论析供电段牵引供电综合自动化教学培训系统设计方案.doc
论析供电段牵引供电综合自动化教学培训系统设计方案
论析供电段牵引供电综合自动化教学培训系统设计方案【论文关键词】牵引供电；综合自动化；培训【论文摘要】通过结合国内牵引供电综合自动化现场教学需求，根据实际工程项目提出并设计了一种适合供电段操作和运行维护人员的教学培训系统，该方案软硬件结合，具有投资低，便于学员快速入门上岗，也便于升级换代的特点。
1引言随着铁路大规模提速，东南沿海主要千线正在逐步实现电气化，牵引变电站基本采用了最新的综合自动化技术，对于新建供电段和既有旧的电气化线路，对值班和运行维护及管理人员都提出了较高的专业供电技能要求，采用以往的课堂教学模式难以直观对学员进行系统培训，同时由于现场设备都在投运状态，无法满足学员的操控需求。
借鉴国内国际经验，采用全仿真模拟教学软件进行教学已经在飞行员、机车司机等职业培训领域得到推广，但该类系统投资巨大，对学员文化和专业基础要求高，难于适应基层站段人员的应用需求。
因此，有必要采用全新的综合自动化教学培训方式对学员进行仿真培训。
设计的教学培训系统首先要直观，便于学员操作，尽量与现场应用模式保持一致，这样通过教学培训可快速满足岗位上岗要求，能很快适应现场的工作，安到厕利地完成操作维护任务。
同时也要利用计算机网络和流行的多媒体教学的手段，加速学员的知识培养和动手操作，从设备内部熟悉系统的工作原理和掌握故障排查方法。
2设计原则为实现基层运行人员快速熟悉和掌握现场综合自动化的目标，充分利用软硬件资源，按典型牵引变电所进行设备配置，一次设备全部采用模拟方式，主变和电容等一次设备可在现场进行知识讲解，断路器和隔离开关为保证操作的直观性，需要配备模拟机构。
由于电站设备的备用设计，可按半个牵引变电站进行硬件系统配置，实际操控完全满足全站的操作要求，对于备用电源自投，可采用软件模拟方式进行培训教学。
考虑到需要进行保护模拟和测量模拟，需要外配电压电流源，通过其调节可直观进行保护试验和测量观察。
系统构筑一台服务器，通过服务器对保护测控设备进行操作，通过服务器建立基于tcp/ip协议的局域网，配置一定数量的学员机，使资源得到共享，每台学员机都可通过服务器抢占控制权，对保护测控设备进行操作，当不操作设备时，每台学员机可进入仿真环境进行仿真模拟培训。
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论析供电段牵引供电综合自动化教学培训系统设计方案【论文关键词】牵引供电；综合自动化；培训【论文摘要】通过结合国内牵引供电综合自动化现场教学需求，根据实际工程项目提出并设计了一种适合供电段操作和运行维护人员的教学培训系统，该方案软硬件结合，具有投资低，便于学员快速入门上岗，也便于升级换代的特点。
1引言随着铁路大规模提速，东南沿海主要千线正在逐步实现电气化，牵引变电站基本采用了最新的综合自动化技术，对于新建供电段和既有旧的电气化线路，对值班和运行维护及管理人员都提出了较高的专业供电技能要求，采用以往的课堂教学模式难以直观对学员进行系统培训，同时由于现场设备都在投运状态，无法满足学员的操控需求。
借鉴国内国际经验，采用全仿真模拟教学软件进行教学已经在飞行员、机车司机等职业培训领域得到推广，但该类系统投资巨大，对学员文化和专业基础要求高，难于适应基层站段人员的应用需求。
因此，有必要采用全新的综合自动化教学培训方式对学员进行仿真培训。
设计的教学培训系统首先要直观，便于学员操作，尽量与现场应用模式保持一致，这样通过教学培训可快速满足岗位上岗要求，能很快适应现场的工作，安到厕利地完成操作维护任务。
同时也要利用计算机网络和流行的多媒体教学的手段，加速学员的知识培养和动手操作，从设备内部熟悉系统的工作原理和掌握故障排查方法。
2设计原则为实现基层运行人员快速熟悉和掌握现场综合自动化的目标，充分利用软硬件资源，按典型牵引变电所进行设备配置，一次设备全部采用模拟方式，主变和电容等一次设备可在现场进行知识讲解，断路器和隔离开关为保证操作的直观性，需要配备模拟机构。
由于电站设备的备用设计，可按半个牵引变电站进行硬件系统配置，实际操控完全满足全站的操作要求，对于备用电源自投，可采用软件模拟方式进行培训教学。
考虑到需要进行保护模拟和测量模拟，需要外配电压电流源，通过其调节可直观进行保护试验和测量观察。
