变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统开发与应用

国网河北省电力有限公司培训中心 褚雯雯 董光睿 赵 策 李光普

1 变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统开发主要内容

对于电力企业来讲，要想更好的发展，势必需要确保变电站开关设备的稳定性，这就需要做好仿真系统培训系统的开发。而变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统开发主要内容，有以下两点。

第一，仿真培训系统主要分为两部分，一部分是系统演示，另一部分则是仿真系统。而系统演示是指仿真系统的使用方法，因此相关人员也要掌控好仿真系统的实际情况，其也是仿真培训系统的核心部门。比如：包含监视记录以及调整变电站运行工况或者是正常倒闸操作，所以企业应围绕这些内容来展开仿真培训，切实保障变电站开关设备的稳定性。

第二，变电站开关设备检修虚拟仿真培训的重点就是仿真系统，所以应注重对变电站运行人员的培训，使其能够形成良好的工作习惯，针对潜在的问题都第一时间去处理，也要掌握先进的变电站仿真技术，进一步通过组态建模达到令人满意的培训效果。

2 变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统基本功能

变电站设备已经成为电力企业发展中的重要组成部分，而积极开展开关设备检修虚拟仿真培训系统开发非常重要。

第一，设备显示。它往往是仿真培训系统的基本功能，工作人员应做好该环节的工作，它主要是用于监视变电站开关设备运行状态的，针对潜在问题都能够第一时间去处理。同时管理人员也可以通过设备显示，掌握变电站开关设备的运行参数、信号以及相关参数；第二，设备操作。这就对操作人员提出新的要求，应提高工作责任心。本身设备操作就是变电站仿真培训系统的基本功能，此时可以采用就地、遥控等方法来操控设备。

第三，设备巡视。是仿真培训系统的主要功能，工作人员可以通过仿真参数，进而掌握相关开关设备是否存在着异常情况，针对异常情况，也应及时采取应对措施去处理；第四，故障异常仿真。主要是指变电站开关设备在运转过程中，因受到外界因素的干扰而出现故障问题，所以操作人员应针对已经发生了故障及时维修，只有确保相关参数与变电站反应处于一致，才可以提高变电站开关设备检修虚拟仿真培训时效性。

3 仿真范围及程度

3.1 范围

仿真的范围主要包含变电站一、二次设备，或者是变电站辅助设备，只有通过拓宽仿真培训范围，才能够保障变电站开关设备的安全稳定状性，这也关乎电力企业发展。其中变电站一次设备包含很多内容，常见的设备有变压器模型、占用变压器模型，或者是断路器模型，可以说，其包含的设备比较多，相关人员应加强设备管理。

而二次设备模型则不同于一次设备，它主要包含占用直流系统模型、断路器控制系统模型、中央信号系统模型以及自动装置模型等诸多系统，所以我们只有明确变电站开关设备检修虚拟仿真培训范围，才能够实现提高培训活动质量的目的，切实为后续仿真培训创下良好的条件。

3.2 程度

仿真的程度也需要满足相应的要求，这对电力企业发展来讲也非常重要。因为变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统开发本身所涉及的内容就比较多，要确保培训系统应满足以下条件。

第一点，能够正确反映变电站和相关电网相互作用或者是相互影响关系，针对潜在问题都要及时去处理，同时也要正确去描述变电站在电网中的地位，这样才能够发挥仿真培训活动价值，保障变电站仿真的真实性。

第二点，针对电力系统出现的故障原因也要加以分析，因为故障若不及时处理，往往会导致局部电网电压与频率不正常，对于电力企业正常生产作业都会造成影响，所以要确保电网和变电站模型应处于一定电压和频率范围。变电站一、二次设备仿真范围要全面性，相关人员也要按照相关要求做好基础工作。比如：应确保模型与算法应有良好的收敛性，同时也要实时响应速度，这不仅能够保障变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统有良好的时效性，也能为电力企业后续管理工作奠定基础。

4 系统功能

4.1 变电站开关设备仿真讲解模块

变电站开关设备仿真讲解模块是提高设备检修工作质量的重要内容，应结合实际需求来展开虚拟仿真培训，目的也是为了起到有效补充的作用。变电站开关设备检修工作系统性较强，应做好每一环节的工作，才能实现提高技术水平的目的。同时也可从功能上进行详细划分，进步将其分为不同的模块，针对不同模块也要制定可行的方案去加强讲解，这样才能让每个人了解变电站开关设备的实际原理；可通过对内部和外部进行三维建模，以此来确保变电站处于安全稳定运转的状态。也可将所设立的三维模型以仿真形式表现出来，这也是虚拟仿真培训常用的一种手段，最后得以达到令人满意的培训效果[1]。

4.2 变电站开关设备运行仿真模块

电力企业发展中开始注重变电站开关设备检修工作，该工作所涉及内容较多，在实际管理上也面临着一些困难，还需加大在虚拟仿真培训系统上的开发与应用。其中，需对变电站开关设备运行仿真模块进行分析，这也是其主要系统功能之一，在对变电站开关三维建模过程中，要秉承负责任态度做好仿真模块分析，通过三维模型构建可形成一个含有一次设备的三维仿真变电站场景，这可为后续工作提供理论数据支持。

