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220kV变电站虚拟现实仿真系统一、运行环境
二、技术框架
三、软件描述：
1)用户管理：不同角色不同权限，管理员可以增加、更改、查询、
删除用户。
2)变电站三维可视化互动：可自主鸟瞰、飞行、巡检、行走互动浏
览方式，也可自动按巡检路线巡检变电站；
3)110kv开关和220kv开关操作：点击接线图任一开关位置，可到
达该位置进行设备操作；
4)分层显示：可分别显示地形、建筑、绿化、110KV开关、220kv
开关、变压器等；
5)变压器操作：变压器运转可连接外部数据进行控制，可实现开与
关，同时可进入变压器单独窗口进行浏览；
6)火灾演练：用户可自定义火灾地点，以第三人称方式走到灭火器
处，拿起灭火器进行灭火；
7)考题系统：企业常识可以以答题形式对员工进行考核，试题采用
Access数据库，后台可任意更改题目与考题的数量；。
智能变电站仿真培训系统设计与开发摘要：智能变电站是以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、高压设备智能化和运行状态可视化等为基本要求，能够支持电网实时在线分析和控制决策，进而提高整个电网运行可靠性及经济性的变电站，因其作业环境复杂，无法依靠生产现场对现场操作人员进行系统、有效的安全技能培训。
国内部分高校及研究机构已将虚拟仿真技术应用到智能变电站作业的教学中，但存在较多局限，人机交互界面不完善，功能单一，无法完全贴合现场环境。
关键词:智能变电站；仿真系统基金项目：2020年福建省中青年教师教育科研项目（科技类）“基于全站信息流的110kV智能变电站仿真培训系统研究”1仿真培训系统结构TS2000系统在网络结构、硬件和软件的配置上都遵循开放性的原则，以达到系统的可扩充性、可维护性。
在计算机、网络设备、外部设备、操作系统、开发环境、关系数据库系统的选型时均选用符合国际标准的产品（包括产品的各种接口）。
在仿真支撑平台、变电站仿真、变电站综合自动化系统仿真、电网仿真、教员与学员系统和多媒体理论知识培训等软件的设计中，遵循各种国际、国内标准，以提高系统的开放性、兼容性、可移植性、可维护性。
对于系统的硬件，无论计算机设备还是网络设备等均采用世界上先进的和在电力行业中广泛采用的设备，以保证系统的可靠性和生命期。
TS2000系统提供了透明二次开发接口和组件开发模板，既可以利用现有的组件重新组合成新系统，也可以通过开发新的组件来开发新系统。
用户可以非常方便、简单、灵活地进行二次开发。
系统中的各个计算机的通信均采用ISO标准、IEC标准、ITU标准以及在计算机网络和通信中最广泛应用的TCP/IP协议，充分体现了系统的开放性，以达到与开放系统的互连（任何使用上述标准和通信协议的计算机将十分容易、方便地与本系统进行互连，实现信息交换），因此系统能满足可靠性和可扩充性的要求。
1)采用基于物理机理的智能变电站仿真和电网仿真的一体化设计，充分考虑电网和变电站的相互作用、相互影响，保证系统的真实性，可以实现电网生产运行全过程的仿真，提高了整个仿真培训系统的一致性、真实性和正确性，培训功能更加完善，可以对电网运行人员进行全方位、全过程、全场景的仿真培训。
10款热门电工仿真等软件，免费下载！展开全文1科莱尔电工仿真软件科莱尔电工仿真教学软件是专为初级电工打造的一款学习软件，这个是基于flash打造的，所以学习之前需要先在电脑安装flash播放器，包含了元件介绍、布线原则、手动布线、自动布线等多种功能，同时还包含了实训部分，可以让学习者有效地提升电技术能力和知识储备量。
2电工技能与实训仿真教学系统电工技能与实训仿真教学系统是一款功能强大的电工仿真教学软件，该软件专门针对电工或对电路知识感兴趣的人们开发，内容涵盖了电工基本常识与操作，电工仪表，照明电路安装，电机与变压器，低压电器，电动机控制，电工识图等等，全部配有图片讲解，由简到繁，通过循序渐进的方式教学，让你可以更好的学习电工知识，欢迎免费下载。
3cade simu电气线路绘制仿真软件cade_simu cn中文版(电气线路绘制软件)是一款经典实用的电路图绘制仿真软件,它是模拟电路的仿真软件。
可以打开CAD格式电路图并构建新的电气图。
它有丰富的工具栏，可以显示电源保险丝，隔离开关，接触器开关和电机电气部件。
显示触点开关按钮，电子原件和接触器线边缘等工具。
提供各种常用的电路元件符号，用户可以直接调用，帮助用户轻松绘制电路图，并可以模拟操作，支持单步模拟，可以连接到E/S （PLC），已经完成，全中文操作界面，更适合国内用户。
4自动化仿真软件(V-MECA)V-MECA虚拟机电一体化模拟系统包括电气、气动、PLC等元件的机电系统的设计，分析进行虚拟仿真。
