPERLINK\l8 培訓(xùn) PAGEREF\h18HYPERLINK\l8.1 培訓(xùn)內(nèi)容 PAGEREF\h18HYPERLINK\l8.2 培訓(xùn)效果 PAGEREF\h19HYPERLINK\l8.3 培訓(xùn)方式 PAGEREF\h19前言概述變電站仿真系統(tǒng)的總體設(shè)計遵循原理性、實用性、先進(jìn)性的基本原則，達(dá)到仿真范圍廣、功能齊全、操作靈活、實用真實、技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)異、運行穩(wěn)定，具有21世紀(jì)國內(nèi)領(lǐng)先水平。我們的仿真系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是以暫態(tài)計算為基礎(chǔ)，是完全建立在物理機(jī)理之上的全動態(tài)數(shù)學(xué)模型，從而可以完整、嚴(yán)格、精確地對現(xiàn)場各種行為進(jìn)行實時仿真。系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)本仿真系統(tǒng)能滿足變電站運維人員的培訓(xùn)和技能考核的需要。同時具有適應(yīng)當(dāng)前電力系統(tǒng)自動化技術(shù)發(fā)展的要求，并達(dá)到變電站仿真系統(tǒng)當(dāng)前國內(nèi)發(fā)展的領(lǐng)先水平。仿真系統(tǒng)的特點為保證本仿真系統(tǒng)的先進(jìn)性和實用性，本系統(tǒng)將采用以下決定仿真系統(tǒng)技術(shù)水平的關(guān)鍵技術(shù)：數(shù)學(xué)模型和各仿真模塊具有良好的魯棒性在切換運行狀態(tài)、進(jìn)行倒閘操作和發(fā)生事故的情況下，能保證系統(tǒng)的連續(xù)運行，即使發(fā)生誤操作也不會造成系統(tǒng)崩潰。在長達(dá)數(shù)小時的仿真系統(tǒng)使用過程中，“正常運行—故障狀態(tài)—故障恢復(fù)”的過程會反復(fù)出現(xiàn)，只有正確描述電力系統(tǒng)的動態(tài)過程才能實現(xiàn)長時間持續(xù)的仿真和培訓(xùn)，快速的規(guī)范化的仿真算法才能滿足實時性的要求。因此良好的魯棒性是仿真系統(tǒng)技術(shù)水平的重要體現(xiàn)，本系統(tǒng)的良好魯棒性能完全滿足操作培訓(xùn)和技能考核的需要。模型和算法性能優(yōu)異，準(zhǔn)確性高，實時性好本系統(tǒng)采用多項技術(shù)多角度地解決仿真的準(zhǔn)確性和實時性的問題。所有程序在自行開發(fā)的高效的實時數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上運行，數(shù)據(jù)的輸入、輸出效率與內(nèi)存的讀寫效率基本一致。另外，本系統(tǒng)采用清華大學(xué)多年的科研成果，算法準(zhǔn)確，計算效率高，處于國際先進(jìn)和國內(nèi)領(lǐng)先水平。采用稀疏矩陣和稀疏矢量技術(shù)等多項技術(shù)大幅度提高了動態(tài)仿真的實時性，對操作和事故均能及時響應(yīng)，現(xiàn)象真實，無時差感覺；故障計算中采用了清華大學(xué)獨立提出規(guī)范化的計算方法，能計算各種復(fù)雜故障形式下的故障電流（包括并架多回線間的跨線故障）；開關(guān)電流計算中采用了清華大學(xué)獨立提出的不影響潮流收斂性的規(guī)范化的計算方法；能夠準(zhǔn)確仿真擾動發(fā)生時刻和其后時間內(nèi)繼電保護(hù)及自動裝置的動作情況；各種模型和算法的計算準(zhǔn)確性和精度通過了商業(yè)計算軟件（BPA程序和綜合穩(wěn)定程序）的嚴(yán)格校驗。采用圖形化的建模方式，可擴(kuò)展性/可維護(hù)性好具有靈活、通用、快捷的維護(hù)平臺，可視化（基于現(xiàn)場設(shè)備圖元）的圖形建模工具使得建模人員在工程師臺上編輯圖符后能夠自動生成仿真模型，易于對仿真系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展?？梢噪S意修改變電站的電氣主接線、增加回路、設(shè)備更新、增加保護(hù)類型和進(jìn)行保護(hù)配置等工作。生成的仿真系統(tǒng)能支持功能擴(kuò)展，能方便地進(jìn)行系統(tǒng)升級和功能擴(kuò)充?？