水电站培训仿真系统在五强溪水电厂的实现
目前，水电站地理位置分散，人员相对精简，如果经常性的抽调大批运行人员到培训中心集中进行培训，有可能影响到正常的生产秩序。为了满足水电站运行值班人员的培训需求，提高培训效率，可以对其进行远程培训。随着Intemet 技术的发展，以及网络带宽的不断增大，使得远程模式的水电站仿真培训成为可能。在不影响生产的情况下，SD8000-SIM水电站培训仿真系统可以让新老员工有更多的实际操作机会，提高培训效率，降低培训成本。
标签：培训仿真系统;SD8000-SIM;远程模式
引言
五强溪水电厂以及所属五凌电力公司员工多，培训任务重，往往受已运行电厂安全因素的制约，学员实际动手操作的机会很少，培训受到影响。在这种矛盾下，迫切需要一种现代化的培训手段[1]。仿真系统作为一种现代化的培训工具，其功能丰富，性能良好，能够实时而逼真地再现系统的动态过程。学员进行仿真培训，与传统的培训方式相比，培训的层次深，效果好，效率高。仿真系统还可以在一定程度上作为原型电站的运行參照系统，进行事故预想试验与安全分析，经济运行方式的调试与方案制定，从而对电站的实际运行起指导作用[2];
1.设计思想
五强溪水电厂培训仿真系统主要按照如下思想设计：
模型水电站的机组手自动开停机过程，故障处理过程等。实时显示调节过程中主设备、辅助设备等数据变化，运行操作人员可以在界面上巡视并模拟操作，操作过程引起的数据变化全部由水机电模型模拟出来[3]。参照水电站运行规程，将其编辑成仿真题库。运行操作人员可以通过选择运行仿真题库中的题目来进行测试，并通过自动评分系统来进行自动评分。
具体水电站运行仿真系统结构图，如图l所示。
2.系统总体结构
2.1硬件结构
五强溪水电仿真系统包括一台仿真主机、二台就地操作站，二十台学员操作站及一台历史服务器。学员站双显配置，另还配备投影系统、电源系统、网络交换机、音响设备、头戴式耳机等各种仿真设备。硬件系统结构图，大体如图2所示。
2.2软件结构
常规电站仿真系统 随着电站自动化程度的提高和DCS的大量应用，机组运行人员的操作量显著减小了。但同时对热控人员在DCS的运行、组态与调试能力的培训方面日益重要起来。电站仿真除了满足机组运行人员的培训外，还能热工人员的组态培训。 一、功能 该仿真系统除了可以对运行人员和热控人员进行培训外，还具有对系统进行调试与优化的功能。 1.1运行人员培训 由于DCS的应用，机组运行人员的操作减少而导致对机组操作的生疏感，使得在遇到紧急情况时无法迅速正确处理。所以，对他们而言，利用仿真机进行定期的仿真培训并非不重要了，而是更加必要了。因此，新型仿真机首先应该继承传统仿真机的所有有用的功能，包括启停操作、事故处理等，并在此基础上将新的功能增加进来。也就是说，其对运行人员培训的功能不是减弱了，而是应该增强了。 1.2热控人员培训 与传统仿真系统相比，新型仿真系统最大的特点就是突出了对热控人员的培训。该系统应该提供以下功能以满足DCS的运行与组态培训： 1. 真实的DCS仿真模型：DCS仿真模型不再是简单的黑匣子模型，而是应该能够对实际DCS系统进行完全的仿真。只有这样，才能使热控人员对实际DCS 系统进行充分的了解和认识，并通过培训熟练掌握DCS的运行与组态。 2. 廉价的实现方案：由于实际DCS硬件的价格非常高昂，如果将实际DCS 设备照搬到仿真系统中来，价格是难以承受的。所以必须采用廉价的软件方案实现真实DCS系统的仿真。 1.3系统调试与优化 既然新型仿真系统包含了真实的DCS系统的仿真，就可以通过这一功能对实际系统的启动、运行进行调试与优化。 为了实现这一目的，就要求仿真数学模型应为高精度的机理性模型，并能真实
35kV变电站仿真软件安装 对计算机配置要求 操作系统：Windows/2000/XP 硬盘：2G以上 内存：256M以上 显示器：17寸以上彩色显示器(建议最好采用19寸方屏，采用1280×1024分辩率）。 3.1安装步骤 (说明：500kV、220kV、110kV、35kV变电站仿真软件安装界面相同！) 第一步：安装之前请先关闭其他正在运行的程序，打开光盘，找到安装文件35kVSimulator-Setup.exe，双击执行安装。 第二步：安装启动后进入安装向导，此时出现如图3-1提示，点击“下一步”。 图3-1安装向导 第三步：输入产品附带的密码，如图3-2所示，输入密码后点击“下一步”； 第四步：出现图3-3画面会提示让您选择安装类型，有两种，一种是单机版安装，另一种是教员站安装。教练员机（主机）请安装“35kV综自变电站仿真系统教员站”，学员机请安装单机版。
图3-2密码输入 图1-4 图3-3教练机和学员机的选择 第五步：选择“下一步”，提示您选择软件安装目录，系统默认路径是“C:\Simu35kV”，您也可以点击“浏览”选择您的安装路径，选择好后点击“下一步”，如图3-4所示。 图3-4安装地址
第六步：软件提示您选择桌面快捷方式，如图3-5所示，点击“下一步”至图3-6所示安装提示，然后逐步按引导安装。 图3-5快捷方式 图3-6安装提示 第七步：教练员机在安装完成后，系统还会出现下图提示，勾选“安装狗驱动程序”和“启动教练员站控制程序”，直到安装完毕，此时程序会在桌面建立快捷方式并自动启动仿真室通讯程序，如图3-7所示。
图3-7仿真控制台 如果没有看到以上窗口，您可以将 鼠标移至桌面最左端，会出现一个 小红框条目，如图3-8所示，在条目上 面点击，便可出现以上图3-7窗口。 图3-8控制台隐藏/显示条目
