智能变电站二次设备仿真培训系统可视化研究
第44卷第6期电力系统保护与控制 V ol.44 No.6 2016年3月16日 Power System Protection and Control Mar. 16, 2016 DOI: 10.7667/PSPC150956
智能变电站二次设备仿真培训系统可视化研究
何志鹏1,2，郑永康1，李迅波2，廖小君3，刘 勇4
(1.国网四川省电力公司电力科学研究院，四川 成都 610072；2.电子科技大学，
四川 成都 611731；3.国网四川省电力公司技能培训中心，四川 成都 610072；
4.国网四川省电力公司阿坝供电公司，四川 茂县 623200)
摘要：对智能变电站二次设备仿真培训系统的可视化方法进行了研究。首先介绍了智能变电站仿真对象，确定了仿真目标，建立了系统及网络架构。然后从系统的整体展示、通用模拟IED的仿真、SCD可视化设计三个方面进行了可视化研究。通过该方法能够将220 kV智能变电站二次设备真实地模拟出来。最后从多媒体技术角度实现了二次设备矢量可视化设计。该设计能够为变电运行、检修人员培训提供相应的借鉴，有利于更好地掌握智能变电站的运行和检修技术。
关键词：智能变电站；仿真培训；可视化
Visualization research on secondary equipments simulation training system for smart substation
HE Zhipeng1, 2, ZHENG Yongkang1, LI Xunbo2, LIAO Xiaojun3, LIU Yong4
(1. Sichuan Electric Power Research Institute, Chengdu 610072, China; 2. University of Electronic Science and Technology
of China, Chengdu 611731, China; 3.State Grid Sichuan Technical Training Center, Chengdu 610072, China;
4. Aba Power Company Sichuan Electric Power Company, Maoxian 623200, China)
Abstract: This paper researches the visualization methods of smart substation secondary equipment simulation training system. Firstly, in order to determine the simulation target, the simulation object of intelligent substation is introduced and the system and network architecture is established. Secondly, it carries on the visual design from the following three aspects: the whole show of the system, general IED simulation, and SCD visual design. From this method, the real 220 kV smart substation secondary equipment can be simulated. Finally, the secondary equipment vector visualization design from the perspective of multimedia technology is achieved. The design can provide the corresponding reference for substation operation and maintenance personnel training, which is conducive to grasp the operation and maintenance of intelligent substation technology better.
Key words: smart substation; simulation training; visualization
0 引言
随着智能电网技术的快速发展，诸多新技术、新设备在智能变电站得到应用，智能变电站运行维护人员对于这些新技术、新设备多缺乏了解，因此有必要对智能变电站运维人员、检修人员进行全面的智能变电站实训。智能变电站仿真培训能改进电网生产运行、维护、检修等人员的培训手段，可以大大缩短培训周期，从而节省培训费用，其直接经济效益显而易见。
相关科研机构已开始对智能变电站的仿真进行研究，并取得了一定的成果。文献[1]提出了多站联合变电仿真系统，属于融合了系统计算和变电站运行模拟的混合型仿真；文献[2-3]提出了纯软件的智能变电站仿真培训系统的方案；文献[4-5]采用的都是数模混合仿真试验系统，对智能变电站的仿真均采用实际设备，成本太高且不易扩展。另外，一些实时电磁暂态仿真软件，包括RTDS，加拿大魁北克TEQSIM公司开发的HYPERSIM、ADPSS等，已经应用于智能变电站仿真研究，但现有的商用实时仿真系统主要面向实验研究和分析测试，很少用来进行智能变电站的相关培训[6-7]。
本文所研究的220 kV智能变电站仿真培训可视化系统，利用多媒体技术将二次设备整体架构展
220kV智能变电站二次系统结构与设备配置6页
220kV智能变电站二次系统结构与设备配置智能变电站的二次系统结构与设备较常规变电站发生了重大的变化。本文分析了220kV智能?电站“三层两网”的系统结构，阐述了二次系统设备配置基本原则，结合目前二次设计实施中遇到的问题，提出了改进意见。 1 概述 随着社会经济的快速增长，人们对供电可靠性和安全性有了更高的要求。而风力、太阳能等新能源电源的并网运行对电网系统稳定性造成了一定的影响。智能电网能有效利用电力资源，提高供电可靠性，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。 2011年起，作为智能电网的关键节点，智能变电站在全国范围内进入全面推广建设阶段，新建220kV变电站按《国家电网公司输变电工程通用设计―110（66）～750kV智能变电站部分》（2011年版）中“第五篇 220kV 变电站通用设计技术导则”的技术方案。与传统变电站相比，智能变电站最大特征体现在一次设备智能化、设备检修状态化和二次设备网络化，其中二次设备在采样方式和组网形式上都发生了重大的变化，随着电力技术的进步，越来越多的新技术应用到二次系统中，因此研究智能变电站的二次系统设计和设备配置有着重要的意义。 2 220kV智能变电站系统结构 以上海地区某220kV变电站为例，智能变电站系统采用三层两网结构，三层即站控层、间隔层、过程层，两网即站控层网络和过程层网络。 2.1 站控层