当然变电站场景内部也需具备全面性，应包含相应的检修设备，这样不仅可达到真实仿真的效果，也能切实提高变电站开关设备检修工作质量[2]。此外也要做好安全布置工作，对相应的变电设备检修结束后也要快速恢复其供电功能，以免影响其他经济活动，从而通过变电站开关设备运行仿真模块，实现间隔内设备倒闸操作目的。

4.3 变电站开关设备检修仿真模块

变电站开关设备已经成为电力企业发展中的重要组成部分，而部分设备在运转过程中也会存在着问题，所以我们还需要加强对设备的检修，这就需要对变电站开关设备检修仿真模块加以研究[3]。

首先，工作人员应在每个间隔停电之后来进行操作，这样才能够达到理想化的检修效果，因为通过间隔停电，我们可掌握变电设备的实际故障所在，进一步采取有效方法去处理问题。当然做好前期准备工作的同时，也应加强对相关人员的培训，使他们能够掌握相应的基础理论知识，也要提高其安全责任意识，从而为后续变电站开关设备检修虚拟仿真培训管理工作奠定夯实基础；其次，为了更好的提高变电站开关设备检修工作质量，工作人员也要确保整个检修流程的规范化，在检修过程中也要做好检修记录，最重要的是要对每个步骤的考题进行评分，这也关乎后续变电站开关设备检修工作质量。

4.4 变电站开关设备支撑管理模块

做好上述内容之后，电力企业也要加强变电站开关设备支撑管理模块分析，这也是其系统功能之一，特别是在进行虚拟仿真培训系统开发时。其中支撑管理模块，我们可将其理解为是对内部学员进行统一集中化培训管理的过程，其最终的目的也是为了提高学员各方面能力，进一步满足电力企业实际经济活动发展需求，这对于企业经济利润的提高也非常的重要。

同时优秀学员自身要努力的去学习，积极参与到相关培训活动中，进一步通过全方位系统培训，掌握更多的变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统项目，且确保变电站开关设备检修工作质量得到提高[4]。因为电力企业本身就与现代城市发展之间存在密不可分的关系，其设备安全也间接影响了人们的生活以及行业生产，所以我们更加需要通过加强对虚拟仿真培训系统的开发，以此来保障变电站开关设备检修工作顺利有序展开。

5 变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统开发

5.1 硬件系统结构

变电站开关设备检修工作综合性比较强，管理中也面临着一些问题，所以我们还需要加大在虚拟仿真培训系统上的开发，以此来满足电力企业发展需求[5]。

首先，应注重对硬件系统结构的研究，该系统包含很多系统，比如：学员机网络服务器，系统服务器以及相应的数据库服务器等，每一个服务器都发挥着至关重要的作用，所以相关管理者应做好每一个硬件结构的管理。同时，学员机大多数是用于接收用户的输入信号，以此来达到有效管理的目的，这不仅能够提高变电站开关设备检修工作质量，同时也能够实现数据信息实时传递的目的；其次，工作人员也可借助网络服务器来展开工作，该服务器的作用主要是为了数据传输，最重要的是要了解硬件系统结构的实际运转状况。

5.2 系统软件设计

系统软件设计也是变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统开发中需注重环节。通常情况下，虚拟仿真培训系统大多数是采用组件化展开工作的一个过程，当然也会应用到其他软件技术，不同的技术也发挥着不同的作用，这就需要按照实际检修工作需求科学合理的选择，以此来发挥现代软件技术价值。同时管理人员也可按照多层应用体系进行设计，以此来确保系统软件设计水平得到逐步的提高。

其次，大多数系统服务器所包含的内容比较多，常见模块是人员管理模块或者是配置缺陷模块，每一个模块所涉及的内容也不同，所以电力企业更加需要做好系统软件设计工作，进而为后续变电站开关设备检修工作质量的提高奠定夯实基础，以及促进我国电力企业健康可持续化发展。

5.3 关键技术实现

变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统开发，是电力企业需要加强管理的一环，因为这直接关乎其发展速度的快慢。而要想在当前市场经济体系中立足不败的地位，更加需要加强仿真培训系统的开发，可引进相应的关键技术来实现目的。

第一，安全事故案例制作技术是常见的一种技术手段，它主要是指利广大用户利用沉浸式变电站安全事故案例工作构成的一个系统，能够提高整个案件制作的效率和质量。当然不同的技术也发挥着不同的作用；第二，沉浸式立体显示技术，也是变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统开发中常用的一个技术手段，这也能够为相关人员工作提供技术支持；最后，通过不同的技术手段达到预期的仿真培训效果，并带动我国电力企业朝着更好的方向可持续发展。

5.4 虚拟仿真培训系统应用

变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统得到较好的应用，且获得了令人称赞的成绩和效果。所以，为了取得良好的仿真培训效果，电力企业也要加强在系统应用上的研究力度，以此来弥补以往管理模式上的不足。如：可通过有效应用虚拟仿真培训系统，实现作业前准备以及检修流程培训等目的，这样就可提高变电站开关设备检修工作质量，且发挥培训工作价值；其次，也可通过创新学习模式，以此来达到良好交互性的目的，这不仅能够培养出更多优秀的技能型人才，且将虚拟仿真培训系统有效地应用和推广出去。

综上，为了进一步达到理想化管理效果，电力企业应加强在变电站开关设备检修方面的管理，也要积极开展虚拟仿真培训，这不仅可以提高设备检修工作质量和效果，同时也可将虚拟仿真培训系统较好地推广和应用出去，进而获得更大的发展空间。