1000MW电站仿真培训系统技术参数及规格 1. 仿真平台 仿真平台采用具有完全自主知识产权的大型科学计算与仿真引擎SimuEngine。SimuEngine是介于仿真系统和计算机操作系统之间的可视化仿真支撑系统。 SimuEngine是一套成熟的、商业化的平台软件产品，产品通过了中国软件评测中心高级确认测试，已被多家仿真软件开发商用于自行开发仿真系统软件。 其主要功能和特点如下： ?实时网络数据库 –专门为大型仿真系统设计 –读取速度快，实时性强 ?数据可视化 –表格、曲线、流程图、直方图等 –画面可组态 ?在线调试 –可随时对数据库中的任意数据进行在线修改，并可以立即影响到模型的计算?协同开发 –支持多人在网络环境下的程序协同开发 –提供了从程序编辑、变量扫描、编译、连接到运行、调试等全过程的支持?完整的教练员功能 –运行与停止、冻结与解冻、改变速度、故障设置、工况保存、回退、追忆等?结构灵活 –采用了“客户/服务器”模式，便于扩展 ?仿真精度高 –最小仿真步长可达10毫秒 –最小数据刷新周期50毫秒 ?占用资源少 –在单CPU奔腾4上仅占用3~5％的CPU资源 ?多流程仿真 –可以在一套硬件系统上同时开发或运行不同的系统，或者同一系统的多个实例，即支持分组运行。
?良好的可维护性和可移植性 –Windows 2000 / XP / 2003 / Vista/ 7 /2008 ?多任务并行运行 –支持多任务运行和在多CPU环境下的并行计算 ?开放性好 –提供了方便的API接口 –支持OPC协议 –与多套商业流行软件有接口 2. 数学模型软件 数学模型以基本物理原理为基础，以实际机组的资料为依据，采用图形化建模方式完成。所建模型精度高，能完整地描述机组的静态和动态的全过程，包括从锅炉吹扫、点火、升温、升压、暖机等各种工况下的启动、并网、升负荷以及正常停机和各种事故现象。数学模型软件由以下几部分组成： 1）锅炉系统数学模型软件； 2）汽轮机系统数学模型软件； 3）电气系统数学模型软件； 4）控制系统数学模型软件。 3. D CS操作员站软件 模拟机组DCS系统的运行画面显示和操作。该软件在DCS操作站计算机上运行。DCS 画面完全比照实际机组的DCS画面绘制，操作人员几乎感觉不到与实际画面的差别。4. 就地操作站软件 就地操作站功能软件用于模拟实际机组的就地操作。 5. 仿真对象机组参数 5.1 锅炉部分 锅炉:采用上海锅炉厂有限公司引进Alstom-Power公司Boiler Gmbh技术生产的1000MW锅炉，型号为SG3091/27.46-M541。 形式：超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、一次再热、单炉膛单切圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构塔式布置。
110kV电网调度及变电站一体化仿真实训 实 训 指 导 书 1
一、仿真软件功能简介 1.总控软件 1.1功能说明 总控软件是专门用于变电站仿真系统中各应用软件的总体控制，相对于单个启动方式其操作性更加简单、方便、实用。 总控软件主要包含以下功能： 远程关闭计算机 远程重新启动计算机 远程启动计算机 远程启动仿真培训系统 远程关闭仿真培训系统 远程发送消息 1.2使用说明 1.2.1 双击桌面或仿真系统安装目录下Main文件夹中的图标，即运行总控面板，如下图所示： 1.2.2 总控面板上组件图标介绍： （1）盛柏教练台 （2）图形就地站软件 （3）保护盘软件 （4）综自监控软件 （5）观摩台软件 （6）五防开票软件 （7）五防钥匙软件 （8）安全工器具软件 （9）三维虚拟场景软件 1.2.3 鼠标右击总控面板 （1）“主界面”：定位总控面板的位置。
（2）“一键启动”：启动本地仿真系统。启动完毕后，该菜单为“一键关闭”。 （3）“一键关闭”：关闭本地由总控面板启动的仿真系统。 （4）“命令发送”：远程计算机的控制及相关信息的发送。 对远程计算机的控制，主要用于远程计算机的关闭、启动与重新启动、远程计算机仿真系统的启动与关闭、文件的传输、信息的发送。 远程计算机被控制的前提条件： 1）被控制的计算机必须启动总控面板。 2）主控计算机的“命令窗口”中必须含有被控制计算机的IP地址，且IP地址前的“□”必须打“√”。 3）命令窗口的功能： “远程关机”：远程关闭被控制的计算机。 “远程重启”：远程重新启动被控制的计算机。 “远程开机”：远程启动被控制的计算机。 “一键启动”：远程启动被控制计算机的仿真系统。 “一键关闭”：远程关闭被控制计算机的仿真系统。 “上传更新”：将需要更新文件上传至更新服务器。 “通知下载”：通知所有被选择IP地址计算机下载更新文件。 “添加主机”：更新模型运算服务生成的地址表，需要手工输入配置。 “删除主机”：更新模型运算服务生成的地址表，与“添加主机”对应。 “主机探测”：获取远程计算机网卡物理地址。 “退出”：退出“命令发送”窗口。 “发送信息”：向被控制的计算机发送信息。 （5）“模型选择”：启动仿真方式，根据现场要求配置不同，主要有单机、双机、联合模式。 （6）“查看消息”：在制作教案时添加的部分提示信息，自动弹出。 （7）“检查更新”：检查远程更新服务器是否有更新信息。 （8）“设置”：用于设置总控面板的皮肤、风格和样式。 （9）“关闭”：退出本机仿真系统及总控面板。 1.2.4 在总控面板上： 鼠标双击对应的组件图标，若该应用程序未启动，则启动相对应的程序。若该应用程序已由总控面板启动，则将启动的程序调至最顶层。 1.3仿真系统的启动 1.3.1 右击总控面板窗口，选择菜单中“一键启动”即可启动本机仿真系统。 在弹出窗口内鼠标左键点击下拉按钮，出现多种培训模式，选择需要的培训模式，确认，仿真系统可以自动启动仿真系统需要相关服务和通讯。 （1）单机培训模式：即仿真系统的单机版，每台计算机可以启动全套的仿真系统，由于集控站只配置两台学员机，这两台学员机可以供两人同时使用而互不影响，从而提高仿真机的利用效率。 （2）双机培训模式：即仿真系统的双机版，由于仿真系统在使用时启动的程序太多，学员在单机使用时根据实际情况需要切换至不同的画面，使用双机模式就可以将两台学员机通过网络联接起来，一台启动监控及保护盘画面，另一台启动三维场景画面，这样可以由单学员独立使用，也可以多学员配合使用。 （3）联合反事故演习模式：即集控站的学员机和总教练机作为仿真服务器的客户端，这些计算机通过网络联机，总教练台通过教练台对仿真系统设置故障及异常，在集控站学员机上可以看到相应的故障及异常，从而各方面配合进行反事故演练，教练台平时也可以单个对集控站学员机设置故障。 1.3.2 右击总控面板窗口，选择菜单中“命令发送”，在弹出的“命令发送”窗口中点击“一键启动”即可
风力发电系统建模与仿真 摘要：风力发电作为一种清洁的可再生能源利用方式，近年来在世界范围内获得了飞速的发展。本文基于风力机发电建立模型，主要完成了以下工作：（1）基于风资源特点，建立了以风频、风速模型为基础的风力发电理论基础； （2）运用叶素理论，建立了变桨距风力机机理模型； （3）分析了变速恒频风力发电机的运行区域与变桨距控制的原理与方法，并给出了机组的仿真模型，为风力发电软件仿真奠定了基础； （4）搭建了一套基于PSCAD/EMTDC仿真软件的风力发电系统控制模型以及完整的风力发电样例系统模型，并且已初步实现风力机特性模拟功能。 关键词：风力发电；风频；风速；风力机；变桨距；建模与仿真 1 风资源及风力发电的基本原理 1.1 风资源概述 （1）风能的基本情况[1] 风的形成乃是空气流动的结果。风向和风速是两个描述风的重要参数。风向是指风吹来的方向，如果风是从东方吹来就称为东风。风速是表示风移动的速度即单位时间内空气流动所经过的距离。 风速是指某一高度连续10min所测得各瞬时风速的平均值。一般以草地上空10m高处的10min内风速的平均值为参考。风玫瑰图是一个给定地点一段时间内的风向分布图。通过它可以得知当地的主导风向。 风能的特点主要有：能量密度低、不稳定性、分布不均匀、可再生、须在有风地带、无污染、分布广泛、可分散利用、另外不须能源运输、可和其它能源相互转换等。 （2）风能资源的估算 风能的大小实际就是气流流过的动能，因此可以推导出气流在单位时间内垂直流过单位截面积的风能，即风能密度，表示如下： 3 ω= (1-1) 5.0vρ 式中, ω——风能密度(2 W)，是描述一个地方风能潜力的最方便最有价值的量； /m ρ——空气密度(3 kg)； /m
华胜110kV综合自动化变电站仿真系统
温謦提示：感谢您使用武汉华胜公司软件！在您使用本软件之前，请认真阅读本文。本软件不会影响您的计算机硬件和其他软件运行，请放心使用！若有疑问请联系我们。 目录 第一章华胜110kV综合自动化变电站仿真系统简介 (11) 第二章华胜110kV变电站仿真系统软件安装 (44) 2．1安装步骤 (44) 2．2软件卸载 (88) 2．3局域网设置 (99) 第三章华胜110kV变电站仿真系统软件使用说明 (1010) 3．1 教员机“仿真教室控制台”的使用 (1010) 3．2仿真软件各仿真模块使用 (1111) 3．2．1教练员台的操作说明 (1111) 3．2．2设备区的介绍 (1212) 3．2．3综自系统介绍 (1313) 3．2．4 五防系统操作 (1313) 3．2．5 事件记录 (1616) 3．2．6 学习园地 (1717) 3．2．7 QQ功能 (1717) 第四章110kV变电站仿真表现方式 (1818) 4．1一次设备的仿真方式 (1818) 4．2二次设备操作的仿真方式 (2020) 4．3设备巡视验电接地挂牌的仿真方式 (2323) 4．4变电站所用变、直流系统的仿真方式 (2424) 4．5运行方式和潮流改变 (2525) 4．6故障和不正常工作状态的设置 (2727) 第五章实例操作 (3030) 例1：110kV宗河线1124开关由运行转检修 (3030) 例2：10kV上三庄线122开关由运行转检修 (3131) 例3：#1主变内部短路故障的事故处理步骤 (3232) 第七章注意事项和常见故障排除 (3434) 附录1 某国家职业技能鉴定站：变电站仿真实操培训计划 (3535) 附录2 某国家职业技能鉴定站：变电站运行值班员实操题评分标准 (3636) 附录3 电力系统及仿真的常用专业术语解释 (3737)
产品介绍 火电虚拟仿真实验教学系统以实际电站设计资料为原型，运用虚拟现实技术模拟电厂环境和操作过程，实现了“三维虚拟电站+DCS中控室”二位一体的全面仿真系统。利用特效、交互、文字、语音等手段，使学生可以在虚拟电站中了解设备和系统的布局及流程，同时也采用图形化数字模型建模方式，创建遵循能量等守恒关系的涉及热动、控制、电气等专业领域的机理数字模型。支持DCS 操作，提供二维三维互联互通机制，为学生提供从设备环境到启动操作、系统原理、事故安全等全方位的教学环境。 产品列表 1000MW超超临界电站虚拟仿真实验教学系统 CFB( 循环流化床) 锅炉虚拟仿真教学系统 300MW亚临界电站虚拟仿真实验教学系统 垃圾焚烧电站 产品特点 1.不但有数值( DCS) ，还有三维的模拟。 2.三维场景可以部分代替学生的认识实习. 3.分系统可以在复杂的场景中单独演示，利于学习. 4.巡检模拟形象逼真，从路线选择开始，涵盖了现场的巡检全过程，此外加入了安全学习，职位介绍，相关知识考核等模块。