系统构筑一台服务器，通过服务器对保护测控设备进行操作，通过服务器建立基于TCP/IP 协议的局域网，配置一定数量的学员机，使资源得到共享，每台学员机都可通过服务器抢占控制权，对保护测控设备进行操作，当不操作设备时，每台学员机可进入仿真环境进行仿真模拟培训。
电气化铁路牵引供电系统设计与分析
电气化铁路牵引供电系统设计与分析电气化铁路牵引供电系统是现代火车运输中不可或缺的关键部分。
它为电力机车或电动列车提供所需的功率，并确保它们在铁路线上平稳高效地运行。
本文将对电气化铁路牵引供电系统的设计与分析进行探讨，包括系统架构、供电方式以及系统性能等方面。
首先，我们需要了解电气化铁路牵引供电系统的基本架构。
该系统主要由接触网、接触装置、牵引变电所和牵引变流所等组成。
接触网是指铺设在铁路线上方的电气导线，通过接触装置和牵引变电所提供电力源。
牵引变电所负责将接触网提供的交流电或直流电转换为适用于牵引系统的电能。
而牵引变流所则将牵引变电所输出的电能转换为适用于电力机车或电动列车的电流。
在设计电气化铁路牵引供电系统时，需考虑到供电方式。
目前，电气化铁路牵引供电系统主要采用两种方式：交流供电和直流供电。
交流供电方式具有传输损耗小、设备便宜和传统技术成熟等优势，因此在大部分电气化铁路中较为常见。
而直流供电方式则具有电气设备轻巧、牵引系统效率高以及对长距离输电有优势等特点，因此在一些特定的电气化铁路中得到了广泛应用。
除了架构和供电方式，我们还需要对电气化铁路牵引供电系统的性能进行分析。
系统性能的评估主要涉及电源质量、能源利用率和牵引负载等方面。
电源质量包括电压稳定性和电流质量两方面衡量，需保证电压稳定在一定范围内，以及电流的波动小、谐波含量低。
能源利用率则为系统能源转换效率的指标，高效利用能源可减少能源消耗和环境污染。
牵引负载则是指牵引设备对供电系统的电流需求，需要考虑设备起动、加速、减速和制动等工况。
此外，为了确保电气化铁路牵引供电系统的可靠性和安全性，还需要考虑过载保护、维护和故障处理等因素。
过载保护是指当系统负荷超过一定限制时，自动断开供电以防止设备过热和损坏。
维护则包括定期检查设备和及时修复故障。
故障处理则需在设备故障发生时快速定位并及时修复，以确保系统正常运行。
在电气化铁路牵引供电系统的设计和分析过程中，还有许多其他因素需要考虑。
电力牵引供电系统课程设计 (2)
电力牵引供电系统课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气 09姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年7月20日1 设计原始资料1.1题目某复线电气化区段采用AT 供电方式，其中某一牵引变电所两供电臂牵引计算结果如表1.1所列，该区段列车对数如表1.2所列。
列车追踪间隔时分为8min 。
电力部门要求无功防倒送。
牵引变压器为三线接线，容量31.5MV A 。
(1) 牵引变电所并联电容补偿的方法有哪些？(2) ,12.0.6kV,试电容器组端电压72=α并联补偿容量。
(补偿前牵引变压器高压侧功率因数为0.8，要求补偿后达到0.9，牵引侧母线最高电压kV,58M .max =U 电容器允许的放电容量为4000Ws,电容器组每条并联支路中电容器串联的台数取n=12)。
表1.1 牵引计算结果列车带电走时分∑ (mim) g1t 列车走时分∑t (mim)列车牵引能耗∑ (Kv/h) iA客 上行／下行空 上行／下行货 上行／下行货 上行／下行客 上行／下行空 上行／下行21.4／22.035.4／25.835.4／ - 40.6／42.237.5／36.71757.8／1915.121.4／ - 2061.4／960.9765.3／940.91167.3／600.7530.27／ -827.3／ -表1.2 列车对数(列/日)货 上行／下行客 上行／下行空 上行／下行20 / 5022 / 2232 / 0类别车对数1.2 设计内容(1) 并联电容补偿的作用； (2) 并联电容补偿的方案； (3) 并联电容补偿的装置的组成； (4) 并联电容补偿容量的计算方法。
2 分析设计的内容2.1 并联电容补偿的作用图 2.1(a) 为牵引变电所牵引侧设计和安装并联电容补偿装置的线路原理图。