负责变电站的数据处理、集中监控和数据通信，由主机、操作员站、远动通信装置、保护故障信息子站和其他各种功能站构成，是全站监控、管理中心，并与远方监控/调度中心通信。站控层网络采用百兆星形双网结构，冗余网络采用双网双工方式运行。站控层网络MMS、GOOSE（逻辑闭锁）、SNTP三网（功能）合一，共网运行，全站数据传输数字化、网络化、共享化。 2.2 间隔层 间隔层包括保护、测控、计量、录波、相量测量等，不依赖于站控层和通信网络，可以对间隔层设备进行就地独立监控功能。保护测控装置配置如下： （1）主变保护双套配置，高、中、低压侧及本体测控装置单套独立配置。 （2）220kV线路、母线、母联（分段）保护双套配置； （3）110kV线路、母线、分段保护单套配置，采用保护测控一体化装置，母线测控单独配置； （4）35kV 线路、电容器、站用变保护集成测控、计量功能，母差保护单套配置； （5）110kV、35kV母线配置低压减载装置。 （6）过程层：过程层由互感器、合并单元、智能终端等构成，是一次设备与间隔层设备的转换接口，完成电流电压量的采样、设备运行状态信号的监测和分合闸命令的执行等。 3 智能变电站与常规变电站的二次设备比较
智能变电站二次设备调试浅析
智能变电站二次设备调试浅析 发表时间：2019-03-26T11:31:10.777Z 来源：《电力设备》2018年第29期作者：周立超张玮琦吕鹏飞[导读] 摘要：随着科学的发展，人类对电能的需求有了更高的标准，变电站为满足这种要求逐渐走向信息化，这种通过数字信息传递变电站电气量的变电站称为智能变电站。 （国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 010020） 摘要：随着科学的发展，人类对电能的需求有了更高的标准，变电站为满足这种要求逐渐走向信息化，这种通过数字信息传递变电站电气量的变电站称为智能变电站。智能变电站二次设备投运前的调试工作对智能变电站的稳定运行有着至关重要的意义。本文对智能变电站二次设备的调试工作进行详尽介绍，同时对现场合并单元、智能终端、数字式继电保护装置等智能设备测试方法经行分析，对智能变电站二次设备调试工作未来的发展方向进行了总结。 关键词：智能变电站；调试；智能设备；测试方法；发展 引言：智能变电站采用现代计算机信息技术、通信技术和控制技术，实现高度自动化管理，通过智能设备的信息可控性对一次系统及二次系统进行自动化控制，实现了科学规范的网络通信，实现无人值守、少守卫的模式，提高了变电站的运行安全性，节约了成本，提高了经济效益。因此，智能变电站中二次智能设备的调试工作关系到整个变电站的正常稳定运行，且与传统的变电站二次设备调试工作有着本质的区别。传统变电站二次系统里的电气量是通过实际的电缆传输的而智能变电站二次系统里的每一个设备之间电气量的传输都是通过光纤传输的，所以智能变电站二次设备调试工作极其繁琐。 1智能变电站二次设备调试工作简介 智能变电站二次设备的现场测试工作首先要熟知现场一次设备及一次系统接线方式，对应好一次设备及系统完成对二次智能设备SCD 模型的校验，根据SCD模型完成对合并单元、智能终端、数字式继电保护装置之间的通信验证，保证各个设备相互间的配合、网络的协议、虚端子设计图的正确性。之后运用智能变电站二次智能设备所对应的智能设备测试仪进行每个设备的技术性能测试，再次确保合并单元、智能终端、数字式继电保护装置运行的正确性、可靠性、稳定性。最后运用传统测试方法，模拟变电站真实运行时发生故障的情况完成对智能变电站所有间隔的整组测试，保证智能变电站在投运后在遇到电气故障时能够正确可靠切除故障。调试过程中需特别注意开关刀闸动作是否与后台及相应间隔智能终端对应、每个间隔各项信号的正确性、智能设备之间的检修机制正确性等特殊问题。 2智能变电站二次设备测试方法分析 2.1合并单元简介及测试方法 合并单元，英文名称Merging Unit或MU。在智能变电站中，将一次互感器传输出来反映一次电气量的二次模拟电气量进行模数转换、合并和同步处理后，按照特定格式转发给间隔层需要使用的设备。合并单元是电流、电压互感器的接口装置，通过模数转换及规约格式整合将过程层数据的共享和数字化，他作为遵循IEC61850标准的数字化变电站间隔层、站控层设备的数据来源，作用十分重要故其安装完成后的各项指标测试尤为重要。运用合并单元测试仪对合并单元输入合并单元测试仪内部时钟下的交流模拟量同时运用内部时钟输出对合并单元进行同一时钟下的对时，通过采集合并单元光纤输出的数字量进行对比分析来对合并单元的离散型、通道延时、守时误差、对时误差、通道精度等技术性能进行测试。 2.2智能终端简介及测试方法 现在智能变电站中使用的主变、断路器等依旧是常规的一次设备，为实现对这些设备的数字化改造，则需要智能终端来完成信号输出和控制输入的光电转换、模数转换。智能终端与保护、测控等二次设备采用光缆连接，与一次设备采用电缆连接实现一次设备的遥信、遥控、保护跳闸等功能，并通过基于 IEC61850 标准的通信接口实现与过程层、间隔层的通信功能，最终实现断路器跳合闸、隔离开关分合闸、信号传输，主变调压、温度监控和非电量保护等功能。运用数字式继电保护测试仪即可对智终端的主要功能进行现场测试，通过光纤对智能终端传输数字开关量控制信号，再运用试验电缆将智能终端开出的开关量采集到数字式继电保护测试仪中，测试仪计算整个智能终端收到数字控制命令到做出开出的时间，整个过程时间不大于7ms即满足要求。 2.3数字式继电保护装置测试方法 智能变电站数字式继电保护装置测试方法不同于传统变电站，数字式继电保护装置所接收的一次设备电气信息来自于合并单元所采集转换来的数字量，其开出的跳闸量亦为数字量，故数字式继电保护装置单体调试仅需一台便携式数字继电保护测试仪即可完成，将便携式数字继电保护测试仪运用整站SCD文件配置相应间隔的合并单元及智能终端，后对数字式继电保护装置施加各种故障状态下的数字式模拟量，通过采集回来的数字式继电保护装置开出的数字式跳闸量来判断数字式继电保护装置保护逻辑的正确性。如需做整个间隔的整组传动实验，在相应间隔合并单元后运用传统继电保护测试仪施加故障模拟量，观察现场开关动作正确性，在做整组传动试验时一定要注意智能变电站检修机制，同时也可以验证整个检修机制的正确性。 3智能变电站调试工作未来的发展 伴随着科技进步智能变电站同样飞速发展着，智能变电站投运前的调试工作也越来越重要，智能变电站调试工作将会向着远程化、自动化、综合化发展。未来测试仪仅需接入智能变电站组网便可进入每台智能设备的调试模块，做到对智能变电站所有智能设备进行调试。当然，就现有情况看来，要实现上述方便快捷的调试方法，我国智能变电站运行维护中仍然的一些问题严重制约了其发展进程，这需要引起国家及同行业者的高度重视。只有积极解决智能一、二次设备运行维护中存在的相关问题，我国的智能变电站方可不断发展与壮大，为我国电力事业的发展提供更多的便利。 参考文献： [1]陈安伟，等．IEC61850在变电站中的工程应用[M]．北京：中国电力出版社，2012． [2]李先妹，黄家栋，唐宝锋．数字化变电站继电保护测试技术的分析研究［J］．电力系统保护与控制，2012，（03）. [3]蔡晓越．智能变电站的调试特点与建议［J］．电力与能源，2012，（04）.
