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随着智能电网的快速发展，智能变电站作为其发电、输电、变电、配电、用电、调度六大环节中的核心一环，至今已有4年的发展历程，技术也在日趋完善。但对智能变电站的认知、管理或维护，广大学生以及多数电力从业人员依然处于模糊状态。作为一个电力高职院校，同时又是湖北省电力公司的技术培训中心，武汉电力职业技术学院对于智能变电站知识的普及和提高具有不可推卸的责任。考虑到职前教育普遍存在的理实脱节、学而不能为所用等现状，以及职后培训应以工作为对象、实操为目的等诸多因素，在国网湖北省电力公司的大力支持下，学院迅速筹划并投资建设了110kV智能变电站实训基地，以此来促进职前学生教育以及职后员工培训的双模式教学。该模式不仅强化了师资力量，同时可有效促进学员理实结合，使其充分感知现场，锻炼动手能力，对于应用型高技能人才的培养具有重要意义。
智能变电站概述
智能变电站概念
所谓智能变电站，也即采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。
智能变电站特征
图1给出了传统变电站与智能站的结构对比。从系统架构上，智能变电站分为3层：过程层、间隔层、站控层，下面将详细介绍。
过程层（设备层）包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端。智能设备主要有智能变压器、智能高压开关设备、电子式互感器等。目前由于技术的局限或稳定性因素，智能一次设备大多还处于过渡状态。一些智能站仍然采用传统式互感器，以保证可靠性。合并单元，根据种类不同，可将传统电压、电流互感器的输出模拟数据转换成数字信号，也可直接接收电子互感器传送的数字采样值，统一合并同步后，通过光纤上传至二次设备，从而取代传统站中纷繁复杂的电缆线路。智能终端用于采集和传送各种开关、刀闸开入开出状态、保护控制信息等。其与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤连接。间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置等二次设备，与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。二次设备之间的连接全部采用高速的网络通信，而不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据、资源共享。站控层包含自动化系统、站域控制、通信系统、对时系统等子系统，实现面向全站的测量控制、数据采集、监视控制、操作闭锁、电能量采集、保护信息管理等相关功能。整个变电站各设备之间以及调度中心都将采用统一的IEC61850规约进行信息交互共享，最终实现跨系统间的数据无缝交换。
综上所述智能变电站典型特征在于：一次设备智能化，二次设备网络化、信息平台一体化。
智能变电站实训基地简介
为方便教学培训，武汉电力职业技术学院从2012年初开始在校内构思筹建110kV智能变电站实训基地，并于2013年年底通过项目验收。考虑到该基地教学用途以及校内场地、项目资金的局限，该智能站结构设计较简单。
图2为基地一次系统接线方案。实训基地本着“同步建设，适度超前”的原则，选取110kVSF6断路器、隔离开关、电流、电压互感器、氧化锌、避雷器母线等设备建设一个出线间隔和一个电压互感器间隔。在此基础上，引入智能电气二次组件及后台系统。后台控制室主要布置交直流电源屏、控制屏、监控后台及工器具、仪表柜等。其具体实施方案如下：
（1）110kV采用智能终端+常规一次设备方式实现一次设备智能化，智能终端就地安装在各间隔智能组件柜内。
（2）110kV采用常规互感器，通过合并单元输出数字量采样信号。互感器的输出模拟信号经合并单元A/D转换后，通过IEC61850-9-2或IEC60044-8协议送至各IED。