1U 为电源电压(线值)，1r 及1X 为电力系统与牵引变压器每相的电阻与电抗，2U 为牵引变电所牵引侧母线电压，C X 为并联补偿电容器组的容抗，L X 为与电容器组串联的电抗器的感抗，C I 为并联电容器组回路容性补偿电流，j I 为牵引负荷电流。
牵引供电系统课程设计报告
电力牵引供电系统课程设计目录1 设计原始题目 (1)1.1具体题目 (1)1.2要完成的内容 (1)2 设计课题的计算与分析 (1)2.1计算的意义 (1)2.2牵引变压器容量计算 (2)2.3牵引变压器类型选择 (3)3. 牵引变电所设计 (4)3.1引变电所110kV侧主接线设计 (4)3.2牵引压器主接线设计 (4)3.3牵引变电所馈线侧主接线设计 (5)4 小结 (8)参考文献 (8)附表牵引变电所电气主结线图 (9)1 设计原始题目1.1 具体题目某牵引变电所戊采用AT供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，SCOTT接线，两供电臂电流归算到27.5KV侧电流如表1所示。
表1具体设计参数牵引变电所供电臂长度km端子平均电流A 有效电流A 短路电流A 穿越电流A戊24.3 β212 298 1079 1929.6 α92 165 605 150本次设计主要做了变电所AT供电方式下，从电源进线到向供电臂供电的所有接线形式与其所对应的接线方式下变电所的容量设计计算。
1.2 要完成的内容该牵引变电所的主要设计内容如下：(1) 所110kV侧的接线设计。
(2) 牵引变电所馈线侧主接线设计。
(3) 确定电气主结线。
(4) 牵引变压器安装容量计算及选择。
(5) 短路电流计算。
(6) 母线（导体）和主要一次电气设备选择。
2 设计课题的计算与分析2.1 计算的意义按给定的计算条件求出牵引变压器供应牵引负荷所必需的最小容量，即计算容量，然后按列车紧密运行时供电臂的有效电流与充分利用牵引变压器的过负荷能力，此容量为校核容量，这也是确保牵引变压器安全运行所必需的容量，这时就可以按得到的两个容量以及备用方式等条件，来确定实际规格系列的牵引变压器的台数和容量，此为安装容量，牵引变压器是牵引供电系统的重要设备，从安全运行和经济方面来看，容量过小会使牵引变压器长期过载，将造成其寿命缩短，甚至烧损；反之容量过大将使牵引变压器长期不能满载运行，从而造成容量浪费，损耗增加，使运营费用增大，因此，在牵引变压器容量计算时，正确地确定计算条件，以便合理地选定牵引变压器的额定容量，这样就可以做到既节约成本，又可以兼顾牵引变电所长远发展的需求。
电力系统自动化实验培训系统实验指导书(DOC 96页)
电力系统自动化实验培训系统实验指导书(DOC 96页)C HANG S HA T ONG Q ING E LECTRICAL AND I NFORMATION C O.LTD TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统实验指导书长沙同庆电气信息有限公司目录第1章概述 (1)1.1 系统简介 (1)1.2 系统特点 (1)1.3 系统构成 (1)1.3.1发电机组及控制屏…………………………………………………. (1)1.3.2电力系统自动化实验培训系统 (8)1.3.3组态接线屏………………………………………………… (13)第2章电力系统自动装置课程实验 (17)2.1 同步发电机准同期并列实验 (17)2.1.3.1机组启动和建压…………………………………………………. (17)2.1.3.1.3恒定越前时间测试………………………………………………… (18)2.1.3.2手动准同期并列实验……………………………………………….… (19)A.按准同期条件手动合闸…………………………………………….… (19)B.偏离准同期并列条件合闸………………………………………….…… (20)2.1.3.5半自动准同期并列…………………………………………………. (21)2.1.3.6全自动准同期并列……………………………………………….… (21)2.1.3.7不同准同期条件对比实验……………………………………….