梢苑奖愕卦趫D形平臺上搭建、修改一次系統(tǒng)，完成一次系統(tǒng)的建模在圖形平臺上完成繼電保護(hù)等二次系統(tǒng)的建?；蛘咛^保護(hù)建模步驟，直接利用保護(hù)庫中的保護(hù)組件完成保護(hù)配置真正開放分布式本系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)應(yīng)嚴(yán)格遵循開放式的原則，采用國際標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺。操作系統(tǒng)接口符合POSIX及OSF標(biāo)準(zhǔn)，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)庫接口符合SQL結(jié)構(gòu)化查詢語言標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)硬件系統(tǒng)配置合理靈活，采用分布式體系結(jié)構(gòu)，性能價格比高，易于擴(kuò)展、移植和升級，使用戶的軟硬件投資得到充分保護(hù)。教員機(jī)和各學(xué)員機(jī)之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，可以方便地擴(kuò)充機(jī)位。數(shù)學(xué)模型支持全范圍仿真仿真系統(tǒng)采用帶有數(shù)學(xué)模型的全范圍仿真，能逼真地反映變電站的運行工況及各種物理量的變化。全軟件仿真采用大屏幕等離子電視作為背景，以多媒體視景仿真等現(xiàn)代技術(shù)模擬控制屏和保護(hù)屏等，不設(shè)置硬盤臺。采用多媒體技術(shù)，仿真界面效果逼真基于3D技術(shù)的多媒體變電站一次、二次設(shè)備及智能控制設(shè)備現(xiàn)場環(huán)境仿真，完成現(xiàn)場設(shè)備的操作和巡視。能實現(xiàn)在變電站全場景下快速漫游和操作，大大提高培訓(xùn)效果，充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實的優(yōu)勢。多媒體圖象、聲音與仿真過程同步，產(chǎn)生逼真的仿真效果。先進(jìn)的圖形界面技術(shù)用戶可以自行定制和修改一二次設(shè)備的圖形界面，支持用戶對培訓(xùn)界面的二次更改。采用虛擬盤臺的方式在CRT上顯示變電站的控制屏、保護(hù)屏等盤臺，以圖形的方式真實地模擬智能變電站的環(huán)境，操作和監(jiān)視均可以在圖形上完成。采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析、設(shè)計和編程可擴(kuò)充性好，系統(tǒng)模塊化程度高，規(guī)范化好，功能剪裁容易。動態(tài)仿真與穩(wěn)態(tài)仿真的一體化不僅可用于模擬電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運行狀況，還可以模擬電力系統(tǒng)失穩(wěn)時的動態(tài)過程行為，實現(xiàn)了從穩(wěn)態(tài)到動態(tài)，再從動態(tài)返回穩(wěn)態(tài)的平滑過渡。逼真的、功能完整的學(xué)員系統(tǒng)智能變電仿真的學(xué)員系統(tǒng)包括虛擬盤臺（保護(hù)盤、測控屏）、監(jiān)控后臺系統(tǒng)和多媒體就地操作系統(tǒng)的仿真，提供全方位的變電運行培訓(xùn)環(huán)境。仿真對象變電站仿真對象以甲方提供的變電站為仿真對象，并兼顧考慮與變電所相連的電氣網(wǎng)絡(luò)。對變電站做變電運行維護(hù)級1：1詳細(xì)仿真，一次系統(tǒng)采用三維虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立三維場景。變電站仿真對象（1）電氣主接線（2）電氣二次系統(tǒng)（3）現(xiàn)場一次設(shè)備電氣主接線以被仿變電站的實際主接線為準(zhǔn)。設(shè)備型號以被仿變電站實際設(shè)備型號為準(zhǔn)。保護(hù)及自動配置的配置以被仿變電站的實際保護(hù)及自動裝置的配置為準(zhǔn)。