选择元件利用符号绘制2维回路图或利用3维模型在系统内实现虚拟仿真。
5V-ELEQ电气仿真软件V-ELEQ电气仿真软件是用于学习电路设计的软件，可以帮助大家更好的学习电路设计，软件使用起来也比较方便。
6维修电工实训仿真软件本软件为维修电工实验装置的配套仿真软件，利用多媒体技术提高学生对实验的兴趣，促进学生对维修电工知识的掌握，软件中每个实验分为对实验器材的介绍，对实验原理的简单仿真，实验的模拟仿真，以及实验线路的设置故障和排除故障等几部分组成。
电力系统仿真软件的运用与比较电力系统仿真软件在电力系统的规划、设计和运行中具有重要意义。
通过对电力系统的仿真模拟，我们可以预测和评估各种电力系统配置的性能表现，优化系统设计，提高系统稳定性与可靠性。
本文将介绍常用的电力系统仿真软件，分析其优缺点，并比较其在不同运用场景下的表现。
PSS/E：PSS/E是一款功能强大的电力系统仿真软件，由美国电力科学研究院开发。
它支持多种仿真模型，如发电机、变压器、负荷等，可以模拟复杂的电力系统稳态和动态行为。
PSS/E的优点是精度高、速度快、稳定性好，缺点是价格昂贵，且对用户的要求较高。
MATLAB/Simulink：MATLAB/Simulink是MathWorks公司开发的著名仿真软件，可以用于各种动态系统的建模与仿真。
它支持自定义模型库，用户可以根据需要创建自己的模型。
MATLAB/Simulink的优点是易学易用、模块丰富、功能强大，缺点是对于某些特定领域的模型库支持不够完善。
ETAP：ETAP是一款广受欢迎的电力系统仿真软件，由美国ETAP公司开发。
它支持电力系统的稳态和暂态仿真，具有强大的分析功能和广泛的设备模型库。
ETAP的优点是界面友好、操作简单、支持广泛，缺点是价格较高，且可能存在一定的学习曲线。
电力系统仿真软件在以下几个方面有广泛运用：动态模拟：通过对电力系统的动态模拟，我们可以研究不同运行条件下的系统性能，如故障恢复、负荷波动等。
稳态分析：稳态分析有助于我们了解电力系统的长期运行状态，优化系统配置，提高电力系统的稳定性。
电机启动：电机启动过程中可能会对电力系统产生较大冲击，通过仿真软件可以预测和评估不同启动方案对系统的影响。
我们将使用不同仿真软件对同一电力系统进行仿真，并对结果进行比较。
在动态模拟方面，PSS/E和MATLAB/Simulink均表现出较高的精度和速度，而ETAP在这方面略逊一筹。
在稳态分析方面，PSS/E和ETAP的结果相近，但MATLAB/Simulink在一些关键参数的模拟上存在一定误差。
110kv变电站仿真系统是一个模拟110kv变电站内部运行情况的系统。
其功能模块可能包括以下几个方面：
1. 电气设备模拟：这个模块可以对变电站内部的电气设备进行模拟，包括变压器、断路器、避雷器、互感器等。
通过虚拟现实技术，可以全真模拟这些设备的预防性试验项目，包括交流耐压试验、绝缘电阻测量试验等。
2. 电力系统仿真：这个模块可以对变电站的电力系统进行仿真，模拟电力系统的运行情况，包括电力传输、电压变化、电流变化等。
3. 故障模拟：这个模块可以模拟变电站内部的故障情况，包括电气设备故障、电力系统故障等。
通过模拟故障情况，可以帮助工作人员了解故障的处理方法，提高应对故障的能力。
4. 操作培训：这个模块可以用于操作培训，模拟变电站的实际操作过程，让工作人员在模拟环境中进行操作训练，提高操作技能和应对能力。
5. 数据分析：这个模块可以对模拟数据进行分析，帮助工作人员了解变电站的运行情况和设备的性能状况。
以上是110kv变电站仿真系统可能包含的一些功能模块，具体功能模块可能会因系统设计和应用需求而有所不同。
几种常用电力系统仿真软件的比较分析电力系统仿真软件的分类较为复杂，按照不同标准可分为:实时与非实时,短时与长时间等不同种类，而各个仿真软件在功能上都具有综合性，只是侧重点有所不同，在报告的最后有各类仿真软件功能的比较，以下为较著名的仿真软件的介绍。
1 RTDSRTDS由加拿大RTDS公司出品,一个CPU模拟一个电力系统元器件,CPU间的通讯,采用并行－串行－并行的方式。
RTDS具有仿真的实时性,主要用于电磁暂态仿真。
目前RTDS应用规模最大的是韩国电力公司(KEPCO）的装置, 有26个RACK，可以模拟400多个三相结点。
RTDS仿真的规模受到用户所购买设备（RACK）数的限制。
这种开发模式不利于硬件的升级换代，与其它全数字实时仿真装置相比可扩展性较差.由于每个RACK的造价很高，超过30万美元, 因此仿真规模一般不大。
基于上述原因,RTDS目前主要用于继电保护试验和小系统实时仿真。
2 EMTDC/PSCADEMTDC是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件, PSCAD是其用户界面，一般直接将其称为PSCAD。
