变电仿真培训系统的设计——一次缺陷模块

论文总字数：14115字

摘 要

随着我国电力工业的快速进步和发展, 越来越多的智能化电网已经在全国范围内建设起来了，结构越来越复杂，对运营人员的专业要求也越来越高。变电仿真培训系统应运而生，提高了变电站运行过程中操作人员的服务水平，巩固了变电站中操作者的知识和技能，提高了操作者处理各种安全事故的意识和能力。作为仿真系统的子模块之一，一次缺陷模块的功能是让参加培训的人员了解一次缺陷，并学习如何处理各种缺陷。本文在掌握变电站仿真培训系统总体系统结构的基础上，研究了解各模块的功能，并详细设计了一次缺陷模块。

关键词：变电仿真；培训系统；一次缺陷模块

Design of substation simulation training system——Primary defect module

Abstract

With the rapid progress and development of Chinese electric power industry, more and more intelligent power grids have been built nationwide, with more and more complex structures and higher professional requirements for operators. The substation simulation training system arises at the right moment, which improves the service level of the operator in the process of substation operation, consolidity the knowledge and skills of the operator in the substation, and improves the operator"s awareness and ability to deal with various safety accidents. As one of the sub-modules of the simulation system, the function of the primary defect module is to let the trainees know the primary defect and learn how to deal with various defects. On the basis of mastering the overall system structure of substation simulation training system, this paper studies and understands the functions of each module, and designs the primary defect module in detail.

Keywords:Substation Simulation，Training System，Primary defect module

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 概述 1

1.1背景 1

1.2意义 1

1.3发展趋势 1

第二章 系统设计及模块划分 3

2.1变电站仿真培训系统的系统结构 3

2.2系统图 3

2.3 各模块的基本功能和作用 3

2.3.1 SCADA监控模块 3

2.3.2倒闸操作模块 4

2.3.3一次缺陷模块 4

2.3.4二次异常模块 4

2.3.5事故处理模块 4

2.3.6潮流计算模块 5

2.3.7短路计算模块 5

第三章 一次缺陷模块 7

3.1一次缺陷分类及处理原则 7

3.1.1一次缺陷的分类 7

3.1.2一次缺陷的处理原则 7

3.1.3常见一次缺陷内容及处理方式 7

3.2一次缺陷原因及处理方法 8

第四章 一次缺陷模块设计 12

4.1变电仿真培训系统设计总体目标 12

4.2模块设计思路 12

4.3程序设计框图 13

4.4一次缺陷模块的实现 13

4.4.1初始化界面 13

4.4.2学习模式部分 13

4.4.3练习模式部分 14

4.4.4测验模式部分 15

第五章 结束语 17

5.1总结 17

5.2展望 17

致谢 18

参考文献 19

概 述

1.1背景

电力系统由各类发电厂、输电线路、供配电、用电等部分构成，它也可以说是一个专门用于实现电能生产、转换、传输、分配和使用的综合性系统。它的功能主要是是通过各类发电装置，例如风力发电设备等，将自然界中的一次能源转化为电能，再通过输电、变电和配电三个环节向每个用户输送。为了实现这一目标，我国特别设计了电子信息和控制系统，应用于电力系统的每个环节以及不同的层次之中，对整个生产流程进行测量、调节、控制、保护、通信及调度，以确保每一个用户得到的都是安全、优质的电能。

变电站是电力系统重要的构成部分，与此同时，变电站项目建设工作是当代我国构建现代化电力系统的一个重要组成环节。此外，提高电力变电站运行人员的专业技术和设备管理能力，可以对变电站电力系统的安全、经济、高质量运行有积极影响。因为我们在对变电站运营以及管理人员的培训中，不仅无法对正常运行中的系统或设备进行实际的运行测试，而且无法允许任何人为地设置事故，不能方便的让学员观察和处理问题，这样会导致学员很难在变电站的正常运行和事故处理方面得到充分的训练。因此，建立一套类似于现场和实际变电站运行的仿真培训系统是非常必要的。

20世纪80年代，美国已经出现了专门针对电力系统操作人员和管理人员设计，并且以先进的计算机技术为基础设计的仿真培训系统，90年代以后，中国也成功研究和开发设计了多种适用于电力行业从业人员使用的变电站仿真培训系统。

随着现代计算机技术的进步和发展，过去计算机仿真培训系统在技术上的缺陷也越来越明显。例如，只有平面图像，没有立体图形，不能让用户身临其境，不能有直观的三维视觉感受；为了更好地实现物理方面的模拟，使用专门的特殊装置，导致仿真培训系统臃肿、不够简单；此外，变电站仿真培训系统也很难进行实时变化。

1.2意义

变电站模拟仿真培训系统是针对变电站运维和管理工作者进行操作维护、保护分析、事故判断、异常处理等十分有效的技术培训方式。

变电站的故障和错误操作，会影响变电站的安全运行，并威胁到电力系统的安全运行。因此，要求运行操作人员具有更高的专业水平。变电站仿真培训系统的成功出现，营造了逼真的实际变电工作环境、模拟了一个大型变电站在日常运行过程中可能随时发生的各类安全事故，还充分利用计算机技术的优势，从多个角度进行培训，可以提高变电站运行人员的服务水平，提升运行人员的操作技能和应对事故的能力。它不仅为变电站运维人员提供了一个集理论培训、技能训练和考核于一体的平台，还为继电保护专业的变电站检修人员提供了一个模拟培训平台。

1.3发展趋势

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