（3）操作控制方式。变电站监控系统按无人值班要求，操作控制功能按站控层、间隔层、设备级的分层操作原则考虑。操作权限由站控层、间隔层、设备级的顺序层层下放。在监控系统运行正常的情况下，任何一层的操作、设备的运行状态和选择切换开关的状态都应处于计算机监控系统的监视之中。在任何一层的操作时，其他操作级均应处于被闭锁状态。
（4）系统网络结构。鉴于基地线路结构简单，为节约成本，此处系统站控层与间隔层直接经过站控层网络连接，未设置过程层网络。将保护设备直接融合在一次设备场内的智能终端柜中。同时为满足学员对比观测常规站与智能站，该实训基地智能终端柜做了特殊处理。常规综自站方式配置1套110kV线路保护装置、1套110kV线路测控装置、1套母线测控装置，采用常规模拟电气量对实验间隔进行保护、控制。智能变电站方式配置1套110kV线路智能终端合并单元一体化装置和1套110kV线路保护测控一体化装置，采用数字信号经智能终端合并单元一体化装置对实验间隔进行保护、控制。
总之，该实训基地的建设与现场高度一致，可营造出真实的职业环境，与变电站“零距离”接轨。同时具有一定的超前性，将国外最新设备及技术引入高校，尽可能体现了专业领域的新技术、新工艺。既满足了学生技能训练的要求，贴近生产，又满足了职工培训和社会服务的需要，避免重复投资。对于高职教育与职工培训具有重要意义。
职前职后双模式教学探讨
实训基地的建设，不仅有利于提高学院师资力量，更有助于职前教学方式的改革以及开拓发展职后培训特色，实现应用型人才培养和充实学院工作双赢的目的。
职前教学改革
武汉电力职业技术学院作为一所有着60年办学历史的职业高校，数年来为电力系统培养了无数人才。其主打系部电力工程系，始终以应用型人才培养为导向，每年向社会输送大量优质毕业生。学生多数从事电力相关行业：电力系统、企业、能源、建筑单位等。故对于电力设备的基本认知和动手能力必须具备。变电站作为电力行业中的至关重要一环，其了解必不可少。为此，学校每年都会开展校企合作或组织学生到不同的变电站、发电厂等站点参观实习。此方法确实让学生直观地感受了实际工作现场，但据多年的实习经验及学生反馈，外出实习大多存在以下问题： 其一：变电站、发电厂基本都处于带电运行状态，工作人员正常值班上岗。为确保系统安全，对于外来学生的参观实习，具有一定的排斥情绪。即便允许实习，也严禁学生进入危险区，仅由工作人员带领学生简单浏览主要设备。而设备的具体信息或操作使用，学生根本无法获知，仅能做泛泛了解。实习效果较差。
其二：外出实习，费用较高。每次实习，不仅指导教师要负责联系实习单位，承接车辆等工作，学生也要相应承担外出的交通、住宿、餐饮等费用，极大地增加了学生及学校的经济开支。
其三：校外实习，学生管理难度加大，危险因素较多。同时其来回过程相对较长，也造成了学生学习时间的浪费。
校内实训基地的建设则将极大改善以上问题。以智能变电站实训基地的建设为例，其所带来的教学特色如下：
（1）教师可根据教学进度，实时安排学生前往实训场地对某项设备进行针对性学习。课时安排更自由，理论实践结合更紧密，设备认知更深入。
（2）一次设备主电路不带电，无高电压危险。教师可带领学生亲临现场，触摸感受设备。同时还可以打开设备控制柜，让学生认知内部结构、尝试控制按钮，体验开关操作，对比观察设备状态。更具动手实践性。
（3）当前智能变电站相对较少，传统站与智能站又无法融合。该实训基地则重点突出了传统与智能站的对比，更能让学生及时学习新知识，了解科技前沿，不再制约于传统课本知识的滞后。
职后培训特色
作为一个高职院校的同时，武汉电力职业技术学院也隶属湖北省电力公司，自2012年正式挂名为国网湖北省电力公司技术培训中心。为此，学院专门成立培训部门，将重心由职前变为职前职后两手抓，双模式教学。不仅仅承接省公司部署的培训任务，更要积极主动开拓培训课程，紧随时代和职业需求，对系统员工开展新技术普及、实操训练、技能比武等工作。