5.现场无法看到的内容结构可以在软件上看到。 6.在三维场景当中可以用特效逼真地模拟出设备以及系统的工作原理。 7.教师可以在软件中自由修改文字、视频、图片等。 300WM软件主要界面 教学与实训内容 电厂概貌以电厂三维场景为原型介绍整个电厂原理，学生能够迅速获得电厂整体性认识。
安全培训“安全第一，预防为主”，软件汇集各大电厂的事故，提供从业人员安全意识。 电厂认识设备的原理展示，拆装，系统的原理展示、搭建。 运行与操作由底层数学模型支撑，对设备进行交互操作，观察工质流动和现象。 事故与处理通过相应的操作或特定的工况出发事故现象并展示相应的处理过程。 巡检实训设备的巡检点、巡检标准、巡检方式等方面、高度真实地还原了现场巡检过程 1000WM巡检界面
新疆大学 实习（实训）报告 实习（实训）名称：变电站仿真软件实训学院：电气工程学院 专业、班级：电气094 指导教师：娄毅 报告人： 学号： 时间：2013年1月4日
主要目的及内容： 目的： 1）熟悉了解变电仿真软件的功能及用途 2）熟悉掌握变电仿真软件教员端的使用 3）掌握变电仿真软件学员端的使用 4）能独立执行操作票 内容： 1)变电仿真教员的启动与退出 2)变电站三维一次设备巡视 3)变电站三维二次屏盘的使用 4)自己执行操作票 主要收获体会：经过这次的变电站仿真软件实训，我已经能够熟练地掌握并 操作本仿真软件，掌握了变电巡视，刀闸作，异常运行及事故处理的基本知识和基本技能。这次实训中，老师的详细介绍，不止一次的播放相关操作视频，亲身指导以及我虚心学习，不断回顾已学的知识，详细阅读与本软件中相关设备和有关操作知识，不勤就问，这些都是自己能够很好掌握并熟练操作本软件的原因。 存在的问题：这次变电站仿真软件实训操作过程中一开始对本软件的知识欠 缺，不知道怎么使用软件，对软件的功能不熟，一开始执行操作票也不能独立操作只能在老师指导下使用，慢慢熟悉了以后才能独立操作。 指导教师意见： 指导教师签字： 2014 年 1 月 10 日备注：
1 变电站仿真软件课程实训1.1课程目的 1）熟悉了解变电仿真软件的功能及用途 2）熟悉掌握变电仿真软件教员端的使用 3）掌握变电仿真软件学员端的使用 4）能独立执行操作票 1.2课程内容 1)变电仿真教员的启动与退出 2)变电站三维一次设备巡视 3)变电站三维二次屏盘的使用 4)自己执行操作票 1.3实验步骤 1)变电站仿真教员的启动与退出 一键启动 设置外观异常 设置逻辑异常 设置逻辑故障 执行开微机五防票培训 汇总操作记录 训练停止 一键退出 其它注意事项 1.4 变电站三维一次设备巡视 运行模式 检查模式 异常处理模式验电模式挂牌模式围栏模式望远镜导航图 1.5 变电站三维二次屏盘 运行模式检查模式挂牌模式选保护室导航图安全工具室放大镜模式测量压板模式评价结束 特殊操作
水电站培训仿真系统在五强溪水电厂的实现 目前，水电站地理位置分散，人员相对精简，如果经常性的抽调大批运行人员到培训中心集中进行培训，有可能影响到正常的生产秩序。为了满足水电站运行值班人员的培训需求，提高培训效率，可以对其进行远程培训。随着Intemet 技术的发展，以及网络带宽的不断增大，使得远程模式的水电站仿真培训成为可能。在不影响生产的情况下，SD8000-SIM水电站培训仿真系统可以让新老员工有更多的实际操作机会，提高培训效率，降低培训成本。 标签：培训仿真系统;SD8000-SIM;远程模式 引言 五强溪水电厂以及所属五凌电力公司员工多，培训任务重，往往受已运行电厂安全因素的制约，学员实际动手操作的机会很少，培训受到影响。在这种矛盾下，迫切需要一种现代化的培训手段[1]。仿真系统作为一种现代化的培训工具，其功能丰富，性能良好，能够实时而逼真地再现系统的动态过程。学员进行仿真培训，与传统的培训方式相比，培训的层次深，效果好，效率高。仿真系统还可以在一定程度上作为原型电站的运行參照系统，进行事故预想试验与安全分析，经济运行方式的调试与方案制定，从而对电站的实际运行起指导作用[2]; 1.设计思想 五强溪水电厂培训仿真系统主要按照如下思想设计： 模型水电站的机组手自动开停机过程，故障处理过程等。实时显示调节过程中主设备、辅助设备等数据变化，运行操作人员可以在界面上巡视并模拟操作，操作过程引起的数据变化全部由水机电模型模拟出来[3]。参照水电站运行规程，将其编辑成仿真题库。运行操作人员可以通过选择运行仿真题库中的题目来进行测试，并通过自动评分系统来进行自动评分。 具体水电站运行仿真系统结构图，如图l所示。 2.系统总体结构 2.1硬件结构 五强溪水电仿真系统包括一台仿真主机、二台就地操作站，二十台学员操作站及一台历史服务器。学员站双显配置，另还配备投影系统、电源系统、网络交换机、音响设备、头戴式耳机等各种仿真设备。硬件系统结构图，大体如图2所示。 2.2软件结构
