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电力培训仿真系统介绍
中国电力科学研究院
电网所电力培训仿真研究中心
电网所电力培训仿真研究中心是长期从事电力系统仿真培训系统的技术研究、产品开发、标准制定和项目咨询的专业部门。在国内变电站仿真、集控站仿真、电网仿真及其相关领域的研究和实践方面一直处于领先和主导地位,打造了一系列具有国际先进水平的技术和自主核心知识产权的知名产品,变电站仿真、集控站仿真和联合仿真国内市场占有率90%,电网仿真国内市场占有率50%,并先后承担了国家电网公司“十一五”重点科技项目“基于HLA的数字化东北电网仿真培训系统”和“交互式可视化高压直流输电生产培训模拟系统”。调度员培训仿真、变电培训仿真曾获国家科技进步二等奖两次、三等奖一次;省、部级科技进步一等奖两次,二等奖一次,三等奖两次;中国电力科学技术三等奖一次。是目前国内同类仿真培训系统获奖最高、最多的团队。其调度员培训仿真系统为电力部1996年新技术、新产品,变电培训仿真系统为国家科委“九五” 期间重点科技推广项目。2006年4月TS2000培训仿真系统获全国电力行业用户满意产品称号。
电力培训仿真研究中心培训仿真产品有:
Ø 地区电网综合仿真培训系统
Ø 区域电网多级联合培训系统
Ø 电网调度员仿真培训系统(DTS)
Ø 变电站仿真培训系统
Ø 集控站仿真培训系统
Ø 变电站数字与物理混合实时仿真培训系统
Ø 高压电气设备预防性试验和电缆故障寻测仿真培训系统
Ø 基于Web的多媒体远程培训系统
l 电力安全生产多媒体培训系统
l 变电站一次设备多媒体培训系统
l 变电站二次设备多媒体培训系统
l 输电设备多媒体培训系统
l 高压试验及电缆故障巡测多媒体培训系统
l 良好工作习惯培养--系列软件系统
l 典型故障演示讲解多媒体软件系统
电力培训仿真研究中心承担的大型比赛和反事故演习:
l 国家电网2006年变电运行技能比赛;
l 南方电网2005年和2007年变电运行技能比赛;
l 国家电网2003年至2008年联合反事故演习;
l 南方电网2002年至2007年联合反事故演习;
2.1电网、集控站、变电站联合仿真培训系统(TS2000培训仿真系统)
TS2000系统将电网仿真、变电站仿真、变电站综合自动化系统仿真、集控站仿真、调度自动化系统(SCADA)仿真有机结合为一体,实现了电网生产运行的综合仿真培训。系统可以完整、逼真地实时模拟电网、集控站、变电站的各种现象、环境气氛和参数状态变化等,使受训者如同亲临其境,同时,系统能正确地反映电网、变电站、变电站综合自动化系统、集控站监控系统、调度自动化系统(SCADA)之间相互作用、相互影响的关系,提高了整个联合仿真培训系统的一致性和真实性,培训功能更加完善,可以对电网运行人员进行全方位、全过程的仿真培训。系统不但可以用于变电运行人员的培训,也可以用于电网调度人员培训,还可以用于电网调度人员和变电运行人员联合反事故演习培训。
系统典型应用和代表用户
1)变电仿真培训系统、集控站仿真培训系统
Ø 福建电力培训中心变电仿真培训系统
Ø 上海电力培训中心变电仿真培训系统
Ø 云南电力培训中心变电仿真培训系统
Ø 广州供电局集控站仿真培训系统
Ø 嘉兴电力局集控站仿真培训系统
2)地区电网综合仿真培训系统
Ø 南京供电局地区电网综合仿真培训系统
Ø 深圳供电局远程网络变电仿真培训系统
Ø 广东电网公司培训中心变电仿真培训系统
3)区域电网多级联合仿真系统
Ø 河北省电力公司区域电网多级联合仿真培训系统
Ø 大同电力技工学校电网、集控站、500/220kV变电站联合仿真培训系统
Ø 青海电力公司培训中心电网及变电站联合数字仿真系统
