變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓系統開發與應用

國網河北省電力有限公司培訓中心 褚雯雯 董光睿 趙 策 李光普

1 變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓系統開發主要內容

對于電力企業來講，要想更好的發展，勢必需要確保變電站開關設備的穩定性，這就需要做好仿真系統培訓系統的開發。而變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓系統開發主要內容，有以下兩點。

第一，仿真培訓系統主要分為兩部分，一部分是系統演示，另一部分則是仿真系統。而系統演示是指仿真系統的使用方法，因此相關人員也要掌控好仿真系統的實際情況，其也是仿真培訓系統的核心部門。比如：包含監視記錄以及調整變電站運行工況或者是正常倒閘操作，所以企業應圍繞這些內容來展開仿真培訓，切實保障變電站開關設備的穩定性。

第二，變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓的重點就是仿真系統，所以應注重對變電站運行人員的培訓，使其能夠形成良好的工作習慣，針對潛在的問題都第一時間去處理，也要掌握先進的變電站仿真技術，進一步通過組態建模達到令人滿意的培訓效果。

2 變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓系統基本功能

變電站設備已經成為電力企業發展中的重要組成部分，而積極開展開關設備檢修虛擬仿真培訓系統開發非常重要。

第一，設備顯示。它往往是仿真培訓系統的基本功能，工作人員應做好該環節的工作，它主要是用于監視變電站開關設備運行狀態的，針對潛在問題都能夠第一時間去處理。同時管理人員也可以通過設備顯示，掌握變電站開關設備的運行參數、信號以及相關參數；第二，設備操作。這就對操作人員提出新的要求，應提高工作責任心。本身設備操作就是變電站仿真培訓系統的基本功能，此時可以采用就地、遙控等方法來操控設備。

第三，設備巡視。是仿真培訓系統的主要功能，工作人員可以通過仿真參數，進而掌握相關開關設備是否存在著異常情況，針對異常情況，也應及時采取應對措施去處理；第四，故障異常仿真。主要是指變電站開關設備在運轉過程中，因受到外界因素的干擾而出現故障問題，所以操作人員應針對已經發生了故障及時維修，只有確保相關參數與變電站反應處于一致，才可以提高變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓時效性。

3 仿真范圍及程度

3.1 范圍

仿真的范圍主要包含變電站一、二次設備，或者是變電站輔助設備，只有通過拓寬仿真培訓范圍，才能夠保障變電站開關設備的安全穩定狀性，這也關乎電力企業發展。其中變電站一次設備包含很多內容，常見的設備有變壓器模型、占用變壓器模型，或者是斷路器模型，可以說，其包含的設備比較多，相關人員應加強設備管理。

而二次設備模型則不同于一次設備，它主要包含占用直流系統模型、斷路器控制系統模型、中央信號系統模型以及自動裝置模型等諸多系統，所以我們只有明確變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓范圍，才能夠實現提高培訓活動質量的目的，切實為后續仿真培訓創下良好的條件。

3.2 程度

仿真的程度也需要滿足相應的要求，這對電力企業發展來講也非常重要。因為變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓系統開發本身所涉及的內容就比較多，要確保培訓系統應滿足以下條件。

第一點，能夠正確反映變電站和相關電網相互作用或者是相互影響關系，針對潛在問題都要及時去處理，同時也要正確去描述變電站在電網中的地位，這樣才能夠發揮仿真培訓活動價值，保障變電站仿真的真實性。

第二點，針對電力系統出現的故障原因也要加以分析，因為故障若不及時處理，往往會導致局部電網電壓與頻率不正常，對于電力企業正常生產作業都會造成影響，所以要確保電網和變電站模型應處于一定電壓和頻率范圍。變電站一、二次設備仿真范圍要全面性，相關人員也要按照相關要求做好基礎工作。比如：應確保模型與算法應有良好的收斂性，同時也要實時響應速度，這不僅能夠保障變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓系統有良好的時效性，也能為電力企業后續管理工作奠定基礎。

4 系統功能

4.1 變電站開關設備仿真講解模塊

變電站開關設備仿真講解模塊是提高設備檢修工作質量的重要內容，應結合實際需求來展開虛擬仿真培訓，目的也是為了起到有效補充的作用。變電站開關設備檢修工作系統性較強，應做好每一環節的工作，才能實現提高技術水平的目的。同時也可從功能上進行詳細劃分，進步將其分為不同的模塊，針對不同模塊也要制定可行的方案去加強講解，這樣才能讓每個人了解變電站開關設備的實際原理；可通過對內部和外部進行三維建模，以此來確保變電站處于安全穩定運轉的狀態。也可將所設立的三維模型以仿真形式表現出來，這也是虛擬仿真培訓常用的一種手段，最后得以達到令人滿意的培訓效果[1]。

4.2 變電站開關設備運行仿真模塊

電力企業發展中開始注重變電站開關設備檢修工作，該工作所涉及內容較多，在實際管理上也面臨著一些困難，還需加大在虛擬仿真培訓系統上的開發與應用。其中，需對變電站開關設備運行仿真模塊進行分析，這也是其主要系統功能之一，在對變電站開關三維建模過程中，要秉承負責任態度做好仿真模塊分析，通過三維模型構建可形成一個含有一次設備的三維仿真變電站場景，這可為后續工作提供理論數據支持。

當然變電站場景內部也需具備全面性，應包含相應的檢修設備，這樣不僅可達到真實仿真的效果，也能切實提高變電站開關設備檢修工作質量[2]。此外也要做好安全布置工作，對相應的變電設備檢修結束后也要快速恢復其供電功能，以免影響其他經濟活動，從而通過變電站開關設備運行仿真模塊，實現間隔內設備倒閘操作目的。

