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摘要：变电站运行过程中，变电站工作人员技能水平与综合素质的高低，对于电网是否能够安全、稳定运行有着直接影响，怎样提高变电站工作人员的技能水平、综合素质，是变电运行培训需要解决的一个重要问题，对于变电站仿真系统的开发与应用，是现阶段变电运行培训过程中非常重要的一个环节，对于变电运行培训的发展具有十分重要的意义。本文主要针对500kV变电站仿真系统在变电运行培训中的应用进行深入分析，探究500kV变电站仿真系统具备的主要功能与仿真机上能够有效实现的培训内容，总结500kV变电站仿真系统在变电运行培训中的应用效果。
关键词：500kV变电站；仿真系统；变电运行；培训；应用
一、前言
就目前来看，我国电网事业呈现良好的发展态势，500kV主网架结构逐渐趋于完善，自动化技术水平有了进一步提升，变电站综合自动化系统与变电站集中控制系统的应用范围不断扩展，对于变电运行人员的技能水平、综合素质提出了更高的要求。这种形势下，对于多层次、多功能变电站仿真培训系统的建立就显得特别重要；变电运行培训中，传统培训方式主要停留于表面，并没有一个实际行动，局限性大，培训效果差。
二、500kV变电站仿真系统的概述
500kV变电站仿真系统，主要通过三维空间画面体现出变电站运行过程中的工作状况，这在很大程度上增强了操作人员在操作现场中的真实感。
1、一次设备
500kV变电站仿真系统中的一次设备，与现场设备的布置处于一致状态，真实、有效的将变电站中不同类型的一次设备真实的展现出来。
2、二次系统
二次系统，主要根据变电站保护方面的实际配置进行全面仿真，主要包括：故障录波、保护与自动装置屏、电压互感器切换开关、小开关、直流熔丝、电流互感器切换端子、保护压板、盘面布置、继电器、微机五防、运动装置、事故照明、直流系统以及测量仪表等，按键功能、功能选择小开关与实际设备处于一致状态，而且具备相同的功能，均能对其进行操作处理。如图1所示，变电站仿真系统的结构。
图1 变电站仿真系统结果示意图
3、地图
地图，主要的作用是观察变电站一次设备在电路方面的关系与现场场地布局情况，按住键盘上的Ctrl键，然后运用鼠标左键点击画面所在位置，地图就会跳转至指定的地理位置与线路位置。通过键盘上的M键或者地图开关按钮控制地图的隐藏与显示。地图主要包括3种模式，即混合线路图、线路图以及现场位置图。
4、安全工具
500kV变电站仿真系统在变电运行培训中的应用，能够仿真处理安全工具室，还可以配置标示牌、围栏、验电器、接地线、绝缘鞋、绝缘手套以及安全帽等。相关工作人员使用安全工器具时，需要到安全工具室中找寻与拿取，拿取安全工器之后才能够进入一次设备区域中进行相关操作。按住键盘上的快捷键0，就能够跳转至安全工作室；按住键盘上的1，就能够跳转至主场景。使用鼠标左键点击柜门，就能够将柜子打开，然后使用鼠标左键点击相应的安全工具，就能够拿取到安全工具。对于安全工具的使用，按住键盘上的ALT键，使用鼠标左键点击装备栏中的图标就能够完成，在放回安全工具的时候，按住键盘上的Ctrl键，使用鼠标左键点击装备栏中的图标，就能够完成。
三、500kV变电站仿真系统在变电运行培训中的应用
仿真变电站，将培训变电运行工作人员作为主要任务。500kV变电站仿真系统，能够实现巡视培训、操作培训、事故处理训练、五防系统使用与操作票生成培训、缺陷与异常设置培训以及监视培训等。使运行人员能够在培训过程中产生身临其境的感觉，让培训人员上机，对设备进行巡视检查、事故处理、倒闸操作等一系列实际操作演练，这样能够使其在较短的时间内了解与掌握相关知识，熟练岗位操作技能，提升变电运行人员分析、处理事故的能力。
1、巡视培训
巡视检查，是变电运行人员的基本工作内容，巡视检查是否合理，对于变电站设备、电网的运行状态有着直接影响；因此，变电运行人员应当充分了解与掌握巡视检查项目的具体内容与要求。500kV变电站仿真系统，根据现场运行规程，对于特殊情况与正常情况下的巡视周期、项目作出相关规定，对变电站内部与变电站外的一次设备、二次设备以及回路进行巡视检查，主要包括：专用工具与巡视方法等；巡视培训过程中，仿真培训系统能够记录每一名学员巡视检查过的巡视点，并且判定学员对于巡视点状态的评价是否合理。
2、操作培训
刀闸操作，是变电运行人员的主要工作之一，每一名变电运行人员都应当掌握刀闸操作技能。500kV变电站仿真系统，包含了变电站典型操作中的全部操作内容，如直流系统、站用电、一次设备以及自动与保护装置、主接线图等一系列设备不同的操作方法、指示灯、表计以及相关信号的变化；自动与保护装置的方式切换、投切等；装设围栏操作、挂牌操作、验电操作等。