使得用户能更方便地使用EMTDC 进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能。
PSCAD/EMTDC基于dommel电磁暂态计算理论，适用于电力系统电磁暂态仿真。
EMTDC（Electro Magnetic Transient in DC System）即可以研究交直流电力系统问题，又能完成电力电子仿真及其非线性控制的多功能工具。
PSCAD由Manitoba HVDC research center开发。
3 PSASPPSASP由中国电力科学研究院开发。
PSASP的功能主要有稳态分析、故障分析和机电暂态分析。
稳态分析包括潮流分析、网损分析、最优潮流和无功优化、静态安全分析、谐波分析和静态等值等。
故障分析包括短路计算、复杂故障计算及继电保护整定计算。
机电暂态分析包括暂态稳定计算、电压稳定计算、控制参数优化等。
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)第一章华胜110kV综合自动化变电站仿真系统简介一、仿真意义1．培养变电站运行人员快速准确的判断和处理不正常工作状态和事故的能力，避免变电站各种事故特别是人为原因引起的误操作事故的发生，提高运行人员的技术水平和管理水平。
2．提高变电运行人员职业技能鉴定考试能力，获得从事职业资格的准入证。
二、仿真对象国网公司标准110/35/10 kV综合自动化变电站。
三、仿真范围变电站内所有一、二次设备及综合自动化系统全面仿真。
四、仿真内容1．按1:1比例仿真主要电气设备、主控室、保护室、户外设备及综自系统等；2．可进行变电站巡视并提示巡视内容；3．可进行各种事故的处理演练；4．实时反映变电站各种正常运行、异常现象和事故状态。
五、华胜电力系统仿真的优势1．历史悠久：15年电力系统仿真技术研究、开发。
2．经验丰富：已成功仿真300MW、600MW火电机组，500kV综合自动化变电站。
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。
3．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。
4．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。
5．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。
6．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。
7．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），110kV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）。
六、华胜FS变电站仿真系统的特点1．对电脑配置要求低，软件容量小（约100MB），安装简单、运行稳定、运行速度快；2．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；3．设置事故包括一、二次故障，电气、非电气故障，简单和复合故障等；4．全中文界面提示，不需要任何特定方式和约定，仅用鼠标即可操作，易学易用，入门非常简单；5．设置典型工况，也可自行设置工况，调用工况十分方便；6．仿真变电站场景和一、二次设备采用实际图片，真实感强；7．自动记载仿真操作过程，便于自查和考核；8．基于典型的变电站，可根据用户的要求适当修改仿真系统；9．局域网连接，不需专用服务器，可集中或分散培训，一机在手，随时学习；10．降低培训费用，一次性投入，反复培训，无需维护、管理人员；11．实用性强，适合不同层次变电运行人员的培训；12．具有丰富的变电站技术资料，包括设备清单、设备技术参数、运行规程等。
七、能够完成仿真培训的形式1．讲课、演示模式：教练员可以通过教练员台控制任一台微机（如投影仪控制机），结合仿真培训各系统进行讲解和演示。
2．单机训练模式：一台单微机可形成一个独立的培训环境。
3．联机训练模式：两台或两台以上微机可以通过局域网络连接为一个系统，由多人在一个站中完成仿真培训任务。
教练员机仍可与该系统连接，指导和监控每台机的仿真培训。
4．考核功能：系统具有考核功能，能够自动记载、保存和打印操作步骤，便于提高学员的运行水平。
八、软件应该遵守的准则华胜仿真系统严格遵守中华人民共和国发展和改革委员会制定的标准《变电站仿真机技术规范DL/T1023-2006》。