火力发电厂单元机组的仿真系统 现代化的大型发电厂，随着机组容量、参数和控制水平的提高，分散控制系统（DCS）的大量应用和自动化程度的提高，为了保证高效、安全、经济的连续安全运行，需要拥有一支高素质的专业运行技术队伍，而仿真技术由于其有效性、可重复操作性、经济性和安全性的特点，日益显出其重要性和广泛应用性。生产现场运行人员和生产管理人员通过不断的在仿真培训系统中培训，掌握丰富的机组的启、停操作和事故处理经验，全面提高技术水平，这已经是一个公认的事实。因此很多电力生产单位，不同的600MW机组，几乎都配备了仿真机。仿真机(系统)的使用，对提高电力生产的管理水平起到了非常好的促进作用。 一、仿真培训的目的与内容 目的：对于运行人员和生产管理人员，通过仿真系统的上机培训使其系统地、全面地掌握发电厂汽轮机、锅炉、发电机、辅助设备及系统和DCS整个运行过程，设备状况及技术规范，全面、系统地提高学员对单元机组的操控能力、事故分析判断和处理能力，由此可对运行人员和生产管理人员的生产技能和管理水平作出评价。 内容：仿真培训的内容包括机组的启停、增减负荷、投停协调控制、试验、事故分析和处理等。 1．机组冷态启动操作 分别掌握锅炉系统、汽轮机及发电机系统初始状态检查，辅助设备及系统投运操作；机组并网及带负荷至额定值期间，要求掌握根据汽轮机要求逐步增加锅炉负荷，掌握汽温汽压等参数的控制；锅炉点火及升温升压期间，要求掌握除氧器加热、除氧器压力控制投自动等操作，学会主机暖缸、汽动给水泵暖泵工作；掌握高低压旁路控制、冲转前主蒸汽参数匹配；汽轮机冲转及升速期间，掌握主机手动、自动冲转操作，掌握主机冲转、暖机、油温检查操作；机组并网及带负荷期间，掌握发电机手动、自动并网操作，了解阀切换闭锁条件及掌握阀切换操作，了解主机在冲转及带负荷各阶段中的差胀和总胀的变化，机组升负荷至额定负荷期间，要求掌握厂用电切换、发电机无功调节操作，了解在升负荷过程中各汽缸温度和抽汽温度的变化，汽缸差胀和汽轮机总胀的变化，了解加热器投停对负荷的影响，注意各疏水阀自动关闭情况。 掌握机组投退协调控制的操作及机跟炉、炉跟机的操作方式。 2．正常停机及滑参数停机 掌握负荷从100％MCR降至75％MCR、25％MCR的操作，包括了解引风机切低速时的调节挡板开度闭锁条件，掌握引风机切低速运行的操作，配合汽轮机减负荷操作，掌握锅炉油枪投运的操作、等离子点火，掌握磨煤机停运操作及停运后的吹扫操作，要求做到磨煤机停运后不发生满煤现象，给煤机停止后不发生磨煤机跳闸现象；汽动给水泵停运、电动给水泵投运操作，及时投运高低压旁路系统，要求做到汽轮机跳闸后不发生MFT动作，掌握锅炉灭火后的吹扫及冷却操作；根据要求停用送引风机及空气预热器。 掌握汽轮机减负荷操作，降负荷到零期间停用辅机的操作，要求掌握厂用电切换操作，掌握发电机解列、励磁系统停用操作；了解整个过程中汽缸温度、差胀，汽轮机总胀的变化，注意降温过程中汽轮机振动的变化，注意汽轮机辅助油泵及盘车马达油泵投用情况，注意汽轮机打闸后的汽轮机惰走时间，注意汽轮机转速到零后盘车自投情况，记录盘车状态时的转子偏心度、汽缸金属温度、汽缸胀差及汽轮机总胀。 3．机组热态启动
变电站仿真系统 概述 变电站仿真系统是变电站电气值班员职业技能鉴定实操项目的规定软件，也是电气类专业课程和实训项目的重要教学软件。华胜FS系列变电站仿真软件符合 DL/T 1023-2006《变电站仿真机技术规范》，完全可以仿真实现变电站值班员工作职责,即巡视和监视变电站所有电气设备，电气设备的倒闸操作，变电站各种事故、不正常工作状态的处理。 变电站仿真系统内容 ☆仿真对象：分别针对500kV、220kV、110kV、35kV、10kV综合自动化变电站。
☆仿真范围：变电站内所有一、二次设备及变电站综合自动化系统全面仿真。 ☆仿真程度：按1:1比例仿真主要电气设备、主控室、保护室、户外设备等；可进行变电站巡视和操作，实时反映变电站各种正常工况、异常现象和事故状态。 变电站仿真系统的优势 ☆历史悠久：20年电力系统仿真技术研究、开发。 ☆经验丰富：已成功仿真300MW、600MW火电机组，500kV变电站综合自动化系统。正在开发1000MW超超临界火电机组和1000kV特高压变电站仿真软件。 ☆技术先进：具有自主知识产权的电力系统仿真开发平台，维护方便、系统稳定、持续开发。 ☆专业专职：专业的计算机仿真专家和电气工程专家，专职的仿真培训教师。 ☆培训经验：已培训国内、国外（巴基斯坦、印尼等）发电厂、变电站技术人员和大专院校师生上万人。 ☆权威鉴定：参与国家职业资格技能鉴定变电站值班员中级工、高级工、技师和高级技师试题库的编制和国家标准《变电站仿真机技术规范DL/T 1023-2006》的起草工作。
☆系列产品：500kV及以下电压综自站和普通站，包括：500kV变电站仿真系统（软件），220kV变电站仿真系统（软件），110kV变电站仿真系统（软件），35kV变电站仿真系统（软件）。 变电站仿真系统的特点和意义 ☆对电脑配置要求低，软件容量小（约300MB），运行速度快； ☆设置几百种故障和不正常工作状态，涵盖变电站值班员职业技能鉴定的考试范围； ☆全中文界面提示，易学易用； ☆基于典型的变电站，可根据用户的要求适当修改仿真系统； ☆局域网连接，可集中或分散培训，一机在手，随时学习； ☆降低培训费用，一次性投入，反复培训，无需维护、管理人员； ☆实用性强，适合不同层次变电运行人员的培训； ☆提高变电运行人员的技术水平和变电站值班员职业技能鉴定考试能力，培养变电站运行人员快速准确的判断和处理异常事故的能力，避免变电站各种事故特别是人为原因误操作事故的发生。
FS系列华胜水电站仿真系统 ◆概述 FS系列华胜水电站仿真系统是电气值班员职业技能鉴定实操项目的规定软件，也是电气类专业课程和实训项目的重要教学软件。华胜FS系列水电站仿真软件符合DL/T 1024-2006《水力发电厂仿真机技术规范》，完全可以仿真实现水电站值班员工作职责,即巡视和监视电站所有电气设备，电气设备的倒闸操作，电站各种事故、不正常工作状态的处理。 ◆华胜FS水电站仿真系统内容 一、水轮机系统 1.最低水头和最高水头之间任一水头均能仿真； 2.引水系统：引水管道、闸门、液压启闭机控系统； 3.水轮机：混流式水轮机或其它类型水轮机； 4.调速系统：调速器机调控制系统、调速器电调控制系统、压油装置系统、分段关闭、漏油泵控制系统、过速限制器及接力器； 5.水导轴承冷却系统：轴承瓦温、、水压、油温、油位、冷却油盆中油混水监控部分； 6. 顶盖排水系统: 顶盖排水控制系统； 二、发电机系统 1. 制动系统：2号发电机制动混合制动、机械制动控制系统; 4号发电机制动方式为混合制动、电制动、机械制动控制系统； 2. 推力、上导轴承冷却系统：轴承瓦温、、水压、油温、油位、冷却油盆中油混水监控部分； 3.顶转子操作系统：手动操作顶转子操作系统； 三、励磁系统 发电机励磁系统励采用自并激励磁方式，包含励磁变、可控硅整流装置、自动励磁调节装置、发电机转子灭磁装置、起励设备等部分组成， 四、主变压器 主变系统包括主变压器本体、主变压器冷却系统、主变冷却系统控制系统、主变中性