随着智能变电站建设的大力开展，截止到2013年底，湖北省新建及改造智能变电站已达100座。对于智能站的运行调试维护工作迫在眉梢。倘若培训始终停留于理论层面，其知识可能让员工觉得枯燥、虚无甚至无用。学员更想解决的是实际运行中可能出现的故障或调试、运行方法。尤其智能站，其二次设备或者软件网络通讯层面的调试和故障所占据的比重更大，故智能站实训基地的建设尤为必要。通过实训基地实物装备，模拟重现多种故障，展示具体调试步骤，帮助系统员工理清排查思路，解决实际应用问题。对于智能站智能化控制、操作一体化等功能的演示，如顺控操作的使用，都将更加具有说服力。该实训基地的培训对象主要为电力公司从事变电站智能运检工作的生产人员和技术管理人员。培训规模：一次可接纳15-20人培训。配备专任教师3人，兼职教师若干。
总之，通过智能变电站实训基地，将国际先进技术工艺引入高校，不仅可以促进职前教学方式的改变，显著提高学生的实践认知和动手能力;同时也可以作为培训载体，普及前沿技术，服务培训课程的开展，强化培训效果，使培训更具职业针对性。
实训基地建设对教学的意义
高职院校实训基地既是高职学生巩固理论知识、职业技能训练、全面提高职业综合素质的实践性学习与训练的平台，也是学院开展职工培训、技能鉴定、教学改革、教师从事科学研究、就业指导和社会服务等工作的多功能场所。加强实训基地的建设，有着十分重要的现实意义。
（1）实训基地建设是改进职业教育实践教学的关键环节，是提高技能型人才培养质量的基本途径。可使学生掌握的书本知识变成应用技能，也是训练职后学员职业岗位技能的基础平台。
（2）实训基地建设是提高职前学生就业竞争力、缩短职后人员工作适应期的根本保证。学生通过在实训基地的工学交替、顶岗实习，提前接受现代企业氛围的熏陶。职员通过电力行业新技术的培训，熟练掌握新设备、新工艺，巩固职业技能，尽快适应企业发展的需求。
（3）实训基地建设是形成办学优势和办学特色的基础性工程。实训基地的建设，不仅可以改善高职院校的办学条件，也将促进高职院校在办学指导思想、管理体制、学制、人才培养模式、专业设置、教学方法、师资队伍建设、教材建设等方面的改革，从整体上提高职业教育质量，以满足社会经济快速发展对大量技能型人才以及数以亿计高素质劳动者的需求。
为顺应智能变电站的发展，武汉电力职业技术学院迅速筹建了校内110kV智能变电站实训基地。本文以此为背景，对智能变电站及实训基地情况作了简介，并探讨了该校在职前学生教育以及职后员工培训双重模式下的教学特色及意义。通过实训平台的建立，可有效促进理实结合，使教学培训更加面向实际应用，实现高技能应用型人才培养和优化学院特色、充实学院工作双赢的目的。（作者余建华、鲁爱斌、陈伟供职于武汉电力职业技术学院电力工程系;王盼供职于武汉大学电气工程学院）
智能变电站概述
智能变电站概念
所谓智能变电站，也即采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。
智能变电站特征
图1给出了传统变电站与智能站的结构对比。从系统架构上，智能变电站分为3层：过程层、间隔层、站控层，下面将详细介绍。
过程层（设备层）包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端。智能设备主要有智能变压器、智能高压开关设备、电子式互感器等。目前由于技术的局限或稳定性因素，智能一次设备大多还处于过渡状态。一些智能站仍然采用传统式互感器，以保证可靠性。合并单元，根据种类不同，可将传统电压、电流互感器的输出模拟数据转换成数字信号，也可直接接收电子互感器传送的数字采样值，统一合并同步后，通过光纤上传至二次设备，从而取代传统站中纷繁复杂的电缆线路。智能终端用于采集和传送各种开关、刀闸开入开出状态、保护控制信息等。其与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤连接。间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置等二次设备，与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。二次设备之间的连接全部采用高速的网络通信，而不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据、资源共享。站控层包含自动化系统、站域控制、通信系统、对时系统等子系统，实现面向全站的测量控制、数据采集、监视控制、操作闭锁、电能量采集、保护信息管理等相关功能。整个变电站各设备之间以及调度中心都将采用统一的IEC61850规约进行信息交互共享，最终实现跨系统间的数据无缝交换。