………… (22)2.2 同步发电机励磁控制实验 (24)2.2.3.1不同Α角对应的励磁电压测试 (2)52.2.3.2同步发电机起励 (26)A.恒机端电压方式起励 (26)B.恒励磁电流方式起励 (26)2.2.3.3伏/赫限制实验 (27)2.2.3.4调差特性实验 (28)2.2.3.5强励实验 (30)2.2.3.6欠励限制实验……………………….………………………… (31)2.2.3.7过励限制实验……………………….………………………… (32)第3章电力系统分析课程实验 (34)3.1 电力系统稳定性实验 (35)3.1.3.1负荷调节实验………………………………………………… (35)3.1.3.2单回路与双回路稳态对称运行比较实验 (35)A.单回路稳态对称运行实验……..……………………………………… (35)B.双回路对称运行与单回路对称运行比较实验 (36)3.2 单机带负荷实验 (37)3.2.3.1原动机转速自动方式（自动调节）下负荷容量对发电机的电压，频率的影响.373.2.3.2原动机转速手动方式（无调节）下负荷容量对发电机的电压，频率的影响 (38)3.2.3.3励磁系统无调节下负荷容量对发电机的电压，频率的影响 (39)第4章电力系统综合实验 (41)4.1 发电厂自动化综合实验 (41)4.1.3.2各机组依次并网实验………………………………………………… (42)4.1.3.3发电厂机组监控实验………………………………………………… (44)4.1.3.4发电厂机组调节实验…………………………………………………. (44)4.1.3.5并联运行机组间无功功率的分配实验 (44)4.2 电力系统自动化综合实验 (46)4.2.3.1多台机组依次并网实验………………………………………………… (47)4.2.3.2不改变网络结构的潮流分布实验 (48)4.2.3.3 改变网络结构的潮流分布实验……………………………………….……....504.2.3.4 四遥实验……………………………….…............ (51)4.2.3.5 电力系统有功功率平衡和频率调整实验 (51)4.2.3.6 电力系统无功功率平衡和电压调整实验 (51)4.2.3.7 多台机组依次退出实验……................................... (51)4.3 分区调频实验 (52)A. 0AB P ∆=时，分区调频实验……................................... (53)B. 1AB P KW ∆=时，分区调频实验……................................... (53)附录1：自动装置参数设定参考表........................................... (55)附录2：TQTS-III微机型自动调速装置用户手册 (56)附录3：TQTQ-III微机型同期装置用户手册........................................... .63附录4：TQLC-III微机型自动励磁装置用户手册 (79)TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统电力系统自动化部分第1章概述1.1系统简介“TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统”是根据教育部《电力系统分析》、《电力系统自动装置原理》、《电力系统自动化》、《电力系统调度自动化》、《电力系统远动技术》、《电力工程》、《工厂供电》等相关课程实验教学的需求，结合最新的电力系统自动化技术而研发的实验培训系统。
电力牵引供电系统课程设计
电力牵引供电系统课程设计专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 20日1 设计原始资料1.1 具体题目某牵引变电所丙采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相V-v接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如表1所示：试计算牵引变压器的容量,设计牵引电气主接线及断路器的选择。