点等设备。 五、开关站 开关站系统设备包括110KV开关站、220KV开关一次系统接线图，各线路开关、刀闸、母线及配电装置实际布局图，各线路开关和隔离刀闸、PT隔离开关控制箱。 六、量测系统 用于表计和保护的电流、电压量测回路，包括电压互感器、电流互感器； 七、同期系统 同期系统包括手动同期和自动准同期回路; 八、厂用电系统 厂用电变压器、厂用母线及其附属设备，厂用电开关控制盘及仪表、厂用变低压侧负荷开关，厂用电的备自投系统； 九、直流系统 直流系统包含：蓄电池、直流母线、直流联络屏、可控硅充电设备、直流负荷屏、直流屏上仪表、负荷开关； 十、继电保护、自动装置和中央信号系统 1.发电机、变压器、线路、开关、母线、切机、厂用电交流系统中的继电保护和自动装置，保护和自动装置的种类、型号、数量按原始资料中的保护配置，自动装置包括备用电源自动投入、自动重合闸、自动同期、自动启动／停机装置。 2.中央信号系统：包括所属光字、简报信息、报警等。 十一、机组辅助系统 1.风系统 风系统由高压风系统、低压风系统。风系统设备主要由高低压空气压缩机、高低压机控制柜，
600MW电站仿真培训系统技术参数及规格 1. 仿真平台 仿真平台采用具有完全自主知识产权的大型科学计算与仿真引擎SimuEngine。SimuEngine是介于仿真系统和计算机操作系统之间的可视化仿真支撑系统。 SimuEngine是一套成熟的、商业化的平台软件产品，产品通过了中国软件评测中心高级确认测试，已被多家仿真软件开发商用于自行开发仿真系统软件。 其主要功能和特点如下： ?实时网络数据库 –专门为大型仿真系统设计 –读取速度快，实时性强 ?数据可视化 –表格、曲线、流程图、直方图等 –画面可组态 ?在线调试 –可随时对数据库中的任意数据进行在线修改，并可以立即影响到模型的计算 ?协同开发 –支持多人在网络环境下的程序协同开发 –提供了从程序编辑、变量扫描、编译、连接到运行、调试等全过程的支持 ?完整的教练员功能 –运行与停止、冻结与解冻、改变速度、故障设置、工况保存、回退、追忆等 ?结构灵活 –采用了“客户/服务器”模式，便于扩展 ?仿真精度高 –最小仿真步长可达10毫秒 –最小数据刷新周期50毫秒
?占用资源少 –在单CPU奔腾4上仅占用3~5％的CPU资源 ?多流程仿真 –可以在一套硬件系统上同时开发或运行不同的系统，或者同一系统的多个实例，即支持分组运行。 ?良好的可维护性和可移植性 –Windows 2000 / XP / 2003 / Vista/ 7 /2008 ?多任务并行运行 –支持多任务运行和在多CPU环境下的并行计算 ?开放性好 –提供了方便的API接口 –支持OPC协议 –与多套商业流行软件有接口 2. 数学模型软件 数学模型以基本物理原理为基础，以实际机组的资料为依据，采用图形化建模方式完成。所建模型精度高，能完整地描述机组的静态和动态的全过程，包括从锅炉吹扫、点火、升温、升压、暖机等各种工况下的启动、并网、升负荷以及正常停机和各种事故现象。数学模型软件由以下几部分组成： 1）锅炉系统数学模型软件； 2）汽轮机系统数学模型软件； 3）电气系统数学模型软件； 4）控制系统数学模型软件。 控制系统模型由实际机组的DCS、DEH组态文本翻译转换而成，其结果与实际机组一致。 3. DCS操作员站软件 模拟机组DCS系统的运行画面显示和操作。该软件在DCS操作站计算机上运行。DCS画面完全比照实际机组的DCS画面绘制，操作人员几乎感觉不到与实际画面的差别。 4. 就地操作站软件 就地操作站功能软件用于模拟实际机组的就地操作。
35kV变电站仿真软件使用说明 4.1 教员机“仿真教室控制台”的使用 只有教练员机才有“仿真教室控制台”，学员机没有此功能（除此之外学员机与教练员机使用完全一样），教练员机使用如下： 1、运行桌面“仿真机教练员站”，界面如图4-1所示。 图4-1仿真教室控制台 2、首先操作“本地机仿真系统操作初始化”，然后操作“学员机仿真系统初始化”。其他功能可根据界面文字选择操作。 3、操作“隐藏本窗口”，界面显示“35kV变电站仿真机操作员站”，最大化此界面，界面如图4-2所示。 4、主界面功能如下：设备区、综自系统、模拟操作、事件记录、调度命令、与教练员联系和教练员台七个部分。仿真操作主要在此界面切换。 【注意】学员机与教练员的根本区别在于学员机没有“仿真教室控制台”功
能，其他功能两者完全一样。注意一个系统只能安装一台教练员机，否则仿真系统网络无法正常工作！ 图4-2仿真系统主界面 图4-3教练员台的程序控制界面4.2 仿真软件各仿真模块使用 4.2.1教练员台的操作说明 1．教练员台的程序控制操作 启动程序后第一步是要进入“教练员台”界面调入工况（教练 员机 和学员机都有“教练员台”），程序控制界面如图4-3，操作步骤 如下： 1．按启动模型； 2．按运行模型； 3．调入工况，正常情况下一般选择“工况1~50”某种工况； 注：所谓“工况”即变电站运行方式，其中1～50为 软件编制者设定工况，51～100可自行设定。