仿真范圍及仿真程度控制及保護(hù)系統(tǒng)（虛擬表盤）電氣主接線、操作控制、繼電保護(hù)、自動裝置、中央信號、故障錄波、監(jiān)控系統(tǒng)、測量儀表、直流系統(tǒng)、事故照明、備用電源自投、遠(yuǎn)動裝置、微機(jī)五防、安控裝置等。包括上述各回路中的壓板、試驗端子、熔絲、按鈕、信號燈。能對屏面的設(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。對控制屏、信號屏、保護(hù)屏等采用多媒體技術(shù)仿真，用計算機(jī)屏幕或投影屏幕顯示，操作界面逼真。提供與現(xiàn)場設(shè)備完全一致的保護(hù)、控制二次回路動態(tài)過程仿真。一次設(shè)備及其就地操作系統(tǒng)仿真系統(tǒng)的一次設(shè)備及就地操作采用多媒體（三維）視景仿真，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)、冷卻系統(tǒng)、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、動作過程和設(shè)備運行狀態(tài)。對部分事故，可再現(xiàn)事故場景。仿真功能滿足各種運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)備巡視采用實際設(shè)備的三維模型進(jìn)行仿真。對于母線、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)和操作機(jī)構(gòu)等主要電氣設(shè)備，均有多媒體畫面、動畫畫面監(jiān)視，并能進(jìn)行相應(yīng)的動畫操作。有多媒體畫面的一次設(shè)備安裝布置圖及相應(yīng)的一次設(shè)備巡視圖。變電站主要設(shè)備仿真主變壓器仿真范圍：主變壓器、中性點接地刀閘、有載調(diào)壓分接開關(guān)及無激磁調(diào)壓分接開關(guān)、冷卻系統(tǒng)，包括所屬的二次控制、保護(hù)、信號及測量回路。仿真程度：變壓器采用合理的數(shù)學(xué)模型。在運行中能正確反映分接開關(guān)對電壓和潮流的影響；變壓器溫度隨負(fù)荷和環(huán)境溫度的變化；冷卻系統(tǒng)的投入或退出對變壓器溫升的影響；空載變壓器合閘的勵磁涌流等；能對變壓器回路及主要部件進(jìn)行巡視檢查。配電裝置仿真范圍：電氣主接線、各電壓等級的母線、進(jìn)出線、電壓互感器、電流互感器、避雷器、電抗器、電容器、高壓熔斷器、阻波器、濾波器、站用變壓器等設(shè)備的主要功能及相關(guān)的二次控制、保護(hù)、信號及測量回路。仿真程度：能正確反映正常和事故情況下，各種電氣設(shè)備的運行工況和潮流。當(dāng)運行人員發(fā)出操作指令后，相關(guān)設(shè)備應(yīng)有正確的響應(yīng)；若發(fā)出的是誤操作指令，則應(yīng)按“五防”規(guī)則閉鎖并提示錯誤。解鎖后操作有效，能正確反映誤操作的各種后果。繼電保護(hù)及自動裝置能以模塊方式切換保護(hù)配置。按定值動作的保護(hù)及裝置：保護(hù)的動作以潮流計算、短路電流和整定計算值為依據(jù)；按邏輯動作的保護(hù)及裝置：保護(hù)的動作按邏輯判斷。繼電保護(hù)及自動裝置應(yīng)保證其動作特性、復(fù)歸特性和時間特性與實際裝置一致；發(fā)生故障或設(shè)備異常時，保護(hù)裝置應(yīng)能正確反映動作的選擇性，并考慮相鄰元件的保護(hù)配合；每套保護(hù)所具有的整定值、動作機(jī)理與實際現(xiàn)場一致；繼電保護(hù)或自動裝置的運行操作、啟停切換、定值調(diào)整、信號指示、信號復(fù)歸、動作報告等功能及其操作界面與實際裝置一致。操作熔絲、小開關(guān)、壓板、端子、鍵盤、按鈕等與實際裝置一致；當(dāng)保護(hù)裝置退出運行（操作熔絲或壓板未投入）時，發(fā)生故障，該保護(hù)裝置應(yīng)不動作（拒動）；在正常、異?；蚴鹿是闆r下裝置的信號、掉牌、表計和液晶顯示與現(xiàn)場一致。綜合自動化仿真仿真原廠家的監(jiān)控后臺系統(tǒng)，其界面和操作方法與實際系統(tǒng)一致。能實現(xiàn)：數(shù)據(jù)采集與處理、多種報警方式（簡報信息窗報警與語音報警、故障推畫面告警）、自動控制與調(diào)節(jié)、圖形顯示（接線圖、潮流圖及信息量圖）、報表功能、記錄功能、綜合電壓與無功調(diào)節(jié)功能?？