变电站仿真实习报告
变电站仿真实习报告 目录 目录 (1) 变电站仿真实习报告 (2) 1.实习目的 (2) 2.实习的内容 (2) 2.1顺义站 (2) 2.1.1顺义站简介 (2) 2.1.2顺义站实习内容 (2) 2.2上花园站 (3) 2.2.1上花园站简介 (3) 2.2.2上花园站实习内容 (3) 2.3周营子站 (3) 2.3.1周营子站简介 (3) 2.3.2周营子站实习内容 (4) 2.4杨家窑站 (4) 2.4.1杨家窑站简介 (4) 2.4.2杨家窑站实习内容 (4) 2.5马集站 (5) 2.5.1马集站简介 (5) 2.5.2马集站实习内容 (5) 3.实习结果 (5) 3.1对变电站的主要电气设备进一步认识 (5) 3.2对各种主接线方式的进一步认识 (6) 4.实习心得体会 (7) 5.附录 (8)
变电站仿真实习报告 1.实习目的 变电站仿真实习是一个实践环节，通过实习加深对变电所的认识并巩固加强自身专业知识。实习内容包括模拟正常运行的各种操作及模拟电网及变电站各种电气设备的故障和不正常运行方式。其中正常运行中各种操作有：线路，主变的切除和投入；线路、主变停运并进行检修的各种操作及安全技术措施；母线倒闸操作；旁路代替线路开关的操作；消弧线圈、电容器的投入和切除；有载调压变压器分接头的调整；主变压器冷却器的投切；联络线合环和解列操作等。模拟电网及变电站各种电气设备的故障和不正常运行方式有：电网故障；线路及母线故障；变压器故障；保护回路故障；直流回路故障；控制信号回路典型故障等。 2.实习的内容 本次仿真实习共涉及顺义站、上花园站、周营子站、杨家窑站和马集站等五个变电站。现就这五个站的实习内容一一进行介绍。 2.1顺义站 2.1.1顺义站简介 顺义站是一座500kV变电站，共有500kV,220kV和66kV三个电压等级，500kV 母线采用的接线方式。220kV采用双母线分段的接线形式。66kV供所用电和无功补偿。 2.1.2顺义站实习内容 2.1.2.1设备巡检 在一次设备区进行巡视，认识了现场的断路器，隔离开关，电压电流互感器，载波器，母线等设备。观察了一台半接线，双母线分段的一次设备连接方式。 2.1.2.2故障演练 老师设置几个故障，我通过一次设备的仿真换面观察到了故障的现象。 2.1.2.3操作演练 4#主变退出运行操作： 分5062断路器，分隔离开关5062-2和5062-1；分5061断路器，分5061-2和5061-1隔离开关；分604断路器，分604-2隔离开关；分2204断路器，分
变电站实习报告3000字
变电站实习报告3000字 下面是XXXX为大家整理的，更多请关注XX实习报告。［一］ 电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到重要作用。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。随着我国经济的发展，对电的需求量不断扩大，电力销售市场的扩大又刺激了整个电力生产的发展。 据悉1974年建成了第一条330kv输电线路，由甘肃刘家峡水电站厂到陕西关中地区。1981年建成了第一条500kv 输电线路，由河南姚孟火电厂到武汉。电力系统输电电压等级，除西北电网为330110kv夕卜，其他电网都采用500110kv。国内各省电网都已形成220kv 网架，华北、东北、华东、华中、南方等电网都已建成500kv大容量输电线路和跨省联 络线，并将逐步形成跨大区域互联的骨干网络。正在建设中的西北750kv输电工程，标志着我国电网输电电压等级由目前最高的500kv 即将升级为750kv，实现历史性跨越。除超 高压输电外，1988年建成了从葛州坝到上海南桥的500kv
直流输电线路，全长1080km, [220kv变电站实习报告]输电容量 120* kw ，使华中和华东两大电力系统互联，形成了跨 大区的联合电力系统。在这些电力建设工程中，超高电压等级变电站自动化系统占有重要的地位。 一、实习目的 实习的目的是理论联系实际，增强学生对社会、国情和专业背景的了解；使学生拓宽视野，巩固和运用所学过的理论知识，培养分析问题、解决问题的实际工作能力和创新精神；培养劳动观念，激发学生的敬业、创业精神，增强事业心和责任感；本次实习在学生完成部分专业课程学习后进行，通过本次实习，使学生所学的理论知识得以巩固和扩大，增加学生的专业实际知识；为将来从事专业技术工作打下一定的基础；进一步培养学生运用所学理论知识分析生产实际问题的能力。 二、实习内容 ①搜集整理变电站主要一、二次设备以及变电站运行 方面的相关知识和资料。 ②搜集整理500kv变电站特点方面资料。 ③将搜集学习到的相关知识与云田站的实践相结合，对 理论知识进行深化理解，总结收获. ④实地考察云田500kv变电站的主接线、主要电气设备电气设 备布置方式、变电站主要运行控制方式、变电站的通讯方式 等，参观考察过程中要求作好笔记。
焊接虚拟仿真培训系统,DOC
焊接虚拟仿真培训系 统,D O C(总3页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
