安全守护电力系统——110kV变电站运维虚拟仿真系统

一、前言

随着现代化电力系统的快速发展，变电站作为电力传输和配电的枢纽，担负着至关重要的职责。变电站中包含了高压设备、复杂的电力设备和多种操作流程，其设备外形庞大、运行电压高、操作环节多，尤其是在110kV及以上电压等级的变电站中，设备和操作环境的复杂性使得变电站的安全管理和操作培训变得至关重要。然而，由于变电站的高电压特性和设备危险性，现实中很多操作和检修培训活动难以进行，尤其是对于电力从业人员和电气专业学生的学习和操作技能培养，仍面临着很大的挑战。

在此背景下，北京象新力研发了“110kV变电站运维虚拟仿真系统”，软件打造了一个全面、真实的变电站仿真平台，能够为电力行业的从业人员、学生以及相关培训人员提供全新的教育培训体验。

二、软件介绍

本软件基于虚拟仿真技术的优势，通过将复杂的变电站操作和设备以逼真的三维模型呈现，在虚拟环境中模拟变电站的各种操作场景与故障应急处理过程。帮助学员了解110kV变电站的工作原理与操作流程，掌握变电站常见设备的使用与维护，具备对电气设备故障进行初步诊断与处理的能力。

软件包含4项教学模块：变电站漫游与安全培训、变电站运检、故障处理分析及系统评分。

三、产品特点

软件采用先进的虚拟仿真技术，整体框架分为用户界面层、仿真计算层和数据层，通过高度集成的三维场景和交互式操作界面，为用户提供全面、沉浸式的学习体验。通过真实的三维建模与高质量渲染，用户能够身临其境地感受到变电站的真实环境，系统支持高度交互的操作体验，学习人员可以进行设备巡检、操作票操作、故障处理等任务。

四、实验内容

1、变电站漫游与安全培训

通过三维场景漫游，学员能够虚拟走访变电站的各个区域，包括主控楼、110kV设备区域、35kV设备区域、10kV区域、主变区域等。并可以通过视频与文本方式，熟悉变电站安全操作流程。

2、变电站运检

学员根据操作票要求进行倒闸操作、无功补偿装置投入等任务，系统会根据操作的正确性和顺序进行评分。还需根据系统提示，进行日常巡检，检查变电站设备的状态。同时，系统模拟智能巡检机器人进行自主巡检。

3、故障处理分析

学员在系统中模拟处理各种静态与电气异常故障，通过分析故障原因，掌握基本的故障处理技能。

4、系统评分

学员在完成每项任务后，系统会根据任务的完成情况进行评分，生成实验报告，供教师评阅。

五、支撑课程

本产品可广泛应用于本科和高职类院校的实训和课程教学，主要针对电气工程及其自动化、电力系统及其自动化、电气设备工程技术、能源与动力工程等相关专业，可匹配电气安全与设备管理、电力系统基础、电气设备操作与维护、故障分析与应急处理、电力系统仿真与调度等课程。