专利名称：一种500千伏变电站模拟仿真培训系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种专门适用于特定应用的数字计算或数据处理的设备或方法领域， 更具体为涉及一种使用计算机辅助的对变电站模拟仿真培训系统，属于电网管理培训设施技术领域。
技术背景目前市场上的内既有的变电站仿真培训系统产品只有变电站一次设备全三维仿真和变 电站综合自动化后台监控系统仿真这两类。其中一次设备全三维仿真只能对虚拟场景中的一次设备进行巡视、检査、操作，而对二 次设备仅能进行正面屏面设备模拟仿真及二次设备屏面实际位置及屏后设备不能实际模拟， 逼真感不强；而变电站综合自动化后台监控系统仿真对于变电站内自动化设备如前置机、测 控单元等自动化设备无仿真模拟，缺乏培训环境的逼真度，培训效果很差。因此现需要一种能对变电站二次设备和变电站综合自动化后台监控系统的仿真，以及能 对其进行全方位监视操作的能对以提高培训环境的逼真度，提高培训效果的全三维仿真模拟 系统。发明内容为了解决上述问题，本发明提供了一种500千伏变电站模拟仿真培训系统，其具体说明如下一种500千伏变电站模拟仿真培训系统，包括主控制教员机、学员终端机和存储服务器，其特征在于所述的主控制教员机连接学员 终端机，且这两者均连接存储服务器。服务器负 责存储仿真模块，备份管理历史数据，收录试题教案，试题库和学员档案和操作记录等功能。 根据本发明的500千伏变电站模拟仿真培训系统，其特征在于所述的主控制教员机 可控制学员终端机。主控制教员机用于编辑教程，设置试题，能通过网络下载并使用各种培训项目，同时监视各学员机的状态和赋予其对应的培训项目的权限，更主要是对整个模拟仿 真培训系统进行检测维护以及数据管理。根据本发明的500千伏变电站模拟仿真培训系统，其特征在于所述的学员机数量根 据存储服务器的容量为20~40台或更多。学员机提供了人机交互操作界面。根据本发明的500千伏变电站模拟仿真培训系统，其特征在于所述的模拟仿真培训系统可建立在Windows2000、 Window XP操作系统平台上。适用于目前流行的各种操作平台 上，方便安装调试。
图1为本发明的500千伏变电站模拟仿真培训系统整体界面示意图 具体实施下面结合附图和实施例对本发明的500千伏变电站模拟仿真培训系统做进一步的说明实施例l: 二次设备全三维仿真变电站二次设备进行全三维仿真为本发明的500千伏变电站模拟仿真培训系统中 的一种功能，采用了基于0PENGL (Open Graphics Library开放式图形程序接口 )技 术的交互式变电站二次保护设备、自动化设备场景仿真技术，以提高培训环境的逼真 度，提高培训效果。本发明的500千伏变电站模拟仿真培训系统在变电站的仿真过程中，对变电站的 二次设备仿真采用了虚拟仪器技术和组件技术，全三维地将各种二次设备按照各自的 物理特性分别生成各自的虚拟设备，然后利用组件技术将生成的虚拟设备包装成设备 仿真组件，利用设备仿真组件可以像"搭积木"似的搭建仿真主控制室。通过采用上述技术方案，对变电站二次设备进行了全三维仿真，其二次设备屏面 位置与实际方位一致及屏前、屏后设备也能进行模拟，不但可以对虚拟场景中的二次 设备巡视、检查，而且可以进行操作。提高了培训环境的逼真度，使培训效果比以往 更好。实施例2:自动化设备全三维仿真变电站自动化设备全三维仿真为本发明的500千伏变电站模拟仿真培训系统中的 第三项功能。国内既有的变电站仿真培训系统产品报道中仅有变电站综合自动化后台 监控系统仿真，而对变电站内自动化设备如前置机、测控单元等自动化设备无仿真模拟，为此本发明的500千伏变电站模拟仿真培训系统对整个变电站的自动化设备做了 全三维仿真进行全三维仿真，以提高培训环境的逼真度，提高培训效果。由于采用了基于0PENGL (Open Graphics Library开放式图形程序接口)技术的 交互式变电站自动化设备场景仿真技术。在变电站仿真软件中，对变电站的自动化设 备仿真采用了虚拟仪器技术和组件技术，将各种自动化设备按照各自的物理特性分别 生成各自的虚拟设备，然后利用组件技术将生成的虚拟设备包装成设备仿真组件，利 用设备仿真组件可以像"搭积木"似的搭建仿真自动化设备。通过采用上述技术方案，对500千伏变电站自动化设备进行了全三维仿真，使既 能进行综合自动化后台监控系统仿真，也能对其自动化屏面位置与实际方位一致及屏 前、屏后设备也能进行模拟，不但可以对虚拟场景中的自动化设备巡视、检查，而且 可以进行操作。提高了培训环境的逼真度，使培训效果比以往更好。实施例3:微机五防监视系统仿真变电站微机五防监视系统仿真为本发明的500千伏变电站模拟仿真培训系统中的 第三项功能。国内既有的变电站仿真培训系统产品报道中一次设备仿真操作五防闭锁 不完善，与现场使用的五防闭锁方式不一样，如五防系统不能与自动化后台监系统自 动对位，不能进行模拟操作预演，不能将模拟操作预演步骤传输到电钥匙中，限制一 次设备的操作次序和操作状态功能，不能自由将五防装置进行投退等。