Ø 华北电网有限公司培训中心电网、集控站、500/220/110kV变电站联合仿真培训系统
Ø 基于HLA的全数字化东北电网仿真系统
2.2电网仿真培训系统
电网调度员仿真培训系统是按被仿真的实际电力系统的数学模型,模拟各种操作和故障后的整个电力系统工况,为电网调度员提供一个逼真的培训环境,该系统不仅可以对电网调度人员进行正常操作和反事故演习的培训,还可以用于电网运行方式分析、电力系统教学和电网规划分析。
首创国内调度员培训模拟(DTS)技术,在国内率先实现DTS从SE(状态估计)实时启动和从教案启动等各种启动方式。模型逼真、功能强大、操作灵活简便、鲁棒性好。在全国电力系统(国调、网调、省调)得到广泛推广运用。
典型代表用户
l 国家电网仿真培训系统
l 南方电网仿真培训系统
l 华北电网仿真培训系统
l 东北电网仿真培训系统
2.3 变电站数字与物理混合实时仿真培训系统
混合实时仿真培训系统采用数字化的电网仿真与实际变电站一、二次设备相结合的混合仿真技术(即变电站监控系统、变电站部分一次设备、保护及测控装置、五防系统等采用现场真实物理设备,而邻近电网及其它一次设备、二次设备等采用数字仿真),实现变电站嵌入式数字物理混合仿真。在嵌入式数字物理混合仿真培训系统中,数字仿真系统采用先进的电磁暂态与全动态混合仿真技术,即详细仿真变电站及其相关的局部电网采用实时电磁暂态仿真技术,变电站所在的整个电网采用暂态、中期、长过程一体化仿真计算技术,实现电网的全动态仿真,从而既能详细而真实再现变电站设备正常、异常和故障情况下的稳态、暂态行为,也能逼真的再现大电网的各类动态过程对变电站的影响。通过高速的通信系统,高速的开关量采集、输出系统,高速、高精度的数字模拟量转换系统和仿真功率放大器,将数字仿真电网与真实的变电站一、二次设备有机结合、无缝衔接,营造了十分逼真的变电站运行环境,是一种性价比很高的仿真培训系统。
系统在变电站嵌入式混合仿真系统中充分考虑对继电保护人员的培训功能,建立了继电保护、计量、二次检修维护人员培训平台。第一,利用二次回路故障模拟器对变电站实际二次回路进行改造,不但可以在二次回路设置各种故障,而且可以支持对二次回路进行故障查找,彻底解决了目前无法对继电保护人员进行二次回路故障查找等方面的培训,而二次回路故障查找是目前继电保护人员最重要的技能;第二,利用电磁暂态仿真技术、嵌入式仿真技术和完整的一二次设备,可以进行完整的继电保护传动试验;第三,利用多媒体技术和虚拟现实技术开发内容丰富、形象生动的一二次设备培训软件,采用图纸和设备相结合方式,使学员真正地不但掌握实际继电保护的生产运行技能,而且从原理上掌握继电保护的生产运行技术。
典型代表用户
l 河北电网公司石家庄培训中心继电保护和自动化实训基地
l 浙西集控站仿真培训系统
l 辽宁省电力有限公司锦州培训中心66kV变电站仿真培训系统
l 浙西35kV教学变二次加载系统
l 广东电力培训中心混合仿真系统
l 韶关供电局变电站混合仿真系统
l 汕头供电局变电站混合仿真系统
l 东北电网公司特高压变电站混合仿真系统
2.4 高压电气设备预防性试验与电缆故障寻测仿真培训系统
高压电气设备预防性试验与电缆故障寻测仿真培训系统是针对目前电力系统高压电气试验人员及电力电缆故障寻测人员进行培训的一套多媒体仿真培训软件。该系统不但对电力系统高压试验及故障寻测相关理论原理进行全面介绍,而且利用现有三维动画及多媒体技术以三维动画的形式对相关试验操作、故障寻测及相关的仪器仪表的使用等方面进行了全面逼真的演示,同时利用三维虚拟现实技术开发出了全三维的交互式高压试验及电缆故障寻测场景,受训者可以有全虚拟的环境中自主的完成各种试验及电缆故障寻测的操作,使受训者如同亲临其境。