4.3 變電站開關設備檢修仿真模塊

變電站開關設備已經成為電力企業發展中的重要組成部分，而部分設備在運轉過程中也會存在著問題，所以我們還需要加強對設備的檢修，這就需要對變電站開關設備檢修仿真模塊加以研究[3]。

首先，工作人員應在每個間隔停電之后來進行操作，這樣才能夠達到理想化的檢修效果，因為通過間隔停電，我們可掌握變電設備的實際故障所在，進一步采取有效方法去處理問題。當然做好前期準備工作的同時，也應加強對相關人員的培訓，使他們能夠掌握相應的基礎理論知識，也要提高其安全責任意識，從而為后續變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓管理工作奠定夯實基礎；其次，為了更好的提高變電站開關設備檢修工作質量，工作人員也要確保整個檢修流程的規范化，在檢修過程中也要做好檢修記錄，最重要的是要對每個步驟的考題進行評分，這也關乎后續變電站開關設備檢修工作質量。

4.4 變電站開關設備支撐管理模塊

做好上述內容之后，電力企業也要加強變電站開關設備支撐管理模塊分析，這也是其系統功能之一，特別是在進行虛擬仿真培訓系統開發時。其中支撐管理模塊，我們可將其理解為是對內部學員進行統一集中化培訓管理的過程，其最終的目的也是為了提高學員各方面能力，進一步滿足電力企業實際經濟活動發展需求，這對于企業經濟利潤的提高也非常的重要。

同時優秀學員自身要努力的去學習，積極參與到相關培訓活動中，進一步通過全方位系統培訓，掌握更多的變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓系統項目，且確保變電站開關設備檢修工作質量得到提高[4]。因為電力企業本身就與現代城市發展之間存在密不可分的關系，其設備安全也間接影響了人們的生活以及行業生產，所以我們更加需要通過加強對虛擬仿真培訓系統的開發，以此來保障變電站開關設備檢修工作順利有序展開。

5 變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓系統開發

5.1 硬件系統結構

變電站開關設備檢修工作綜合性比較強，管理中也面臨著一些問題，所以我們還需要加大在虛擬仿真培訓系統上的開發，以此來滿足電力企業發展需求[5]。

首先，應注重對硬件系統結構的研究，該系統包含很多系統，比如：學員機網絡服務器，系統服務器以及相應的數據庫服務器等，每一個服務器都發揮著至關重要的作用，所以相關管理者應做好每一個硬件結構的管理。同時，學員機大多數是用于接收用戶的輸入信號，以此來達到有效管理的目的，這不僅能夠提高變電站開關設備檢修工作質量，同時也能夠實現數據信息實時傳遞的目的；其次，工作人員也可借助網絡服務器來展開工作，該服務器的作用主要是為了數據傳輸，最重要的是要了解硬件系統結構的實際運轉狀況。

5.2 系統軟件設計

系統軟件設計也是變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓系統開發中需注重環節。通常情況下，虛擬仿真培訓系統大多數是采用組件化展開工作的一個過程，當然也會應用到其他軟件技術，不同的技術也發揮著不同的作用，這就需要按照實際檢修工作需求科學合理的選擇，以此來發揮現代軟件技術價值。同時管理人員也可按照多層應用體系進行設計，以此來確保系統軟件設計水平得到逐步的提高。

其次，大多數系統服務器所包含的內容比較多，常見模塊是人員管理模塊或者是配置缺陷模塊，每一個模塊所涉及的內容也不同，所以電力企業更加需要做好系統軟件設計工作，進而為后續變電站開關設備檢修工作質量的提高奠定夯實基礎，以及促進我國電力企業健康可持續化發展。

5.3 關鍵技術實現

變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓系統開發，是電力企業需要加強管理的一環，因為這直接關乎其發展速度的快慢。而要想在當前市場經濟體系中立足不敗的地位，更加需要加強仿真培訓系統的開發，可引進相應的關鍵技術來實現目的。

第一，安全事故案例制作技術是常見的一種技術手段，它主要是指利廣大用戶利用沉浸式變電站安全事故案例工作構成的一個系統，能夠提高整個案件制作的效率和質量。當然不同的技術也發揮著不同的作用；第二，沉浸式立體顯示技術，也是變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓系統開發中常用的一個技術手段，這也能夠為相關人員工作提供技術支持；最后，通過不同的技術手段達到預期的仿真培訓效果，并帶動我國電力企業朝著更好的方向可持續發展。

5.4 虛擬仿真培訓系統應用

變電站開關設備檢修虛擬仿真培訓系統得到較好的應用，且獲得了令人稱贊的成績和效果。所以，為了取得良好的仿真培訓效果，電力企業也要加強在系統應用上的研究力度，以此來彌補以往管理模式上的不足。如：可通過有效應用虛擬仿真培訓系統，實現作業前準備以及檢修流程培訓等目的，這樣就可提高變電站開關設備檢修工作質量，且發揮培訓工作價值；其次，也可通過創新學習模式，以此來達到良好交互性的目的，這不僅能夠培養出更多優秀的技能型人才，且將虛擬仿真培訓系統有效地應用和推廣出去。

綜上，為了進一步達到理想化管理效果，電力企業應加強在變電站開關設備檢修方面的管理，也要積極開展虛擬仿真培訓，這不僅可以提高設備檢修工作質量和效果，同時也可將虛擬仿真培訓系統較好地推廣和應用出去，進而獲得更大的發展空間。