为此本发明的 500千伏变电站模拟仿真培训系统对变电站微机五防监视系统进行仿真开发，将目前 电网综合自动化变电站中使用的微机五防监视系统功能进行模拟，以提高培训环境的 逼真度，提高培训效果。"五防"微机防误闭锁模拟系统是根据实际"五防"装置功能，基于仿真变电站 人机交互界面系统开发的。由仿真模拟盘、仿真电子锁、仿真电子钥匙等组成。具有 投退闭锁装置，模拟盘元件对位，模拟操作预演，自动记录及显示预演内容，向模拟 现场一次设备发送操作票，限制一次设备的操作次序和操作状态等功能。 各功能详细描述如下(1)微机五防监视系统仿真投退系统。通过人机界面的切换控制，可以实现防误系统的投入和退出。在防误系统投入状 态下，必须严格按照"五防"的防误规则来进行模拟操作，以及一次设备的操作次序 和操作状态等功能。；在防误系统退出时，就可以随意进行模拟操作和一次设备的操作， 此时如发生误操作，将产生后果，相关保护、开关将动作，此状态下， 一般用于培训 考核时或学员训练时欲知误操作后果时用。(2) 微机五防监视系统仿真模拟操作。通过启动模拟盘上的模拟功能，可以实现模拟盘上的元件，与现场一次设备状态 的自动对位，如果有一次设备的实际位置同模拟盘上的模拟元件的位置发生不一致， 在模拟盘的液晶指示上面，依次提示出各个位置不一致设备的名称，供操作者修正模 拟盘上元件的状态。对位结束后，可以进行模拟盘上的模拟操作。(3) 微机五防监视系统仿真强制对位。在确认一次设备的实际位置同模拟盘上的模拟元件的位置一致的情况下，可以使用 强制对位功能，省略上面的对位功能，以节省时间，这样，可以立即进行模拟盘上的 模拟操作。(4) 微机五防监视系统仿真显示预演。启动显示模拟操作记录功能，可以在进行模拟操作的同时，看到操作过的设备和 操作状态。可以关闭该窗口，取消显示；也可以在进行一次设备操作时，提供对照和参考。(5) 微机五防监视系统仿真自动记录。 在模拟盘进行操作时，系统自动将操作过程记录下来。(6) 微机五防监视系统仿真发送操作票。在模拟操作结束，经确认无误后，通过启动发送操作票功能，将生成的一次系统 操作票发送到一次现场的五防闭锁装置上，同时形成一个虚拟的仿真电子钥匙，里面 存有相同的操作票。(7) 微机五防监视系统仿真闭锁功能。在操作票发送结束后，就可以进行一次设备的操作。操作必须严格按照模拟操作 的次序，进行解锁和操作。如果走错间隔，或者拉错刀闸等，闭锁系统会成功实现防 误闭锁，并且给出应进行操作的正确提示。通过采用上述技术方案，模拟综合自动化变电站现场使用的微机五防功能，提高 了培训环境的逼真度，使培训效果比以往更好。综上所述的三个实施例，充分的说明了本发明的500千伏变电站模拟仿真培训系 统由于采用了OPENGL (Open Graphics Library开放式图形程序接口 )的三维技术， 较现有的二维平面技术的各种电网或变电站的模拟仿真培训系统具有较大的直观改 进，更由于二次设备屏面位置与实际方位一致及屏前、屏后设备也能进行模拟，不但可以对 虚拟场景中的二次设备巡视、检查，而且可以进行操作，更可对变电站内自动化设备如前 置机、测控单元等自动化设备无仿真模拟，同时设置的微机五防监视系统仿真对整个变电站系统的仿真实际操作有着重要的意义。本发明的500千伏变电站模拟仿真培训系统提高了培训环境的逼真度，使培训效果 比以往更好，适用于各种电网或或变电站的模拟仿真培训领域。
权利要求
1.一种500千伏变电站模拟仿真培训系统，包括主控制教员机、学员终端机和存储服务器，其特征在于所述的主控制教员机连接学员终端机，且这两者均连接存储服务器。
2. 如权利要求1所述的一种500千伏变电站模拟仿真培训系统，其特征在于所述的主控制教员机可连接控制学员终端机。
3. 如权利要求1所述的一种500千伏变电站模拟仿真培训系统，其特征在于所述的 学员机数量根据存储服务器的容量为20~40台或更多。
4. 如权利要求1所述的一种500千伏变电站模拟仿真培训系统，所述的模拟仿真培训 系统可建立在Windows2000、 Wmdow XP操作系统平台上。
全文摘要
一种500千伏变电站模拟仿真培训系统，具有二次设备全三维仿真、自动化设备全三维仿真和微机五防监视系统仿真这三种功能，通过使用OPENGL(Open GraphicsLibrary开放式图形程序接口)的三维技术将整个变电站系统的二次设备巡视、检查均可以进行操作，更可对变电站内自动化设备如前置机、测控单元等自动化设备无仿真模拟，同时设置的微机五防监视系统仿真对整个变电站系统的仿真实际操作有着重要的意义，本发明的500千伏变电站模拟仿真培训系统提高了培训环境的逼真度，使培训效果比以往更好，适用于各种电网或或变电站的模拟仿真培训领域。
文档编号G09B25/00GK101620800SQ20081003985
公开日2010年1月6日 申请日期2008年6月30日 优先权日2008年6月30日
发明者可 冯, 建 庄, 尉 林, 勇 沈 申请人:上海市电力公司超高压输变电公司;北京科东电力控制系统有限责任公司