(3)系统典型应用和代表用户
l 广州供电局培训中心
l 山东电力研究院
2.5 基于Web多媒体远程培训系统
Intranet/Internet技术的出现为远程培训系统开发带来了许多新的方法和思路,使基于Web的远程培训系统成为可能和现实。基于Web 的多媒体远程培训系统是一个采用Web技术、ActiveX技术、流媒体技术、知识流技术和插件技术,构成的三层结构浏览器/服务器模型的的开放式、分布式、面向用户可自我完善的多媒体远程培训软件开发平台。该系统主要内容包括实时同步网络教室、网络考场、媒体服务中心、异步交互式WBT课件的支持、学习跟踪与管理、学生反馈系统等功能。
系统典型应用和代表用户
Ø 广州供电局多媒体远程培训系统
Ø 南京供电公司多媒体远程培训系统
Ø 徐州供电公司变电多媒体远程培训系统
Ø 云南电校变电多媒体远程培训系统
Ø 大同供电公司变电多媒体远程培训系统
Ø 大连供电公司变电多媒体远程培训系统
2.6电气设备多媒体演示培训课件系统(WMTS培训课件系统)
电气设备多媒体演示培训课件系统是针对目前系统中常见的输变电设备工作原理及结构学习培训而开发的一套综合了Web技术、多媒体技术、三维动画技术、数据库技术、远程培训技术、网络通信技术于一体的多媒体培训系统。
该系统利用三维动画技术对虚拟设备进行拆解结合设备原理结构图对其结构、工作原理及日常维护等方面进行介绍,其表现形式丰富直观,将传统的说教式、灌输式讲解的被动学习改变为体验式的主动学习,使培训软件具魅力和吸引力,大大地提高了学员的学习兴趣,以寓教于乐的形式对学员展开培训,便于自学。
系统典型应用和代表用户
Ø 茂名供电分公司输配电设备多媒体远程培训系统
Ø 大同电力技工学校输配电设备多媒体远程培训系统
Ø 云南电力学校输配电设备多媒体远程培训系统
Ø 河北省电力公司培训中心配电网多媒体网络培训系统
Ø 天津石化培训中心配电网多媒体网络培训系统
2.7 安全教育展示厅多媒体课件系统
安全教育展示厅多媒体课件系统是配合系统内安全教育培训及安全教育宣传的一套多媒体培训系统。系统采用现有的多媒体技术集成了三维动画短片,安全教育录像及安全知识问答等手段以安全“小故事”的行式对系统内曾出现的安全事故进行再现,并对其事故发生的原因进行分析,使受训人员获得安全知识并且警示相关工作人员加强安全学习。安全教育展示厅多媒体课件系统包含了变电运行安全典型案例、输电运行安全典型案例及公共安全典型案例等内容。
系统典型应用和代表用户
l 广州供电局安全展示厅系统
l 茂名供电局安全教育培训系统
l 河北省电力公司培训中安全培训教育系统
l 天津电力公司安全培训教育系统
2.8 建立良好工作习惯变电站远程仿真培训系统
建立良好工作习惯变电站远程仿真培训系统是一套基于3D技术、虚拟现实技术及三维游戏开发技术的对抗式,过关式的培训系统。其主要设计思路是在系统中组全一个全三维的虚拟变电站,系统的使用人员以一变电站值班工的身份在虚拟变电站事值班,根据系统要求去完成各种指定的工作任务,从而达到升级的目的。
建立良好工作习惯变电站远程仿真培训系统利用现有的虚拟现实技术及三维游戏开发技术设计了各种典型案例(其内容包括系统中常见的正常操作、事故处理、安全工器具的使用等),通过游戏化情节将其合理有机的结合在一起供受训人员使用。情节化的设计可以提高受训人员的自我使用及学习兴趣,受训人员通过对典型的反复操练可以逐步养成良好工作习惯。
系统典型应用和代表用户
l 深圳供电局变电正常操作良好工作习惯培养多媒体培训系统
l 大连电力工业学校变电正常操作、典型事故及异常处理多媒体培训系统
l 广州电力培训中心建立良好工作习惯安全教育培训系统
l 大同电力学校建立良好工作习惯安全教育培训系统