1、焊接培训行业状况 焊接是一项对过程要求很高的工作，在现有的手工焊接生产中，采用MAG/MIG焊接的约占50%，TIG焊接约占30%，MMA焊接约占20%；如：在造船行业中，MAG约占70%，MMA约占30%；那么，这就需要焊工要有扎实的操作手法、规范的动作。而在焊接培训过程中传统方式存在以下多种问题： （1）消耗大量的焊条(丝)、焊件和保护气体等材料； （2）对学员的培训过程难以准确掌握； （3）对学员的焊接水平难以评价； （4）培训效果不尽理想； （5）培训过程环境污染严重，有害健康； （6）培训过程安全性差。 2、项目实施目的 1）减少甚至避免焊接练习过程中强光、高温、明火及烟尘以及有毒气体的产生，全面保护教师和学员的身体健康； 2）减少或者避免焊接实训过程中对空气污染的有害气体的排放，防止对环境造成污染； 3）能够让无工作经验的学员快速、真实的投入到焊接实训中，提高培训效率，避免由于无经验操作产生的事故。同时能够让有经验的训练者有更高的训练平台，提高焊接技术； 4）节省真实焊材、工件等焊接材料以及工业用电，降低培训成本； 方便教学。 3、焊接仿真模拟器概述 电焊操作训练模拟器系统是由武汉科码软件有限公司独立自主研发的焊接虚拟仿真培训系统。该系统是基于虚拟计算机系统，是以中高度仿真的教学培训系统，能让学员在接近真实的模拟环境下进行焊接技术的训练。该系统能促进焊接技能向实际工况焊接的有效转换。与传统的焊接培训相比减少了焊材的浪费。该设备结合了：焊工的动作、仿真焊接焙池、焊接声音及焊接手感，使用该系统的受训者能够感受到几乎真实的焊接过程。 电焊模拟实训系统是新一代环保、节能、通用型操作技能实训与评价平台。 该系统采用分布式仿真实训技术、虚拟现实技术、微机测控技术、声音仿真技术及计算机图像实时生成技术。在不需要真实焊机的情况下，通过仿真主控系统、位置追踪系统，将焊接演练过程中焊枪的位置、速度和角度等进行采集处理，并实时生成虚拟焊缝。 该系统将仿真操作设备、实时3D技术及渲染引擎相结合，演练过程真实，视觉效果、操作手感与真实一致。在焊接演练的过程中，学员能够看到焊接电弧以及焊液从生成、流动到冷却的过程，同时听到相应的焊接音效。 该系统与传统的焊接技艺教学能有机的融合在一起，是实现灵活、高效、安全、节约、绿色无污染的焊接模拟培训教学与考核的最佳教学方法。 通过电焊模拟实训系统，学员不仅仅可以获得与传统实训相同的操作经验，同时通过系统内置的数据采集、智能专家辅助模块和量化考核评价系统等一系列先进独特的教学功能，配合合理明晰的焊接知识穿插讲解，使学员可以获得在传统教学实践过程中难以量化的精确焊接培训指导，大幅度提升学员在培训过程中的方向性和目的性，有效缩短学员的培训周期，降低教师的教学负担，达到以低成本、低投入实现“精教、精学、精炼”的焊接培训机制。
电网调度与变电站一体化仿真培训教学系统实训指导书(学生用) (1)
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
关于智能变电站的二次设备调试与检修 牛振华
关于智能变电站的二次设备调试与检修牛振华 发表时间：2019-10-16T14:52:44.590Z 来源：《电力设备》2019年第11期作者：牛振华姚俊[导读] 摘要：现阶段，随着我国城市化建设步伐的加快，传统变电站已经不能满足当今社会的发展。（国网朔州供电公司山西省朔州市 036002）摘要：现阶段，随着我国城市化建设步伐的加快，传统变电站已经不能满足当今社会的发展。因此，电气设备进入了不断更新的重要阶段，逐渐向智能化、网络化、科技化方向发展。智能变电站具有自我监控、信息共享、传感监测的功能，可以使各种基础设施形成一个庞大的电网系统，时刻监测这些电气设备的运行情况，降低成本投入，减少检修养护工作，提高电气设备的运行效率。另外，智能变电站 具有继电保护作用，确保电气设备使用的安全性和可靠性，已经在我国大部分地区广泛应用，而且取得了良好的使用效益。关键词：智能变电站；二次设备；调试；检修引言电已经成为人们衣食住行的一部分，也是国民经济发展的基础产业。智能化变电站在硬件方面具有设备功能集成化、扩展方便、接口规范和安装模块化的特点，软件方面具有通信可靠、信息共享、控制灵活和网络一体化等特点。在智能化变电站电气设备安装中，要加强对主变压器、断路器、室外高压隔离开关以及无功补偿装置的安装。在电气设备调试环节中，要重视对保护装置、启动调试、断路器的调试。 1研究智能变电站二次设备调试与检修的现实意义智能变电站就就是通过继承、环保、稳定、可靠的各项智能设备的应用，她难过一次设备掺量数字化、规范化、标准化等各项信息平台，自主的完成对各项信息内容的筹集、测量、计算、调控等各项工作。从我国电力行业的整体发展情况来看，智能变电站近几年的应用越来越广泛，在该背景下，为了使智能变电站的作用能够得到合理发挥，应当做好二次设备的调试与检修作业。做好对二次设备的调试与检修，可以确保智能变电站中应用的各项二次设备的性能都可以满足应用标准，进而实现对一次设备的合理检查，测量，控制，保护，调节，从而保证智能变电站运行的稳定性，从而为人们提供稳定的电能，满足人们的生活和生产需求。 