梢詫C自站的監(jiān)控系統(tǒng)界面進(jìn)行二次更改。直流系統(tǒng)仿真范圍：直流屏，硅整流屏、直流蓄電池、高頻開關(guān)電源，可控硅整流、充電設(shè)備、直流系統(tǒng)及絕緣監(jiān)察。仿真程度：高頻開關(guān)電源，可控硅整流及浮充電設(shè)備的運行特性與實際設(shè)備相同；能進(jìn)行操作切換，模擬對蓄電池組充電和浮充電運行方式；調(diào)節(jié)直流母線電壓、蓄電池充放電或斷路器合閘等，表計顯示正確；能反映直流系統(tǒng)運行情況；設(shè)置直流系統(tǒng)故障（直流回路斷線、直流接地等）時，絕緣監(jiān)察裝置表計指示正確。對直流控制屏屏面用多媒體畫面對實際設(shè)備進(jìn)行仿真，包括盤面上儀表，光字信號，轉(zhuǎn)換開關(guān)，切換開關(guān)等。站用電系統(tǒng)仿真范圍：站用變壓器、站用電系統(tǒng)及母線（包括出線開關(guān)，主變壓器的冷卻器電源系統(tǒng)等），分段開關(guān)備自投功能，主控制室燈光信號控制等。仿真程度：能正確反映站用變壓器的電磁關(guān)系，變壓器的并聯(lián)運行、母線電壓波動及負(fù)荷分配符合實際情況；站用電系統(tǒng)的操作和切換符合現(xiàn)場情況，能仿真站用系統(tǒng)故障、母線失壓和備用電源自動投入等。消防系統(tǒng)仿真范圍:自動滅火水噴淋系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、煙感、溫感報警系統(tǒng)，消防水管道。仿真程度:能根據(jù)設(shè)置的事故自動或人工設(shè)定是否啟動滅火裝置，能仿真水噴淋系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)動作后情景，正確仿真各閥門的開啟方向、水流方向，正確顯示運行人員所必須進(jìn)行的操作界面和報警信號。安全用具仿真各種常用的標(biāo)示牌，安全帽，絕緣手套，絕緣靴，接地線，驗電器，圍檔等。三維交互式虛擬現(xiàn)實場景仿真在仿真變電站的一次設(shè)備仿真和一次設(shè)備巡視系統(tǒng)中，利用3D虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)變電站一次設(shè)備的三維重現(xiàn)，如刀閘、地刀、變壓器、瓷瓶、表計等，能逼真地模擬各種天氣狀況，形象地反映設(shè)備的正常、異常、事故狀態(tài)及其動作過程，可以實現(xiàn)在場景中的任意漫游，對場景中的一次設(shè)備進(jìn)行就地操作，并可對虛擬場景中的設(shè)備進(jìn)行巡視、檢查、記錄等，并可形象逼真的模擬現(xiàn)場的掛牌、掛地線和驗電等不同的工作方式。多媒體圖象、聲音與仿真過程同步，產(chǎn)生逼真的仿真效果。三維仿真系統(tǒng)是以實際場站內(nèi)的設(shè)備為依據(jù)用三維軟件搭建的，仿真場景基本再現(xiàn)場站內(nèi)的各種設(shè)備，并實現(xiàn)其各種操作功能和故障現(xiàn)象。虛擬現(xiàn)場場景中的主要功能有：場景中的任意漫游功能：使用者可以任意設(shè)置行走速度和視角，在場景中漫游進(jìn)行巡視，為了更逼真的模擬現(xiàn)場，我們?yōu)樗械脑O(shè)備都設(shè)置了碰撞功能。各個設(shè)備與現(xiàn)場一致的操作功能：三維場景中可以模擬所有現(xiàn)場中的設(shè)備的操作，如開關(guān)門，五防鎖，機(jī)械鎖，電磁鎖，分合閘按鈕，開關(guān)，操作把手，電源，連片，小車操作等等；可根據(jù)系統(tǒng)實時變換設(shè)備狀態(tài)，如刀閘，地刀，燈，表計（包括數(shù)字表和指針表）等。再現(xiàn)現(xiàn)場中的故障現(xiàn)象的功能：通過在主接線上設(shè)置故障，三維場景中再現(xiàn)故障現(xiàn)象，目前已實現(xiàn)的故障現(xiàn)象有變壓器著火，變壓器漏油，吸濕器受潮，瓷瓶破裂，瓷瓶爆炸，瓷瓶油污，線夾發(fā)熱，誤拉刀閘（地刀）產(chǎn)生電弧，誤合刀閘（地刀）產(chǎn)生電弧等等。設(shè)備異常巡視記錄功能：在場景中巡視設(shè)備，可以隨時填寫設(shè)備異常巡視記錄，并保存，這些記錄可隨時查看，也可用來學(xué)員考試時記錄答案。掛牌功能：實際場景中可以掛牌的地方，仿真場景中都可以實現(xiàn)掛牌，在掛牌模式下點擊要掛牌的位置，選擇掛牌類型就可以在相應(yīng)的位置實現(xiàn)掛牌。