第二章华胜110kV变电站仿真系统软件安装对计算机配置要求操作系统：Windows7/VISTA/ XP /2000硬盘：2G以上内存：256M以上显示器：19寸以上彩色宽屏显示器(最佳分辨率：1680×1050）。
2．1安装步骤【说明：以下软件安装图示采用220kV变电站仿真软件，110kV或者35kV变电站仿真软件安装与之完全相同！】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110kVSimulator-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2-1提示，点击“下一步”。
图2-1安装向导第三步：输入产品附带的密码，如图2-2所示，输入密码后点击“下一步”；第四步：出现图2-3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“110kV综自变电站仿真系统教员站”，学员机请安装单机版。
图2-2 密码输入图2-3 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:\Simu110kV”，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2-4所示。
图2-4安装地址第六步：软件提示您选择桌面快捷方式，如图2-5所示，点击“下一步”至图2-6所示安装提示，然后逐步按引导安装。
图2-5 快捷方式图2-6 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2-7所示。
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2-8所示，在条目上面点击，便可出现以上图2-7窗口。
图2-7 仿真控制台图2-8 控制台隐藏/显示条目第八步：在图2-7窗口中，根据您需要的类型选择“学员机仿真系统初始化”或“本地机仿真系统初始化”，以实现仿真软件的数据初始化，之后会进入如图2-9所示的界面。
图2-9 仿真系统主界面最大化该界面后我们就可以开始进行其他操作了。
【注意】1．本软件采用了硬件防伪加密措施，必须插入软件专用加密狗U盘运行方可正常运行，第一次安装运行时，因Windows系统各种限制，可能需要重启系统或者关闭杀毒软件。
加密狗U盘为软件的唯一标识，一定要安排专人保管好！2．安装完毕，建议您最好重启计算机。
3．在安装过程中，可能会出现类似如图2-10所示错误界面，请务必按“忽略”键，继续安装。
图2-10 安装错误提示2．2软件卸载如果您要卸载该软件，请您务必先退出该软件，在桌面“开始”菜单中卸载软件。
或者在控制面板的“添加删除程序”中卸载该软件。
【注意】1．若您是用本公司多套仿真软件，安装另一套时一定要把前一套软件完全卸载，否则不能正常使用。
2．本公司两套仿真软件不能同时安装在一台电脑上使用。
3．若软件升级后重新安装，需将原程序尽量卸载干净。
2．3局域网设置本软件可以在局域网中实现教员机对学员机的控制，所以必须对教员机和学员机的IP 地址进行设置（若服务器自动分配IP地址，当网络连接有问题，请改为手动设置）。
1．将IP地址设置为192．168．1．X（X值在2～255之间任选），子网掩码为：255．255．255．02．重新启动计算机，运行仿真软件，则在教员机“仿真教师控制台”界面看到各学员机的“机名和IP地址”，如图2-11所示。
图2-11 网络连接3．若未看到学员机的IP地址，则联络失败，请尝试重新连接，检查网络连接和网络设置。
第三章华胜110kV变电站仿真系统软件使用说明3．1 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3－1所示。
图3－1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“110kV变电站仿真机操作员站”，最大化此界面，界面如图3－2所示。
4、主界面功能如下：设备区、保护室、后台机（综自系统）、五防站、教练员站、学习园地、事件窗口和会话窗口几个部分。
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3-2仿真系统主界面图3-3教练员台的程序控制界面3．2仿真软件各仿真模块使用3．2．1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3-3，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→教练员站界面如图3-4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。