2智能变电站二次设备的调试对于智能变电站二次系统，其主要具有很强的系统集成化、信息交换标准化特色，智能变电站二次系统的结构十分紧凑，站内与控制中心可以进行无缝通信，在采集设备状态特征时，没有盲区，能保证系统维护、配置的简单。同时智能变电站二次系统还具有控制自动化与保护控制协同化的特点，其电流、电压的采集可以通过数字化完成，能对各种数据信息进行高度集成，整合优化了以往的分散二次系统，实现了通信、数据共享。在实际中，开展智能变电站二次设备调试时，应该重点从以下几个方面进行：（1）智能二次设备测试仪，在智能变电站二次设备中，保护测控装置的输入数据接口转变成新的数据化接口，所以，在进行调试时，要利用数字化光电测试仪进行。就目前而言，常用的数字式光电测试仪有omicron公司提供的数字信号新型测试设备、模拟信号测试设备、模拟信号联合数字信号转换的设备检测方式。（2）继电保护装置功能测试，其测试内容主要有采样功能、精度、各种保护逻辑、动作时间、定值、动作报告标准化、软硬压板、对时功能等。（3）测控装置功能测试，其测试的主要内容有收发GOOSE报文、采样功能及精度、同期合闸功能、间隔五防闭锁逻辑功能、记录程序版本等。（4）合并单元功能测试，其测试内容主要有采样精度、合并单元输出幅值及角度误差、同步精度、守时精度、采样值输出、报文实时、电压切换功能、电压并列功能、检修试验、合并单元自诊断功能等。（5）智能终端功能测试，其主要测试内容有动作时间、智能终端执行控制、智能终端发送开关量、智能终端上送遥测量测试、功率消耗、验证报警、GOOSE开关量延时等。 3智能化变电站电气设备的安装问题 3.1人为因素智能变电站电气设备的安装直接影响电力系统的使用寿命，所以相关工作人员安装前需要经过专业培训，提高专业知识和技能、丰富工作经验、提升综合素质，全面了解电气设备的安装事项，做好安全指导工作，保证智能化变电站电气设备安装的可靠性和稳定性。 3.2其他因素一是施工材料问题。材料在购买和入库时没有经过严格的监测和审核，导致一些使用性能不合格的材料运用到智能化变电站系统中。二是设计图纸和安装程序问些问题都会导致智能化变电站出现运行故障。 4智能变电站二次设备的检修在实际中，开展智能变电站二次设备检修活动时，应该严格的按照相关运行程序进行，避免因为程序出现漏洞从而造成了检测结果不准确，影响到检修工作质量的情况。一般情况下，进行智能变电站二次设备检修工作时，要结合设备的当前状态，实施故障分类，要针对存在故障、潜存故障、正常运行设备采用不同的检修方式，从而保证检修活动的顺利进行。此外，在进行智能变电站二次设备检修工作时，还需要结合设备的工作性质，分类进行设备故障修理工作，如将需要停电修理的故障划分成一类，将需要更换零件的设备划分成一类，实现高效率维修活动。在进行智能变电站二次设备故障处理时，对于保护装置故障，需要及时找出故障原因，并退出保护出口软压板，将检修压板装入装置中，重新启动，如果保护装置恢复正常，则保护装置是跳至跳闸状态，如果重新启动后，装置没有恢复，需要结合检修单位的指令进行保护装置运行方式调整、维护。在具体工作中，可以从以下两个角度分析智能变电站二次设备检修工作：（1）从有关MU合并器装置的检修角度看，变电站交流信号源输出的模拟电流、电压信号指标会表现出一致性相位状态，在此条件下，MU合并器可以接受电子互感器装置正常运行下的电流、电压信号，同时这些电流、电压信号会通过汇通GPS信号方式，进行信号同步传递。在实际中，可以立足于信号同步的角度，比较信号相位，从而判断出信号同步执行情况的可靠性。（2）从有关电子互感器采集器装置检修角度看，智能变电站在正常运行下，采样器获取的采样值数据很容易受到电子互感器装置差动保护性能的影响，由于一般情况下的电流互感器装置对应的变比指标、极性指标处于既定状态，对于其互感器装置的检修，可以利用专门的仪器进行测试。在智能变电站中，电子互感器装置的电力极性指标十分灵活，可以在MU合并器装置中进行灵活调整，需要注意的是，MU合并器装置对互感器电流极性调整必然会对后期的二次设备检修作业带来极大的影响，所以在事前必须事先制定相应的调整规范。同时在二次设备停电检修工作中，还可以利用一次加流的方法，对电子式互感器装置变比指标进行有效检查，当二次电流的方向和潮流方向表现出相互一致，那么就代表了极性端为线路侧位置。 结语
220KV变电站仿真实训(上)
ＸＸＸ学校 变电运行实训报告 系部：电气工程系 专业：ＸＸＸ 班级：ＸＸＸ 学生姓名：ＸＸＸ 学号：100ＸＸＸ 实训时间：2012年10月
目录 第1章变电运行实训目的及要求 (1) 1.1 实训主要内容 (1) 1.2实训目的 (1) 1.3实训时间 (1) 第2章倒闸操作及操作票填写 (2) 2.1 倒闸操作的基本概念 (2) 2.2 倒闸操作的流程及基本要求 (2) 2.3倒闸操作注意事项 (3) 第3章事故及异常处理 (3) 3.1 计划与决策 (4) 3.2实施 (4) 3.3 现象及处理 (4) 第4章设备巡视 (8) 4.1 主变压器巡视项目 (8) 4.2巡视记录 (8) 第5章倒闸操作实训记录 (9) 5.1 开关和线路倒闸操作实训记录 (9) 5.2 主变倒操作实训记录 (20) 5.3 母线倒闸操作实训记录 (33) 5.4 旁路代路倒闸操作实训记录 (33) 第6章实训思考题 (47) 6.1 倒闸操作思考题 (48) 6.2 事故及异常处理思考题 (49) 6.3 变电运行巡视思考题 (50) 第7章实训心得 (51) 附录倒闸操作票 (53)