點擊所掛的牌即可實現(xiàn)撤銷掛牌的功能。驗電功能：在三維場景中可以檢驗?zāi)硞€接線的帶電屬性，選擇接線后有電無電均會給出提示。掛地線功能：可實現(xiàn)在場景中相應(yīng)的位置掛地線的功能。導(dǎo)航功能：以場景的頂視圖為背景的導(dǎo)航圖和以主接線圖為背景的導(dǎo)航圖，能實時標(biāo)示你當(dāng)前所在的位置，在導(dǎo)航圖上鼠標(biāo)左鍵單擊你想去的位置即可在場景中到達(dá)該點應(yīng)在的位置。設(shè)置圍欄功能：可以實現(xiàn)現(xiàn)場檢修時圍欄的設(shè)置。防誤閉鎖裝置仿真與現(xiàn)場一致的操作票系統(tǒng)及微機(jī)五防閉鎖裝置?？梢赃M(jìn)行模擬演習(xí)、培訓(xùn)測試，具有五防智能檢查、聲光報警功能，圖形、數(shù)據(jù)庫具有網(wǎng)絡(luò)功能和當(dāng)?shù)毓δ?。便于管理、便于維護(hù)、便于升級。在“五防”系統(tǒng)退出狀態(tài)下，運行人員發(fā)生誤操作（如：誤拉合開關(guān),帶負(fù)荷誤拉合隔離刀閘,帶地線合閘,帶電掛地線或合接地刀閘,誤入帶電間隔等）,均將自然引發(fā)相應(yīng)的事故，保護(hù)和自動裝置將按不同的地點、保護(hù)狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)相應(yīng)動作，與實際運行一致。保護(hù)和自動裝置動作原理、專業(yè)理論等方面，使用交互的、多媒體網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行互動培訓(xùn)，使得變電運行人員和管理人員得到從理論到操作全面詳實的系統(tǒng)培訓(xùn)。變電站仿真系統(tǒng)功能變電仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的主要功能是培訓(xùn)和考核變電運維人員和管理人員，也可對繼電保護(hù)人員進(jìn)行輔助培訓(xùn)。針對變電運維人員培訓(xùn)、考核和鑒定的實際需要，在培訓(xùn)功能的設(shè)計方面，充分考慮變電運維人員的監(jiān)盤、常規(guī)操作、巡視和事故處理等工作。同時對一次設(shè)備、二次回路、保護(hù)和自動裝置動作原理、專業(yè)理論等方面，使用交互的、多媒體網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行互動培訓(xùn)，使得變電運維人員和管理人員得到從理論到操作全面詳實的系統(tǒng)培訓(xùn)。日常操作、監(jiān)視培訓(xùn)監(jiān)盤和抄表實現(xiàn)變電運維人員的監(jiān)盤工作，包括一、二次系統(tǒng)的運行監(jiān)視，站用電交流系統(tǒng)的運行監(jiān)視，站用電直流系統(tǒng)的運行監(jiān)視。監(jiān)視的主要內(nèi)容有：一次設(shè)備及系統(tǒng)的運行狀態(tài)，測控屏、繼電保護(hù)及自動裝置屏、站用交直流屏運狀態(tài)，電壓、電流、有功、無功、頻率（并列時的頻差、壓差、同步表）、變壓器溫度等表計讀數(shù)，信號指示燈、光字牌、壓板、切換連片、報警等信號。操作培訓(xùn)涵蓋變電站典型操作票中的所有操作，包括主接線圖、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中全部一次設(shè)備及保護(hù)和自動裝置、站用電、直流系統(tǒng)等設(shè)備的各種操作、相關(guān)信號、表計、指示燈的實時變化等；二次部分小開關(guān)、保險的分合、電流端子；保護(hù)自動裝置的投切、方式切換及其液晶面板的操作、打印、保護(hù)定值修改等；并包括驗電、掛地線操作；各種操作的信號燈及位置指示器實時響應(yīng)。正常操作：包括正常所有模擬操作，倒閘操作、遙控操作、分接頭調(diào)節(jié)、運行監(jiān)視等正常操作(含室內(nèi)、外一、二次設(shè)備操作及檢查)。開關(guān)、刀閘操作，在監(jiān)控中心仿真界面、變電站監(jiān)控后臺仿真界面或現(xiàn)場就地控制屏上的操作，包括現(xiàn)場的開關(guān)同期操作。