3、事故处理训练
事故仿真，主要包括两种状况，一种状况是设备事故，例如：变压器故障、母线故障以及线路故障等，另一种状况是操作失误事故，此类故障在模型中处于自然引发状态。除此之外，还可以对误动、保护拒动、开关拒动进行设置，以此扩大事故的影响范围。通过设置事故能夠重演、演练一系列事故，以此提升学员的事故处理能力。
4、五防系统使用与操作票生成培训
对于变电运行人员在操作票填写方面的培训，主要按照实际的操作票格式，生成一系列操作票模板，并且允许在操作票种类、格式出现变化的时候能够对其进行修改；可选取调用历史票、使用专家库开、调用典型票、图形开票、手工开票等多个方式进行开票操作。
5、缺陷与异常设置培训
缺陷与异常，主要包括自然发生与人为设置两种状况，设备发生异常状况的时候，将引起报警信号，相应的监视仪表、画面的反应与现场状况一致。培训过程中，教练员可以适当的对设备缺陷、异常进行设置，使学员对设备进行巡视检查，考核学员是否能够及时发现设备缺陷、异常，并且采取合理的处理措施。
6、监视培训
500kV变电站仿真系统在变电运行培训中的应用，能够在仿真机中使变电运行人员开展监盘工作，主要包括：变电站一次系统设备、占用交直流屏、自动与保护装置屏等的报警、切换连片、压板、自动与保护装置的运行状况、光字牌、信号指示灯、变压器温度、无功、有功、电流、电压以及开关刀闸状态等一系列信号的监视。
四、结语
500kV变电站仿真系统在变电运行培训中的应用，有利于实现500kV电网局部仿真与500kV变电站仿真，其具有强大的培训管理、培训考核等多项功能，能够充分满足变电运行、管理等相关工作人员在技能鉴定、技术比武、技能考核以及理论考核等多个方面的需求，为变电运行人员提供一个强大的实训平台；同时，将电网出现的一系列故障集中展现于受训人员，使受训人员了解与掌握故障状况，提高变电运行人员的技能水平与综合素质。
参考文献：
[1]付占威，赵国钰. 500kV变电站仿真系统在变电运行培训中的应用[J]. 电子世界，2013，18：44.
[2]李晓明. 500kV变电站仿真培训系统的应用研究[D].华北电力大学（北京），2008.
[3]邓建军. 苏州500KV变电仿真培训系统的开发与应用[D].华东师范大学，2009.
[4]林尉，徐正清，冯可，余波. 上海500kV变电站三维仿真培训系统开发[J]. 电网技术，2009，17：210-215.
[5]李秋燕，张洪波，姚峰. 500kV多站联合变电仿真系统设计与开发[J]. 电气技术，2011，09：29-32+48.
关键词：500kV变电站；仿真系统；变电运行；培训；应用
一、前言
就目前来看，我国电网事业呈现良好的发展态势，500kV主网架结构逐渐趋于完善，自动化技术水平有了进一步提升，变电站综合自动化系统与变电站集中控制系统的应用范围不断扩展，对于变电运行人员的技能水平、综合素质提出了更高的要求。这种形势下，对于多层次、多功能变电站仿真培训系统的建立就显得特别重要；变电运行培训中，传统培训方式主要停留于表面，并没有一个实际行动，局限性大，培训效果差。
二、500kV变电站仿真系统的概述
500kV变电站仿真系统，主要通过三维空间画面体现出变电站运行过程中的工作状况，这在很大程度上增强了操作人员在操作现场中的真实感。
1、一次设备
500kV变电站仿真系统中的一次设备，与现场设备的布置处于一致状态，真实、有效的将变电站中不同类型的一次设备真实的展现出来。
2、二次系统
二次系统，主要根据变电站保护方面的实际配置进行全面仿真，主要包括：故障录波、保护与自动装置屏、电压互感器切换开关、小开关、直流熔丝、电流互感器切换端子、保护压板、盘面布置、继电器、微机五防、运动装置、事故照明、直流系统以及测量仪表等，按键功能、功能选择小开关与实际设备处于一致状态，而且具备相同的功能，均能对其进行操作处理。如图1所示，变电站仿真系统的结构。
图1 变电站仿真系统结果示意图
3、地图
地图，主要的作用是观察变电站一次设备在电路方面的关系与现场场地布局情况，按住键盘上的Ctrl键，然后运用鼠标左键点击画面所在位置，地图就会跳转至指定的地理位置与线路位置。通过键盘上的M键或者地图开关按钮控制地图的隐藏与显示。地图主要包括3种模式，即混合线路图、线路图以及现场位置图。
4、安全工具