第1章变电实训的目的及要求 1.1实训主要内容： 1.倒闸操作及操作票的填写； 2.事故及异常处理（线路、主变、母线）； 3.设备巡视。 1.2 实训目的： 1.对变电站有一个初步的了解和认识； 2.熟悉变电站常见操作票的填写方法； 3.掌握变电站常见倒闸操作的过程； 4.熟悉变电站常见事故及异常运行的处理方法及步骤； 5.熟悉变电站常见设备日常巡视项目、特殊巡视项目。 1.3 实训时间： 2012年10月8日至2012年10月19日 1.4 实训地点： 实字4#316 电气CAD实验室 实字4#318 电力系统自动化实训中心 1.5实训主要设备： 220KV变电站仿真软件
( VR虚拟现实)虚拟仿真实训系统解决方案
（VR虚拟现实）虚拟仿真实训系统解决方案
大娱号 虚拟仿真实训系统解决方案VSTATIONHD（V1.0）
前言 近年来,由于信息技术的快速发展与国家教育部门的大力提倡,虚拟仿真实训在高职教育中开始得到广泛的应用,成为实训教学重要的组成部分和提高教学质量的重要手段。虚拟仿真技术是将多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息技术进行集成,构建一个与现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟教学环境,并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体,构成一个虚拟仿真教学系统。虚拟仿真教学技术以提高学生的技能水平为核心,具有多感知性、沉浸性、交互性、构想性等特点。这些特点有益于教师的实训教学和学生专业核心技能的训练,为解决职业教育面临的实训难、实习难和就业难等问题开辟了一条新思路。目前,高职院校很多专业,如外语教学、旅游专业、数控技术、焊接技术、机电技术、食品加工、服装设计等专业都引入了虚拟仿真实训教学方式。虚拟仿真实训教学，已经逐渐成为高职院校教学变革的一种有效手段。
目录 前言2 一、总体需求分析4 1．1 “情景”的定义：4 1．2 为什么要在教学中使用“虚拟仿真实训系统”？5 1．3 根据教学建设，用户需求归纳如下：6 二、设计原则7 三、大娱号虚拟仿真实训系统概述8 四、大娱号虚拟仿真实训系统系统运行原理示意图：10 五、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点11 六、与教材同步完备的虚拟场景库16 七、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点18 八、大娱号虚拟仿真实训系统配置与指标19 九、系统技术支持及服务21
一、总体需求分析 通过运用学语言，已经为越来越多的教师认同。学习者必须通过“用语言”才能真正掌握语言。 让学生置身于真实的交际情景中，让学生使用语言进行交际。而真正的交际应该是互动的。当一方发出信息后，另一方根据上下文进行意义协商，作出反馈，他可以表示支持、进行反驳或提出疑问，然后接受方对反馈意见再进行意义协商，作出回应，双方如此反复交流，形成互动。互动是“交际的核心”。 语言课堂就是一个充满“交流和互动”的场所。在课堂教学中，这种互动不仅包括师生互动和生生之间互动，还应该包括教材，因为课堂上的师生互动和生生互动都是基于一定教材展开的。“大娱号”虚拟仿真实训系统能够在教材与师生之间搭起一座互动教学的桥梁。 使用“虚拟仿真实训系统”在互动教学的设计和组织上突出情景性、实训性和互动性，力求三者有机结合。 1．1“情景”的定义： 情景指的是具体场合的情形或景象。在教学过程中引入或创设生动具体的场景，有利于学生进行意义建构使其产生交际的动机。“大娱号”虚拟仿真实训系统所提供的虚拟场景可以提供直观生动的形象，通过大屏或投影再现学生在虚拟场景中的表演，可以让学生通过视觉和听觉去感受场景，产生想象和联想，激发学生的学习兴趣。参与表演的学生可以身临其境的学语言，使用虚拟仿真实训系统教学,学生觉得有话可说，有戏可演，可以
智能变电站二次设备系统架构设计方案