4．若由一种运行工况变换成另一种工况，操作如下： 例如：由工况4→3，操作顺序，按模型退出\启动模型\运行模型 \调入工况3。 2. 变电所倒闸操作训练项目和变电所事故处理训练项目 变电站倒闸操作和事故处理训练设置。主要操作如下： 主界面→教练员台界面如图4-4所示，学员可以选择不同变电站倒闸操作和事故处理训练项目进行操作。选中某项目显示“√”，取消某项目显示“×”。 图4-4 倒闸操作和事故处理训练设置 4.2.2设备区的介绍 本软件主界面即为设备区如图4-9所示，显示变电站结构和设备的俯视图，点击具体设备可跳出界面显示电气设备的仿真模型和实物照片，对有关设备一、二部分进行可进行相应操作和监视。 1.户外设备 进入设备区，点击进入“进入”可进入变电所某一间隔，可对相应设备进行操作。例下图4-5为城关二线设备间隔，可对此间隔断路器、隔离刀闸等进行操作和巡视。
1、变电站仿真培训系统简介 利用计算机技术模拟变电站主要设备及其运行工况 目的：学习对变电站运行状况的监视和控制， ?变电站一、二次设备的巡视， ?电气倒闸操作和运行方式调整， ?事故过程的处理及恢复供电。 2、仿真对象 集控站：集中监控多个无人值班站。 一般按地理位置、电压等级划分，几个或十几个站设置1个集控站。 控制模式： 地调 集控站1 。。。。。。集控站M 变电站1 ~ 变电站N1 变电站M1 ~ 变电站Mn 仿真的集控站规模：1个220kV站，1个110kV站，集控中心站设在220kV站内 仿真的集控站接线和正常供电方式见“集控潮流图” （清河变电站也是集控中心所在地，注意了解管辖了几个站，站之间、与集控中心管辖范围外的联接情况，运行方式） 3、仿真站的全站平面布置图 （1）220kV仿真站的平面布置图 （2）110kV仿真站的平面布置图 （清河变电站？室内、室外的场地，每个地点摆放的设备） 4、220kV仿真站设备介绍 4．1 室外220kV和110kV一次设备 一次设备：参数作用结构 重点：看图（实物）-> 设备种类、作用 -> 部件名称、作用 作用型号参数（查规程） 4．1．1 主变（参数作用结构） 1号变压器型号为SFPSZ9-180000/220，额定电压为220±8×1.25%/121/38.5/10.5k kV 4．1．2 220kV母线：铝管硬导体 母线接地刀闸 4．1．3 2511和2512母线侧隔离开关：单柱垂直伸臂式 2511隔离开关与25117接地刀闸组合成1个设备，设备型号为GW16-220DW。 2512隔离开关上没有接地刀闸，设备型号为GW16-220W。
第一章绪论 1.1课题的研究背景及意义 火力发电厂在我国电力工业中占有主要的地位，是我国的重点能源工业之一。大型火力发电具有效率高、投资省、自动化水平高等优点，在国内外发展快。随着电力需求的日益增长，以及能源和环保的要求，我国的火电建设开始向大容量、高参数的大型机组靠拢。但是，火电机组越大，其设备结构就越复杂，自动化程度也要求越高。 给水控制系统是火电厂非常重要的控制子系统。汽包水位是锅炉安全运行的重要参数，同时他还是衡量锅炉汽水系统物质是否平衡的标志。 随着机组容量的增大，运行参数的不断提高，对汽包水位的的控制品质要求也会越高，为了机组的安全、经济运行，需要采用设计更合理、功能更完善的控制系统，给水自动控制系统可以大大减轻人员的劳动强度，汽包水位的稳定性也得到极大的提高，保障了几组的安全、稳定运行。 为了实现电能生产的“高效‘洁净、经济、可靠、安全”的要求，火电厂汽轮机的参数经历了低压、中压、高压、超高压、亚临界和超临界参数的发张阶段，目前正向超临界参数的方向发展。 1.2国内外的发展状况 我国自上世纪80年代引进亚临界火电机组技术以来，虽在改进、优化和发展取得一定的经验，并使300MW、600MW的亚临界火电机组成为我国火力发电的主力机组，但这种亚临界机组依然存在重大问题，这已成为制约我国电力工业发展的瓶颈。因此，借鉴国际上最先进的技术，研究并发展600MW~1000MW超临界火电机组，是提高电机机组的热效率，实现节能降耗和改善环保状况的有效途径。 随着火电机组的参数的提高，水的饱和温度相应提高，气化潜热减少；当压力提高倒22.115MPa时，气化潜热为零，气和水的密度差也等于零，该压力成为临界压力。在临界点时，饱和水与饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的两相区存在。当机组工作参数高于这一临界状态参数时，称之为超临界机组。对蒸汽动力装置
中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院 本科毕业论文（设计）指导教师指导意见表 学生姓名：学号：专业：电气工程及其自动化 毕业设计（论文）题目：变电站仿真培训系统设计
中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院 本科毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表 学生姓名：学号：专业：电气工程及其自动化 毕业设计（论文）题目：变电站仿真培训系统设计
论文原创性声明 本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文《变电站仿真培训系统设计》，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。 本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。 论文作者（签字）： 日期：2014年9月15日