综上所述智能变电站典型特征在于：一次设备智能化，二次设备网络化、信息平台一体化。
智能变电站实训基地简介
为方便教学培训，武汉电力职业技术学院从2012年初开始在校内构思筹建110kV智能变电站实训基地，并于2013年年底通过项目验收。考虑到该基地教学用途以及校内场地、项目资金的局限，该智能站结构设计较简单。
图2为基地一次系统接线方案。实训基地本着“同步建设，适度超前”的原则，选取110kVSF6断路器、隔离开关、电流、电压互感器、氧化锌、避雷器母线等设备建设一个出线间隔和一个电压互感器间隔。在此基础上，引入智能电气二次组件及后台系统。后台控制室主要布置交直流电源屏、控制屏、监控后台及工器具、仪表柜等。其具体实施方案如下：
（1）110kV采用智能终端+常规一次设备方式实现一次设备智能化，智能终端就地安装在各间隔智能组件柜内。
（2）110kV采用常规互感器，通过合并单元输出数字量采样信号。互感器的输出模拟信号经合并单元A/D转换后，通过IEC61850-9-2或IEC60044-8协议送至各IED。
（3）操作控制方式。变电站监控系统按无人值班要求，操作控制功能按站控层、间隔层、设备级的分层操作原则考虑。操作权限由站控层、间隔层、设备级的顺序层层下放。在监控系统运行正常的情况下，任何一层的操作、设备的运行状态和选择切换开关的状态都应处于计算机监控系统的监视之中。在任何一层的操作时，其他操作级均应处于被闭锁状态。
（4）系统网络结构。鉴于基地线路结构简单，为节约成本，此处系统站控层与间隔层直接经过站控层网络连接，未设置过程层网络。将保护设备直接融合在一次设备场内的智能终端柜中。同时为满足学员对比观测常规站与智能站，该实训基地智能终端柜做了特殊处理。常规综自站方式配置1套110kV线路保护装置、1套110kV线路测控装置、1套母线测控装置，采用常规模拟电气量对实验间隔进行保护、控制。智能变电站方式配置1套110kV线路智能终端合并单元一体化装置和1套110kV线路保护测控一体化装置，采用数字信号经智能终端合并单元一体化装置对实验间隔进行保护、控制。
总之，该实训基地的建设与现场高度一致，可营造出真实的职业环境，与变电站“零距离”接轨。同时具有一定的超前性，将国外最新设备及技术引入高校，尽可能体现了专业领域的新技术、新工艺。既满足了学生技能训练的要求，贴近生产，又满足了职工培训和社会服务的需要，避免重复投资。对于高职教育与职工培训具有重要意义。
职前职后双模式教学探讨
实训基地的建设，不仅有利于提高学院师资力量，更有助于职前教学方式的改革以及开拓发展职后培训特色，实现应用型人才培养和充实学院工作双赢的目的。
职前教学改革
武汉电力职业技术学院作为一所有着60年办学历史的职业高校，数年来为电力系统培养了无数人才。其主打系部电力工程系，始终以应用型人才培养为导向，每年向社会输送大量优质毕业生。学生多数从事电力相关行业：电力系统、企业、能源、建筑单位等。故对于电力设备的基本认知和动手能力必须具备。变电站作为电力行业中的至关重要一环，其了解必不可少。为此，学校每年都会开展校企合作或组织学生到不同的变电站、发电厂等站点参观实习。此方法确实让学生直观地感受了实际工作现场，但据多年的实习经验及学生反馈，外出实习大多存在以下问题： 其一：变电站、发电厂基本都处于带电运行状态，工作人员正常值班上岗。为确保系统安全，对于外来学生的参观实习，具有一定的排斥情绪。即便允许实习，也严禁学生进入危险区，仅由工作人员带领学生简单浏览主要设备。而设备的具体信息或操作使用，学生根本无法获知，仅能做泛泛了解。实习效果较差。
其二：外出实习，费用较高。每次实习，不仅指导教师要负责联系实习单位，承接车辆等工作，学生也要相应承担外出的交通、住宿、餐饮等费用，极大地增加了学生及学校的经济开支。
