变电站的运行与维护虚拟仿真软件

随着科技的日新月异，电力行业正加速迈进智能化时代，变电站作为电力传输与分配的核心节点，其运行与维护的智能化水平直接关系到整个电力系统的稳定性与效率。随着技术的不断更新迭代以及系统复杂度的日益提升，对人才培养提出了新的要求。为了有效解决这一难题，北京象新力科技有限公司自主研发了“变电站的运行与维护虚拟仿真软件”，该软件依托强大的数字化建模技术和精准的仿真算法，创造性地搭建了一个与现实电力系统几乎无异的三维虚拟空间,通过构建高度逼真的虚拟环境，让学生在模拟实际操作中深入理解并掌握变电站的结构、原理、故障诊断及应急处理等关键知识，从而为他们在未来智能电力领域的职业生涯打下坚实基础。

☑ 产品功能

本软件是一个可实现人机交互的三维可视化的220kV变电站运行维护虚拟实训系统。它从多个维度，全方位、全范围地虚拟仿真了真实变电站的所有生产流程和主要生产设备，并对设备带电情况以粒 子效果显示，学生能够通过阅读相关提示信息，对设备进行各项操作，漫游行走等方式身临其境的全程参与到变电站运行维护过程中，能够学习变电站中各种主要设备的相关知识，能够通过三维场景的现象和二维文字的显示，熟悉具体安全规范，明确操作中的危险点与事故临界点，提高学生的安全意识。能实现自由操作设备，具备学员自由练习、考核认证等功能，具有安全经济、效果直观、提高学习乐趣、巩固加深知识点等特点，满足学生从事变电站运行等相关工作的工程实践要求，能培养学生的相关工程实践能力。

系统主要功能如下：

（1）变电站生产全景漫游，包括设备学习、设备定位、区域讲解、安全教育、系统认知、评分考核等；

（2）变电站运行和操作；

（3）巡检；

（4）故障模拟。

☑ 实验内容

1.1 变电站生产全景漫游

1.1.1 变电站全景漫游

可在漫游模式中操作人物模型或视角去向任意地点，实现在整个三维虚拟环境中的自主漫游，在行走过程中可自主观察设备外形，了 解主要设备和其相关知识，也可全面了解电站的整个布局，对变电站全貌有一个更直接、生动、具体的认识。

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1.1.2 安全教育

厂区内按实际变电站设置危险标志牌及护栏，提醒警示学生，培养学生的安全意识及按流程规范操作的意识。

1.1.3 系统认知学习

在三维场景中，变电站中的线路中都有电流的粒子特效，在断路器分合闸的时候，会有电流粒子特效动作，展示分合闸的状态。

1.1.4 评分、考核系统

学员执行操作票过程中，软件会根据五防原则对每一步操作进行评分、考核，出现错误会给出提示并扣分。

1.2 操作票系统

软件提供操作票系统，该系统模拟实际运行中的系统，严格遵循五防原则开写操作票，防止发生误操作，对人身安全、电气设备造成 损坏。具有典型票和图形开票两种方式。

1.3 巡检

系统具有变电站日常巡检功能，可以根据系统引导对变电站的保护柜、主变压器、断路器、隔离开关、电容器、电流互感器、电压互 感器、避雷器、电容器、电抗器等主要设备进行巡检。巡检内容包括查看巡检路线并填写巡检作业信息、安全服的穿戴和工具的选择、根据巡检卡上的巡检条目进行巡检。在巡检过程中，需记录巡检内容， 方便查看巡检完成情况并在备注栏填写巡检出的问题。

1.4 故障模拟

故障模拟功能包括断路器故障、线路故障、蓄电池故障、瓦斯继 电器有气体、呼吸器受潮、断路器分合闸故障等。

学员需要通过报警信息查看光字牌、读取录波波形、分析故障发生原因、开出操作票从而修复故障。