摘要 随着电力工业的迅速发展，以及计算机技术和网络技术的应用，变电站综合自动化系统朝多功能，数字化和规范化方向发展，由于其功能强大，结构复杂，难以学习和快速掌握。研发一种基于实时仿真技术的数字物理混合仿真的变电站综合自动化培训系统，模拟真正变电站各种运行工况，对大中专院校电气工程专业的学生和变电站运行人员进行实验培训。本文首先综述了变电站自动化的发展历程，分析了其主要内容和基本功能，研究了变电站综合自动化系统仿真的两种传统模式，在此基础上，提出数字物理混合仿真的方案，分析了数字物理混合仿真的结构和原理。该方案将数字仿真的一、二次系统设备的变电站综合自动化系统设备放置于同一个仿真系统中，有机连接，灵活配置，营造了逼真的运行环境；变电站仿真培训系统由一、二次仿真信号源系统(包括一、二次信号生成系统及电力网信号模拟软件系统)和真实的变电站综合自动化系统(包括微机保护、测控系统及Centra2000 监控软件系统)两大部分组成；TQWX-II 微机型继电保护试验测试仪设备产生一、二次信号，可以输出一定幅值范围内任意大小和相位角的电流电压二次信号；研究Centra2000监控软件在数字物理仿真中的应用，功能和通讯协议。取消了复杂庞大的一次实验设备，由组态软件灵活方便直观地组建任意结构的变电站一次系统设备，输入实际的设备参数，并配置了潮流计算和短路计算软件，可以任意设置故障点和故障类型；最后，进行了线路保护实验、主变压器差动及高低压侧后备保护测控装置测试实验和电容器保护测控装置测试实验。数字物理仿真培训系统变电站环境模拟逼真，人机界面友好，组态灵活，培训人员动手操作性强，功能强大，成本较低，具有重要的应用价值和现实意义。 【关键词】变电站综合自动化；培训系统；仿真；监控系统
FS变电站仿真培训系统 一、教员机“仿真教室控制台”的使用 只有教练员机才有“仿真教室控制台”，学员机没有此功能（除此之外学员机与教练员机使用完全一样），教练员机使用如下： 1、运行桌面“仿真机教练员站”，界面如图1－1所示。 图1－1仿真教室控制台 2、首先操作“本地机仿真系统操作初始化”，然后操作“学员机仿真系统初始化”。其他功能可根据界面文字选择操作。 3、操作“隐藏本窗口”，界面显示“220kV变电站仿真机操作员站”，最大化此界面，界面如图1－2所示。 4、主界面功能如下：设备区、综自系统、五防系统、事件记录、学习园地、与教练员联系和教练员台七个部分。仿真操作主要在此界面切换。 【注意】学员机与教练员的根本区别在于学员机没有“仿真教室控制台”功能，其他功能两者完全一样。注意一个系统只能安装一台教练员机，否则仿真系统网络无法正常工作！
图1-2仿真系统主界面 图1-3教练员台的程序控制界面 二、仿真软件各仿真模块使用 2.1教练员台的操作说明 1．教练员台的程序控制操作 启动程序后第一步是要进入“教练员台”界面调入工况（教练员机 和学员机都有“教练员台”），程序控制界面如图1-3，操作步骤如下： 1．按启动模型； 2．按运行模型； 3．调入工况，正常情况下一般选择“工况1~50”某种工况； 注：所谓“工况”即变电站运行方式，其中1～50为 软件编制者设定工况，51～100可自行设定。 4．若由一种运行工况变换成另一种工况，操作如下： 例如：由工况4→3，操作顺序，按模型退出\启动模型\运行模型 \调入工况3。 2. 故障设置清单 可设置变电站不同类型的故障和不正常工作状态，用于训练和考核学员。主要操作如下：主界面→教练员台界面如图1-4所示，点击故障图形设置，进入故障设置界面，学员选择不同设备设置各种故障或不正常状态可以进行模拟事故处理。
水电站仿真培训实验指导书 第一册 （水电站仿真培训系统介绍）
国家电力公司（部级）重点实验室 三峡大学水电站仿真实验室 2000年6月 总体进度安排 前言 第一册水电站仿真培训系统介绍（半天：4h） 第二册水电站运行认识实验（1天7h） 第三册水轮发电机组开机实验（4学时） 第四册水轮发电机组停机实验（3学时） 第五册水电站电气故障及继电保护实验（1天：7学时）第六册水电站水机故障及水机保护（1天：7学时） 实验总结交流（半天：3学时）
水电站仿真培训实验指导书 前言 电力系统运行行为及现代化控制技术在这一复杂系统中的有效应用，是电气工程及有关专业的学生应该掌握和了解的知识。 随着电力工业的飞速发展，电网规模不断扩大，无人值班少人值守正逐步实现，对21世纪的电力类人才的要求将发生质的变化。传统局限于课堂教学和课程实验教学模式培养出来的学生将在人才市场中缺乏竞争力，在工作岗位的适应能力差、适应周期长。我国教育界正在进行电气工程类教育体系的改革与实践正是为了面向这一挑战而作出的重大举措。国际研究界预计，对于复杂的大型电力系统的运行行为的全面理解，对于现代控制技术在这一系统中有效应用的掌握，将是新世纪对电力人才提出的要求，而仿真培训将是电力工程人才培养过程中的一个重要手段。为了培养符合要求的人才，电力系统仿真培训应突破传统的培训模式，应将操作培训、系统运行行为分析培训、新技术应用培训全面紧密结合在一起。为了充分发挥国家电力公司（部级）重点实验室—水电站仿真实验室的教学功能，本实验室提出了相应的实验教学体系，以适应21世纪对于人才培养的要求。水电站仿真实验室为在校有关专业学生提供一个与实际水电站相似的真实环境，进行相关专业的基础知识、基本操作、水电站运行知识及事故处理的操作培训。目的在于全面提高学生对电力系统基础知识的掌握和对于整个电力系统运行与控制行为的理解。