其三：校外实习，学生管理难度加大，危险因素较多。同时其来回过程相对较长，也造成了学生学习时间的浪费。
校内实训基地的建设则将极大改善以上问题。以智能变电站实训基地的建设为例，其所带来的教学特色如下：
（1）教师可根据教学进度，实时安排学生前往实训场地对某项设备进行针对性学习。课时安排更自由，理论实践结合更紧密，设备认知更深入。
（2）一次设备主电路不带电，无高电压危险。教师可带领学生亲临现场，触摸感受设备。同时还可以打开设备控制柜，让学生认知内部结构、尝试控制按钮，体验开关操作，对比观察设备状态。更具动手实践性。
（3）当前智能变电站相对较少，传统站与智能站又无法融合。该实训基地则重点突出了传统与智能站的对比，更能让学生及时学习新知识，了解科技前沿，不再制约于传统课本知识的滞后。
职后培训特色
作为一个高职院校的同时，武汉电力职业技术学院也隶属湖北省电力公司，自2012年正式挂名为国网湖北省电力公司技术培训中心。为此，学院专门成立培训部门，将重心由职前变为职前职后两手抓，双模式教学。不仅仅承接省公司部署的培训任务，更要积极主动开拓培训课程，紧随时代和职业需求，对系统员工开展新技术普及、实操训练、技能比武等工作。
随着智能变电站建设的大力开展，截止到2013年底，湖北省新建及改造智能变电站已达100座。对于智能站的运行调试维护工作迫在眉梢。倘若培训始终停留于理论层面，其知识可能让员工觉得枯燥、虚无甚至无用。学员更想解决的是实际运行中可能出现的故障或调试、运行方法。尤其智能站，其二次设备或者软件网络通讯层面的调试和故障所占据的比重更大，故智能站实训基地的建设尤为必要。通过实训基地实物装备，模拟重现多种故障，展示具体调试步骤，帮助系统员工理清排查思路，解决实际应用问题。对于智能站智能化控制、操作一体化等功能的演示，如顺控操作的使用，都将更加具有说服力。该实训基地的培训对象主要为电力公司从事变电站智能运检工作的生产人员和技术管理人员。培训规模：一次可接纳15-20人培训。配备专任教师3人，兼职教师若干。
总之，通过智能变电站实训基地，将国际先进技术工艺引入高校，不仅可以促进职前教学方式的改变，显著提高学生的实践认知和动手能力;同时也可以作为培训载体，普及前沿技术，服务培训课程的开展，强化培训效果，使培训更具职业针对性。
实训基地建设对教学的意义
高职院校实训基地既是高职学生巩固理论知识、职业技能训练、全面提高职业综合素质的实践性学习与训练的平台，也是学院开展职工培训、技能鉴定、教学改革、教师从事科学研究、就业指导和社会服务等工作的多功能场所。加强实训基地的建设，有着十分重要的现实意义。
（1）实训基地建设是改进职业教育实践教学的关键环节，是提高技能型人才培养质量的基本途径。可使学生掌握的书本知识变成应用技能，也是训练职后学员职业岗位技能的基础平台。
（2）实训基地建设是提高职前学生就业竞争力、缩短职后人员工作适应期的根本保证。学生通过在实训基地的工学交替、顶岗实习，提前接受现代企业氛围的熏陶。职员通过电力行业新技术的培训，熟练掌握新设备、新工艺，巩固职业技能，尽快适应企业发展的需求。
（3）实训基地建设是形成办学优势和办学特色的基础性工程。实训基地的建设，不仅可以改善高职院校的办学条件，也将促进高职院校在办学指导思想、管理体制、学制、人才培养模式、专业设置、教学方法、师资队伍建设、教材建设等方面的改革，从整体上提高职业教育质量，以满足社会经济快速发展对大量技能型人才以及数以亿计高素质劳动者的需求。
为顺应智能变电站的发展，武汉电力职业技术学院迅速筹建了校内110kV智能变电站实训基地。本文以此为背景，对智能变电站及实训基地情况作了简介，并探讨了该校在职前学生教育以及职后员工培训双重模式下的教学特色及意义。通过实训平台的建立，可有效促进理实结合，使教学培训更加面向实际应用，实现高技能应用型人才培养和优化学院特色、充实学院工作双赢的目的。（作者余建华、鲁爱斌、陈伟供职于武汉电力职业技术学院电力工程系;王盼供职于武汉大学电气工程学院）