智能变电站二次设备系统架构设计方案 发表时间：2019-04-18T11:48:02.513Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：都基思[导读] 摘要：针对目前智能变电站网络架构复杂、装置数量多、保护及测控等二次设备可靠性及速动性相对不高等问题，提出一种智能变电二次系统设计思路，通过采用多功能集成装置等方法，该方案可大幅减少装置数量和光纤数量，提高保护装置的可靠性和速动性，简化系统网络架构，减少虚端子配置和调试工作量，降低运行维护难度。 （国网黑龙江省牡丹江供电公司经济技术研究所黑龙江省牡丹江市 157000）摘要：针对目前智能变电站网络架构复杂、装置数量多、保护及测控等二次设备可靠性及速动性相对不高等问题，提出一种智能变电二次系统设计思路，通过采用多功能集成装置等方法，该方案可大幅减少装置数量和光纤数量，提高保护装置的可靠性和速动性，简化系统网络架构，减少虚端子配置和调试工作量，降低运行维护难度。 关键词：智能变电站；二次设备；架构设计 一、二次系统架构及存在的问题 以 220 kV 线路间隔为例。目前智能变电站每回线路配置双套包含有完整的主、后备保护功能的线路保护装置和双套合并单元、智能终端装置。线路保护装置与线路合并单元点对点通信获得线路电流、电压采样值信号。母线电压由母线合并单元以点对点通信方式发给间隔合并单元，再由间隔合并单元转发给各间隔保护装置。线路间隔保护装置与智能终端之间采用点对点通信发送跳闸命令。跨间隔信息(如启动母差失灵功能和母差保护动作远跳功能等)采用面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event ，GOOSE)网络传输跳闸方式。测控装置、动态向量测量(phasor measurement unit，PMU)等功能采用网络采样和网络跳闸方式[1]。 以上方式存在以下不足：保护装置可靠性及动作快速性下降。智能变电站实现了数字化传输，为信息共享、信息的利用提供了基础。但同时也增加了保护功能的实现环节，速动性指标较常规变电站有所降低。在“直采直跳”方式下，智能变电站线路保护整组动作时间理论上较常规站慢 5 ms 左右。此外，保护装置的可靠性也有所降低。在“直采直跳”模式下，线路保护功能由合并单元、保护装置和智能终端三者共同完成，其中任何一个环节发生故障都会导致保护功能的缺失。而现场运行的合并单元和智能终端由于光口较多，发热量大，受现场环境温度和电磁干扰等影响，故障概率较高，影响保护的整体可靠性。对于跨间隔保护设备问题则更为严重；过程层设备实现了多业务的信息共享，但同时也给各业务系统的运维和扩建带来了影响。以线路合并单元为例，一台线路合并单元需要给线路保护装置、母线保护装置、安全稳定装置、短引线保护、采样值(sampled value，SV)网络上的多个设备提供采样值数据。当合并单元需要检修时，会影响多个业务的运行；虚端子配置工作量大，维护困难。智能变电站以虚回路连接代替传统变电站的二次电回路。虚回路的连接以配置文件的形式体现，如全站系统配置文件(system configuration description，SCD)、智能电子设备(intelligent electronic device，IED)能力描述文件(IED capability description，ICD)、智能电子设备实例配置文件(configured IED description，CID)。虚端子是明确装置之间信号连接关系的文本信息，一般用 Excel 文件描述，是智能变电站设计、调试环节的重要内容。而且，虚端子在运行和维护阶段是看不见摸不着的，所以给运维带来了一定的困难；数据同步复杂。智能变电站的合并单元、交换机、保护测控等设备必须基于统一的时间基准运行，方能满足事件顺序记录(sequence of event，SOE)、故障录波等功能时间一致性的要求。这些要求对智能变电站的时钟同步系统提出严格的要求。合并单元及智能终端由于传输采样值、跳闸信息，需要达到 μs 的同步精度。在合并单元内部时钟发生漂移或在外部时钟源缺失或抖动情况下会造成数据的不同步，需要有相应措施去应对。 二、220 kV 智能站二次系统架构设计 2.1线路间隔架构设计 220 kV 线路间隔架构。多功能线路保护装置集线路保护、智能终端、合并单元功能于一体，双套配置，保护电流、电压直接采样，通过继电器直接出口跳闸，并提供 SV、GOOSE 接口给母差保护和故障录波装置。多功能测控装置集测控装置、智能终端、合并单元功能于一体，单套配置，测量电流、电压直接采样，通过继电器直接出口跳闸，并提供 SV、GOOSE 接口给动态 PMU 等装置。关口计量仍采用电缆方式接入独立关口计量表。 2.2 主变间隔架构设计 主变保护由于跨多个间隔，若将主变保护、各侧智能终端、合并单元一体化设计，装置体积很大，而且架构不清晰，不利于运维。主变间隔的二次系统架构。主后一体化保护方式,主后一体化保护功能由主变保护、三侧智能终端合并单元一体化装置、本体智能终端装置来实现，均双套配置。主变保护通过与三侧智能终端合并单元一体化装置及本体智能终端装置的点对点通信进行采样和跳闸出口，采用 SV、GOOSE 共口方式。主变各侧的多功能测控装置集测控装置、智能终端、合并单元功能于一体，单套配置，测量电流、电压直接采样，通过继电器直接出口跳闸，并提供SV、GOOSE 接口给其他装置共享数据。主后保护分开模式，各侧的多功能保护装置将后备保护与该侧的合智一体化装置集成，与主变主保护、本体智能终端共同完成主变的保护功能；其他部分的设计同主后一体化保护方式[2]。 2.3 母线间隔架构设计 母线间隔二次系统架构设计。母线电压经并列箱后用电缆接至各间隔，各间隔做电压切换。母线测控装置采集 PT 刀闸位置、母线电压测量值，通过 MMS 网络传输遥测信息。