2 题目分析及解决方案在设计过程中，先按给定的计算条件求出牵引变压器供应牵引负荷所必须的最小容量，然后按列车紧密运行时供电臂的有效电流与充分利用牵引变压器过负荷能力，求出所需要的容量，称为校核容量。
这是为确保牵引变压器安全运行所必须的容量。
最后计算容量和校核容量，再考虑其他因素（如备用方式等），然后按实际系列产品的规格选定牵引的台数和容量，称为安装容量或设计容量。
3 设计电气主接线一方面从电源系统接收电能，另一方面又通过馈电线路将电能分配出去。
电气主接线的电源回路和用电回路之间采用什么方式连接，以保证工作可靠、灵活是十分重要的问题。
牵引变电所（包括开闭所、分区所）的电气主结线是指由隔离开关、互感器、避雷器、断路器、主变压器、母线、电力电缆、移相电容器等高压一次电气设备，按工作要求顺序连接构成的接受和分配电能的牵引变电所内部的电气主电路。
牵引变电所的电气主结线分为三个部分来分别设计：110kV电源侧的电气主接线、牵引侧的主接线、三相V-v直接供电方式变压器接线[1]。
3.1 牵引变电所馈线侧主接线设计由于27.5kV馈线断路器的跳闸次数较多，为了提高供电的可靠性，按馈线断路器备用方式不同，牵引变电所27.5kV侧馈线的接线方式一般有下列三种：3.1.1 带旁路母线和旁路断路器的接线一般每2至4条馈线设一旁路断路器。
通过旁路母线，旁路断路器可代替任一馈线断路器工作。
这种接线方式适用于每相牵引母线馈线数目较多的场合，以减少备用断路器的数量[1]。
供电段牵引供电综合自动化教学培训系统设计方案
供电段牵引供电综合自动化教学培训系统设计方案
傅东锋
【期刊名称】《商品储运与养护》
【年(卷),期】2008(030)007
【摘要】通过结合国内牵引供电综合自动化现场教学需求,根据实际工程项目提出并设计了一种适合供电段操作和运行维护人员的教学培训系统,该方案软硬件结合,具有投资低,便于学员快速入门上岗,也便于升级换代的特点.
【总页数】2页(P127-128)
【作者】傅东锋
【作者单位】福建铁四院勘察设计研究院有限公司,福建,福州,350013
【正文语种】中文
【中图分类】U224
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论析供电段牵引供电综合自动化教学培训系统设计方案- 【关键词】牵引供电；综合自动化;培训
【摘要】通过结合国内牵引供电综合自动化现场教学需求，根据实际工程项目提出并设计了一种适合供电段操作和运行维护人员的教学培训系统，该方案软硬件结合，具有投资低，便于学员快速入门上岗，也便于升级换代的特点。
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1引言ﻭ
随着铁路大规模提速，东南沿海主要千线正在逐步实现电气化,牵引变电站基本采用了最新的综合自动化技术,对于新建供电段和既有旧的电气化线路,对值班和运行维护及管理人员都提出了较高的专业供电技能要求,采用以往的课堂教学模式难以直观对学员进行系统培训，同时由于现场设备都在投运状态,无法满足学员的操控需求。
借鉴国内国际经验，采用全仿真模拟教学软件进行教学已经在飞行员、机车司机等职业培训领域得到推广，但该类系统投资巨大，对学员文化和专业基础要求高，难于适应基层站段人员的应用需求。
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因此,有必要采用全新的综合自动化教学培训方式对学员进行仿真培训。
设计的教学培训系统首先要直观,便于学员操作,尽量与现场应用模式保持一致，这样通过教学培训可快速满足岗位上岗要求，能很快适应现场的工作，安到厕利地完成操作维护任务。
同时也要利用计算机网络和流行的多媒体教学的手段，加速学员的知识培养和动手操作，从设备内部熟悉系统的工作原理和掌握故障排查方法。
2设计原则
为实现基层运行人员快速熟悉和掌握现场综合自动化的目标,充分利用软
硬件资源，按典型牵引变电所进行设备配置,一次设备全部采用模拟方式，主变和电容等一次设备可在现场进行知识讲解,断路器和隔离开关为保证操作的直观性，需要配备模拟机构。
由于电站设备的备用设计，可按半个牵引变电站进行硬件系统配置,实际操控完全满足全站的操作要求，对于备用电源自投,可采用软件模拟方式进行培训教学。