500kV变电站仿真系统在变电运行培训中的应用，能够仿真处理安全工具室，还可以配置标示牌、围栏、验电器、接地线、绝缘鞋、绝缘手套以及安全帽等。相关工作人员使用安全工器具时，需要到安全工具室中找寻与拿取，拿取安全工器之后才能够进入一次设备区域中进行相关操作。按住键盘上的快捷键0，就能够跳转至安全工作室；按住键盘上的1，就能够跳转至主场景。使用鼠标左键点击柜门，就能够将柜子打开，然后使用鼠标左键点击相应的安全工具，就能够拿取到安全工具。对于安全工具的使用，按住键盘上的ALT键，使用鼠标左键点击装备栏中的图标就能够完成，在放回安全工具的时候，按住键盘上的Ctrl键，使用鼠标左键点击装备栏中的图标，就能够完成。
三、500kV变电站仿真系统在变电运行培训中的应用
仿真变电站，将培训变电运行工作人员作为主要任务。500kV变电站仿真系统，能够实现巡视培训、操作培训、事故处理训练、五防系统使用与操作票生成培训、缺陷与异常设置培训以及监视培训等。使运行人员能够在培训过程中产生身临其境的感觉，让培训人员上机，对设备进行巡视检查、事故处理、倒闸操作等一系列实际操作演练，这样能够使其在较短的时间内了解与掌握相关知识，熟练岗位操作技能，提升变电运行人员分析、处理事故的能力。
1、巡视培训
巡视检查，是变电运行人员的基本工作内容，巡视检查是否合理，对于变电站设备、电网的运行状态有着直接影响；因此，变电运行人员应当充分了解与掌握巡视检查项目的具体内容与要求。500kV变电站仿真系统，根据现场运行规程，对于特殊情况与正常情况下的巡视周期、项目作出相关规定，对变电站内部与变电站外的一次设备、二次设备以及回路进行巡视检查，主要包括：专用工具与巡视方法等；巡视培训过程中，仿真培训系统能够记录每一名学员巡视检查过的巡视点，并且判定学员对于巡视点状态的评价是否合理。
2、操作培训
刀闸操作，是变电运行人员的主要工作之一，每一名变电运行人员都应当掌握刀闸操作技能。500kV变电站仿真系统，包含了变电站典型操作中的全部操作内容，如直流系统、站用电、一次设备以及自动与保护装置、主接线图等一系列设备不同的操作方法、指示灯、表计以及相关信号的变化；自动与保护装置的方式切换、投切等；装设围栏操作、挂牌操作、验电操作等。
3、事故处理训练
事故仿真，主要包括两种状况，一种状况是设备事故，例如：变压器故障、母线故障以及线路故障等，另一种状况是操作失误事故，此类故障在模型中处于自然引发状态。除此之外，还可以对误动、保护拒动、开关拒动进行设置，以此扩大事故的影响范围。通过设置事故能夠重演、演练一系列事故，以此提升学员的事故处理能力。
4、五防系统使用与操作票生成培训
对于变电运行人员在操作票填写方面的培训，主要按照实际的操作票格式，生成一系列操作票模板，并且允许在操作票种类、格式出现变化的时候能够对其进行修改；可选取调用历史票、使用专家库开、调用典型票、图形开票、手工开票等多个方式进行开票操作。
5、缺陷与异常设置培训
缺陷与异常，主要包括自然发生与人为设置两种状况，设备发生异常状况的时候，将引起报警信号，相应的监视仪表、画面的反应与现场状况一致。培训过程中，教练员可以适当的对设备缺陷、异常进行设置，使学员对设备进行巡视检查，考核学员是否能够及时发现设备缺陷、异常，并且采取合理的处理措施。
6、监视培训
500kV变电站仿真系统在变电运行培训中的应用，能够在仿真机中使变电运行人员开展监盘工作，主要包括：变电站一次系统设备、占用交直流屏、自动与保护装置屏等的报警、切换连片、压板、自动与保护装置的运行状况、光字牌、信号指示灯、变压器温度、无功、有功、电流、电压以及开关刀闸状态等一系列信号的监视。
四、结语
500kV变电站仿真系统在变电运行培训中的应用，有利于实现500kV电网局部仿真与500kV变电站仿真，其具有强大的培训管理、培训考核等多项功能，能够充分满足变电运行、管理等相关工作人员在技能鉴定、技术比武、技能考核以及理论考核等多个方面的需求，为变电运行人员提供一个强大的实训平台；同时，将电网出现的一系列故障集中展现于受训人员，使受训人员了解与掌握故障状况，提高变电运行人员的技能水平与综合素质。
参考文献：
[1]付占威，赵国钰. 500kV变电站仿真系统在变电运行培训中的应用[J]. 电子世界，2013，18：44.
[2]李晓明. 500kV变电站仿真培训系统的应用研究[D].华北电力大学（北京），2008.
[3]邓建军. 苏州500KV变电仿真培训系统的开发与应用[D].华东师范大学，2009.
[4]林尉，徐正清，冯可，余波. 上海500kV变电站三维仿真培训系统开发[J]. 电网技术，2009，17：210-215.
[5]李秋燕，张洪波，姚峰. 500kV多站联合变电仿真系统设计与开发[J]. 电气技术，2011，09：29-32+48.