母线保护与多功能线路(母联)保护装置之间以点对点通信方式获得采样值信号、位置信号，执行跳令。与主变间隔的合智一体化装置点对点通信获得采样值信号、位置信号，执行跳令。母线电压采样值信息从母线合并单元点对点获取。 三、方案效果分析 以 220 kV 变电站为例，变电站采用双母线接线，按 6 回出线、2 台主变、1 个母联规模计算，二次系统可节省装置 42 台，交换机所需端口数量减少 98 个，光线数量节省 134 根，如表 1 所示。装置数量、交换机端口数量和尾纤数量大副减少，网络架构进一步简化，大幅降低直接造价，虚端子和 SCD 配置工作量大幅降低，工程调试周期缩短，运行维护难度降低。更为重要的是，间隔内装置功能独立，无相互关联，无合并单元采样传输和智能终端响应环节，大大提高了间隔内保护装置的快速性和可靠性。跨间隔装置直采直跳，同时母差保护发热量大幅降低，进一步提高了保护功能的可靠性和系统的稳定性。本方案完全符合智能变电站“占地少、造价省、可靠性高”的建设目标[3]。
变电站运行仿真实验
变电站运行仿真实验 一、目的 熟悉变电站运行人员的岗位职能，利用全数字运行仿真系统对变电站运行人员的工作任务进行培训，逐步掌握变电站运行监视、巡检的方法、基本操作、二次回路故障分析与电网故障分析的方法，综合运用电力系统分析、电力系统继电保护、发电厂电气工程、智能变电站等专业课程所学的知识分析问题和解决问题，培养学生的职业素养和工程实践能力。 二、实验内容 生产实习设置了变电站巡检、设备异常处理、设备操作、变电所倒闸操作、操作票填写、电网故障分析、二次回路故障分析等培训内容。 三、实验步骤 双击打开软件 点击鼠标右键，选择“一键启动” 图1 启动界面 选择单机培训模式启动软件，待桌面出现“一键启动已经完成！”时软件启动完毕。 1. 运行监视培训 设备运行监视、负荷水平监视、电压水平监视等，利用计算机或人工填写各种记录、操作票。 1)观察主接线及潮流分布 双击打开主控台界面的教练台，点击复位工况之后点击运行，可观测到软件中预存了零工况（10工况）及基本运行工况（15工况），选择基本运行工况。 图2 运行工况选择 监控中心即可观看220kV智能变电站的主接线图，由主接线图可知该智能
站220kV、110kV为双母接线，35kV为单母分段接线。双击打开主控台界面的教练台，点击复位工况之后点击运行，可观测到软件中预存了零工况（10工况）及基本运行工况（15工况），选择基本运行工况即可在监控中心观测到基本运行方式下的设备运行状态、负荷水平及电压水平。 图3 运行状态显示结果 由监视图可以得到220kV I母相间电压为229.95kV、II母相间电压为229.95kV；110kVI母相间电压为109.05kV、II母相间电压为110.04kV；35kVI 母相间电压为34.62kV，II母相间电压为35.17kV。潮流分布及设备运行状态由图可得出（断路器绿色为分闸位，红色为合闸位）。 2)操作票的填写 以滨金412线路及开关由110kVⅡ母运行转线路检修及开关检修为例。 (1)打开主控台的“五防开票”软件； (2)登录后选择图形开票方法； 图4 开票方式选择结果 (3)进行开票 (3.1) 单击412断路器进行图形开票，然后右键单击412断路器选择“增加提示项”，在对话框中输入“检查滨金412开关智能终端面板上开关位置信号正
福建省智能变电站二次系统设计规范
福建省智能变电站二次系统设计规范 （讨论稿） 1通用规定 1.1本规范适用于220kV及以上智能变电站，110kV及以下智能变电 站可参照执行。 1.2双重化配臵的保护应遵循完全独立的原则接入两个过程层网络， 保护应直接采样，与本间隔智能终端之间通信应采用GOOSE点对点通信方式，保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息采用GOOSE 网络传输方式。 1.3当过程层配臵网络时，测控装臵、录波装臵、相量测量等装臵 GOOSE、SV信息宜通过网络方式传输。 1.4保护动作触发录波的信号宜采用GOOSE保护出口触发。故障录波 器应设臵按间隔的投入软压板。 1.5断路器、刀闸硬接点位臵开入GOOSE报文应采用双点位臵数据属 性。硬接点采集方面，需遥控的刀闸采集双位臵接点，不遥控的刀闸采集单位臵接点。 1.6每个GOOSE订阅方只能对应1个GOOSE发布对象，每个GOOSE发 布方可对应多个GOOSE订阅对象。 1.7110千伏及以上GOOSE组网应按照电压等级进行划分，在需要跨 不同电压等级GOOSE网络实现相关功能时，宜采用点对点直连方式实现，避免不同GOOSE网交叉。测控装臵、录波、母联(110kV)、母线PT智能终端等可跨接双网，双套保护（仅自适应重合闸线路保护）之间如有信息联系应采用点对点方式。 1.8SV采样至虚端子通道宜采用AABBCC方式排列。（智能变保护及辅 助装臵接口设计规范）。 1.9变电站虚端子设计宜采用Excel(*.xls)格式文件，虚端子应包含 二次设备所有有效开入输出等信息。 1.10线路远跳（远传）、母差失灵、变压器开关失灵联跳可在GOOSE 发送和接收侧设备设臵软压板。线路收远跳、启动失灵开入、主