在“五防”系統(tǒng)退出狀態(tài)下，運行人員發(fā)生誤操作（如：誤拉合開關(guān),帶負(fù)荷誤拉合隔離刀閘,帶地線合閘,帶電掛地線或合接地刀閘,誤入帶電間隔等）,均將自然引發(fā)相應(yīng)的事故，保護(hù)和自動裝置將按不同的地點、保護(hù)狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)相應(yīng)動作，與實際運行一致。巡視檢查培訓(xùn)按照部頒或現(xiàn)場制定的運行規(guī)程所規(guī)定的項目和巡視周期,利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)進(jìn)行一、二次設(shè)備的巡視。采用虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)、以三維方式展現(xiàn)變電站所有設(shè)備，包括變電站正常、異常、事故工況下的現(xiàn)象和聲音等現(xiàn)場所有場景，在時間、空間上極其逼真地仿真設(shè)備的正常與異常狀態(tài)，達(dá)到身臨其境的效果。如變壓器、電抗器的油溫、油位、油色、吸潮顏色、高低壓引線接頭是否發(fā)熱、冷卻系統(tǒng)運行情況，電容器的外殼有無變形，熔絲、接頭、套管是否完好，瓷瓶的破碎與閃絡(luò)等異?，F(xiàn)象任意設(shè)置，并可對設(shè)備運行的正常、異常、缺陷進(jìn)行判別和處理。教員能夠為不同的設(shè)備設(shè)置各種異常、缺陷。教員能夠跟蹤記錄學(xué)員的巡視過程和異常、缺陷處理過程，學(xué)員完成巡視后可立即給出評分，并出具學(xué)員巡視記錄和詳細(xì)評分表。所有可操作的設(shè)備和可觀測的動態(tài)量都屬巡視訓(xùn)練內(nèi)容。事故處理培訓(xùn)事故的仿真分兩種情況，一種是設(shè)置的事故，如：線路故障、母線故障、變壓器故障等；另一種是誤操作事故，這種故障在模型中自然引發(fā)。另外還可設(shè)置開關(guān)拒動、保護(hù)拒動、誤動來擴(kuò)大事故范圍。利用設(shè)置事故可進(jìn)行各種事故演練、重演，提高學(xué)員對事故處理的能力。事故分電力網(wǎng)絡(luò)、線路、變壓器、母線、斷路器、互感器、電抗器、電容器、站用交流/直流系統(tǒng)、保護(hù)及自動裝置、二次回路等方面。在設(shè)置的事故中，其類型（如相間短路，接地短路、三相短路、二相短路接地）、性質(zhì)（永久或瞬時）、地點（所有線路從首端到末端任意點）可任意排列組合，同時還能與斷路器、繼電保護(hù)及自動裝置誤動、拒動任意組合。由于誤操作和不當(dāng)調(diào)整引起的故障由系統(tǒng)自然實時響應(yīng)，不需要事先設(shè)置和人為干預(yù)，如同實際一樣。仿真系統(tǒng)可人為地設(shè)置單個或復(fù)合故障，制造事故現(xiàn)場，讓學(xué)員判斷事故性質(zhì)、類型、地點等并進(jìn)行處理，由系統(tǒng)記錄其處理過程并打印輸出，可以對學(xué)員的事故處理能力和技巧進(jìn)行評定，找出事故處理中的差錯、疏漏，牢記正確的處理方法，提高技術(shù)水平。“五防”系統(tǒng)培訓(xùn)按現(xiàn)場實際的功能仿真，但防護(hù)措施可以由教練員隨時取消，使“五防”失靈，學(xué)員任何誤操作引起的后果自然產(chǎn)生。異常培訓(xùn)設(shè)備異常仿真分兩種情況，一種是在運行中自然發(fā)生的，如：變壓器過負(fù)荷、變壓器油溫超過允許值、電源消失等；另一種是需要設(shè)置的異常，如：變壓器漏油、變壓器匝間輕微短路等。設(shè)備異常發(fā)生時，將引發(fā)相應(yīng)告警信號，相應(yīng)畫面及監(jiān)視儀表反應(yīng)與現(xiàn)場一致。缺陷設(shè)置培訓(xùn)現(xiàn)場運行、檢修、試驗中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，有些危及安全但尚未構(gòu)成設(shè)備異常及事故，必須進(jìn)行處理。在培訓(xùn)過程中，教練員可適時插入設(shè)備缺陷，以考核學(xué)員在設(shè)備巡視過程中，能否及時發(fā)現(xiàn)并作相應(yīng)的處理。事故處理培訓(xùn)具體包括下列內(nèi)容，但不僅限于此，具體情況根據(jù)現(xiàn)場和培訓(xùn)要求。