考虑到需要进行保护模拟和测量模拟，需要外配电压电流源,通过其调节可直观进行保护试验和测量观察。
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系统构筑一台服务器，通过服务器对保护测控设备进行操作,通过服务器建立基于TＣP/IP协议的局域网，配置一定数量的学员机，使资源得到共享,每台学员机都可通过服务器抢占控制权,对保护测控设备进行操作，当不操作设备时，每台学员机可进入仿真环境进行仿真模拟培训。
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模拟培训软件采用先进实用的计算机应用软件,对电气化铁路综合自动化系统的牵引供电原理、保护原理、所内实际操作演练、故障模拟、工程应用等进行教学,同时能够软件模拟正常状态下的倒闸作业以及事故状态下的处理手段，同时系统配置评价考核子系统,具备丰富的实用题库，可对学习效果进行基本评估,以确认学员的学习能力和检验学员的知识掌握程度,为保证现场设备运行安全提供人力资源保证。
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牵引供电培训系统由保护测控盘、机构及故障模拟盘、电压电流源、控制台、联网微机和服务器组成。
组网采用星型高速以太网连接,保证多媒体信息量带宽要求。
全部采用多媒体电脑,具有先进的多媒体教学功能。
硬件系统的配置将保证系统有足够的冗余度，云博机的内存、ＣPU时间和硬盘空间均应保证有40%以上的余量。
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３牵引供电综合自动化教学仿真系统组网方案ﻭ
教学培训系统组网示意图如下:
4培训系统主要功能ﻭ
4.１教学部分ﻭ
采用组网微机进行系统模拟操作和仿真培训。
系统正常工作时只有一台主机可对保护测控盘进行操作，当该机操作时,其他计算机无法登陆进行保护侧控盘操作,只能进行仿真模拟操作，当无主机对保护侧控盘操作时，每台计算机都可抢占主机地位,对保护测控盘进行操作。
系统(TＥ｀I’S)采用多媒体计算机系统，应用视频处理技术，通过高分辨率彩色屏幕,来表现电气化铁路综合自动化系统的构成，并通过艺术处理，来形象地表现电气化铁路综合自动化系统的运行方式,系统组网、组屏方式，后台监控软件及保护测控盘的控制操作、保护装置的原理及操作，资料查询等内容。
利用多媒体丰富的图形、图象及数字化处理技术，提供友好的人机界面，使学习者身临其境地进行实习操作，创造最佳的教学环境。
教学部分内容主要包括牵引供电系统原理，保护原理,综合自动化系统装置原理，图纸说明系统和工程应用部分。
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4.2仿真模拟部分
主要针对以下部分进行仿真:综合自动化系统的监控后台软件，备自投,保护测控盘的柜体，电铁馈线保护装置，电铁变压器差动保护装置,电铁变压器后备保护装置，电铁变压器本体保护,电铁并补保护测控装置。
由于需要培训的操作主要是针对后合监控系统可遥控的开关和刀闸的操作,以及各保护装置的操作。
因此仿真培训系统采用仿真的设计。
包括供电系统的正常手动/遥控控分、控合,远方/当地投入退出，操作方法按照实际系统的操作规程进行。
以及事故处理，如开关状态故障，变压器:差动保护、重瓦斯等本体故障、轻瓦斯等告警故障、高压过流、低压A过流、低压B过流等,110kV进线失压,馈线过流、距离保护I段Ⅱ段、电流速断、电流增量保护等，电容器速断、过流、谐波过流、差压、差流、过压、低压等。
5小结ﻭ
设计的牵引供电综合自动化教学培训系统目标是通过系统操作和知识自我学习，培训供电段职工或专业学生快速达到理论与实际相结合的目标。
通过软硬件相结合的方案，可节省资金投入，便于学员直观熟悉现场投入运行的系统,通过教学和仿真软件的培训,使学员短期内了解较为全面的综合自动化系统的结构、原理和维护方法,同时能够掌握日常正常操作和常见异常状态下的处理操作流程,为安全供电打下良好的人力资源保障。
同时随着新技术的应用，软件系统便于升级,功能可不断增强,适应未来技术的发展。
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