開關(guān)本體及其相關(guān)的故障刀閘本體及其相關(guān)的故障接地設(shè)備本體及其相關(guān)的故障、異常變壓器本體及其相關(guān)故障母線故障線路故障電容器故障電抗器故障、異常繼電保護(hù)及自動裝置故障智能裝置故障交、直流系統(tǒng)故障二次回路故障其它故障及異常以上各種故障異常情況可以任意組合構(gòu)成各種復(fù)合故障。培訓(xùn)評價考核系統(tǒng)功能培訓(xùn)評價考核系統(tǒng)包括學(xué)員管理和培訓(xùn)評價考核功能。學(xué)員管理系統(tǒng)學(xué)員管理系統(tǒng)具備完善的學(xué)員檔案管理功能，建立完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括學(xué)員的個人信息和培訓(xùn)考核記錄等詳實信息，具備方便的查詢、輸出功能，并與評價考核系統(tǒng)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成科學(xué)、規(guī)范的學(xué)員管理系統(tǒng)。培訓(xùn)評價考核系統(tǒng)功能提供一整套智能的培訓(xùn)評價、考核系統(tǒng)，在理論、技能操作和事故處理方面均能科學(xué)、全面地記錄和考核學(xué)員的實際水平，準(zhǔn)確、及時、科學(xué)、公正地給出評判結(jié)果。有覆蓋全面、題型豐富、題量充足的理論和技能操作試題庫管理平臺。試題庫的題目由教員可以隨時加入、補(bǔ)充、刪除。根據(jù)教練員對題型、題量、分值等的設(shè)置，自動生成試卷，并可以自由更改題目、題量、分值等項目；也可以手動選擇生成試卷。生成的試卷可以靈活輸出和打印。對于是非或選擇類題型，由教員預(yù)先設(shè)置分值，計算機(jī)自動評判。對于操作或文字類題型，由教員預(yù)先設(shè)置每一個步驟或關(guān)鍵字、詞、語句的分值，可根據(jù)答案內(nèi)容各部分重要性給予加權(quán)，計算機(jī)自動評判。打分依據(jù)包含：事件記錄、越限統(tǒng)計、報警統(tǒng)計、事故擴(kuò)大的統(tǒng)計、曲線、錯誤操作、漏項、操作次序等項目。理論和操作、巡視等考試均在計算機(jī)上進(jìn)行，教練員能科學(xué)地監(jiān)控學(xué)員的考試。計算機(jī)自動評判過程無法進(jìn)行時在教員臺發(fā)出告警，彈出評判畫面顯示學(xué)員答案和標(biāo)準(zhǔn)答案，由教員干預(yù)完成。對于操作、巡視和事故處理方面的考核，有相應(yīng)的專家系統(tǒng)。評分過程可選擇自動和人工方式。無論何種評判方式，學(xué)員答題的全部過程步驟、內(nèi)容、操作記錄等均能記錄存檔，能方便地以文本、表格等形式輸出和打印，并方便載入學(xué)員管理系統(tǒng)。教練員臺功能仿真機(jī)系統(tǒng)的教練員擔(dān)負(fù)著仿真運行控制及監(jiān)視仿真過程的任務(wù)、豐富、方便、實用的教練員臺功能，是仿真機(jī)系統(tǒng)能力得以發(fā)揮的重要手段，用戶可以使用鼠標(biāo)或鍵盤方便地完成各種仿真機(jī)的控制和監(jiān)視?？刂品抡鏅C(jī)的啟動，停止和工況變化；教練員能很容易、靈活地監(jiān)視和控制學(xué)員的操作；繼電保護(hù)的配置：可根據(jù)培訓(xùn)對象的不同，對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行合理的重新配置；方便、快捷設(shè)置各種單一故障、復(fù)雜故障和壓板、小開關(guān)等虛接狀態(tài)。凍結(jié)/解凍通過一觸式操作可以方便地在任意時刻凍結(jié)仿真模型，在需要時恢復(fù)仿真模型的運行。故障設(shè)置功能在任何用戶需要時刻，可以加入或消除工程師配置好的故障，能夠提供不小于5000個故障的驅(qū)動能力，并能將故障進(jìn)行合理的組合，以構(gòu)成復(fù)雜故障。培訓(xùn)計劃、培訓(xùn)教案生成系統(tǒng)功能根據(jù)培訓(xùn)對象的具體素質(zhì)、要求、培訓(xùn)目標(biāo)或考核要求等綜合情況自動或手動生成培訓(xùn)計劃和培訓(xùn)教案，并可以隨意增刪內(nèi)容和修改。通過初始狀態(tài)選擇和成組故障設(shè)置，可實現(xiàn)培訓(xùn)教案的自動啟動。兩臺計算機(jī)可配置成主備用方式，也可分擔(dān)工作運行，監(jiān)管不同的培訓(xùn)內(nèi)容和學(xué)員臺。系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視通過圖形及運行曲線監(jiān)視仿真變電站的運行狀態(tài)；通過列表查看歷史及當(dāng)前故障和操作記錄。事件管理處理來自學(xué)員臺或硬盤臺的操作事件。分為以下幾個線程：操作接收線程，接收來自學(xué)員臺和I/O接口軟件的操作事件；控制命令輸出線程，向模型計算軟件發(fā)送控制及操作命令；運行結(jié)果接收線程，接收來自系統(tǒng)計算進(jìn)程的計算結(jié)果，并發(fā)送至各學(xué)員臺及I/O接口軟件。事件記錄事件記錄自動記錄仿真機(jī)盤臺上的操作與響應(yīng)，以及教練員對仿真模型的操作（例如故障、遠(yuǎn)操等），供教練員分析培訓(xùn)過程使用。系統(tǒng)負(fù)荷有功調(diào)整教員臺能夠在運行中對發(fā)電機(jī)的出力、負(fù)荷的大小進(jìn)行調(diào)整。也能夠根據(jù)負(fù)荷調(diào)整情況，系統(tǒng)自動進(jìn)行發(fā)電機(jī)出力調(diào)節(jié)。操作記錄、事故記錄、故障信息打印仿真過程中的各種記錄及故障信息能夠保存成文檔并打印。五防措施投/切教員臺具有五防投退功能，正常運行時，五防在投入狀態(tài)，在仿真機(jī)進(jìn)行誤操作時，仿真系統(tǒng)給出“誤操作，五防閉鎖”的提示。當(dāng)進(jìn)行故障培訓(xùn)或者對學(xué)員進(jìn)行考核時，教員可以退出五防系統(tǒng)。學(xué)員機(jī)功能學(xué)員臺為通用終端，可按需運行不同的內(nèi)容。變電站仿真系統(tǒng)、巡視系統(tǒng)、培訓(xùn)評價考核系統(tǒng)、教練員臺功能軟件等所有軟件均可按需在學(xué)員臺上單獨或同時運行。既可以接受教練員臺培訓(xùn)模式、教案、考題、提示等監(jiān)控命令和信息，完成并反饋學(xué)員的答案和所有活動，也可以自己運行教員臺內(nèi)容進(jìn)行自學(xué)。通過虛擬盤臺和監(jiān)控界面，學(xué)員可以進(jìn)行變電運行人員監(jiān)盤工作的培訓(xùn)，包括對主控室的中央信號屏、控制屏、保護(hù)及自動裝置屏、站用交直流屏等的開關(guān)刀閘狀態(tài)、電壓、電流、有功、無功、頻率（并列時的頻差、壓差、同步表）、變壓器溫度、信號指示燈、光字牌、保護(hù)及自動裝置的運行狀態(tài)、壓板、切換連片、報警等信號的監(jiān)視工作；在模擬盤臺上能夠進(jìn)行各種操作，涵蓋變電站典型操作票中的所有操作，包括全部一次設(shè)備及保護(hù)和自動裝置、站用電、直流系統(tǒng)等設(shè)備的各種操作、相關(guān)信號、表計、指示燈；以及二次部分小開關(guān)、保險的分合、電流端子的操作，保護(hù)自動裝置的投切，方式切換及其液晶面板的操作、打印、保護(hù)定值修改、錄波圖察看等；并包括驗電操作、設(shè)置標(biāo)志牌、各種可操作的信號燈及位置指示器的操作處理。設(shè)備巡視提供一個基于三維動畫技術(shù)的變電站虛擬現(xiàn)場，學(xué)員在虛擬的變電站場景中進(jìn)行設(shè)備巡視、檢查判斷設(shè)備缺陷的類型和缺陷處理的方法、填寫巡視記錄等工作。巡視的設(shè)備類型分為一次設(shè)備、二次設(shè)備和特殊設(shè)備，具體包括一次設(shè)備中的：變壓器、GIS設(shè)備、開關(guān)、刀閘、接地變，消弧線圈、所用變、互感器、電容器、母線、電力電纜、電抗器、調(diào)相機(jī)、阻波器等；二次設(shè)備中的繼電保護(hù)裝置、交直流屏、蓄電池、中央信號屏、故障錄波、小電流接地選線裝置、消弧線圈等。系統(tǒng)運行指標(biāo)穩(wěn)態(tài)運行指標(biāo)穩(wěn)態(tài)運行時，仿真系統(tǒng)運行參數(shù)與實際系統(tǒng)相比，滿足：主要參數(shù):誤差不大于±2%一般參數(shù)：誤差不大于±5%其它相關(guān)參數(shù)：誤差不大于±10%動態(tài)運行指標(biāo)動態(tài)運行包括各種倒閘操作、運行方式調(diào)整及發(fā)生故障過程中，滿足：表計顯示各參數(shù)的動態(tài)變化趨勢遵循電路定律，符合實際現(xiàn)象；仿真機(jī)系統(tǒng)的