500kV变电站仿真系统在变电运行培训中的应用

【摘要】变电站运行人员的技能素质是保证电网安全稳定运行的重要因素，如何提高对变电站运行人员的培训方法一直是变电运行培训中的重要课题，开发并使用变电站仿真培训系统目前是电力系统开展创新培训的主要手段。本文简要介绍了内蒙古电网500kV变电站仿真培训系统的主要功能，探讨了仿真机上可以实现的培训内容，并对实际应用中取得的成绩给与了肯定。

【关键词】变电站；仿真培训；功能应用

1.引言

随着内蒙古电网的飞速发展，500kV主网架的结构在不断地完善，自动化技术水平在不断地提高，大量的变电站集中控制系统和变电站综合自动化系统相继投入使用，这些都对变电运行人员的技术素质和工作能力提出了越来越高的要求。在这种形势下，建立多功能、多层次的变电站仿真培训系统显得尤为必要。变电运行传统的培训方式大多是是纸上谈兵，局限性大，缺乏真实感，培训效果不是很理想。由内蒙古超高压供电局与北京四方继保自动化股份有限公司共同研发的内蒙古电网500kV变电站仿真培训系统于2012年投入使用，该培训系统实现了500kV变电站仿真及内蒙古500kV电网的局部仿真，具备完善的培训管理、考核功能，可实现变电运行和管理等相关专业人员理论和技能考核、技术比武、技能鉴定的需求，为运行人员搭建了强有力的实训平台。

2.变电站仿真系统简介

500kV变电站仿真系统主要是以三维空间画面来表现运行变电站的工作情况，增强了操作者的现场真实感。

2.1 一次设备

一次设备完全与现场设备布置相符，逼真地展现了变电站的各类一次设备。

2.2 二次系统

二次系统按变电站保护的实际配置进行全面仿真，包括保护和自动装置屏、故障录波、测量仪表、直流系统、事故照明、远动装置、微机五防等，包括各种继电器、盘面布置、保护压板、电流互感器切换端子、直流熔丝、小开关、电压互感器切换开关等，按键功能也与实际设备相同，功能选择小开关与实际设备相对应，并具有相同的功能，并且均能进行操作。

2.3 安全工具

能仿真安全工具室及配置的安全帽、绝缘手套、绝缘鞋、接地线、验电器、围栏、各种常用的标示牌等。使用安全工器具时需要进入安全工具室内拿取，而后才能才一次设备区进行相关工作。键盘按快捷键0可直接跳转进安全工作室，按1可直接跳转回到主场景。鼠标左键点击柜门即可打开柜子，打开后鼠标左键点击即可拿到对应的安全工具。使用安全工具为左“Alt+鼠标左键”单击装备栏里图标；放回安全工具为左“Ctrl+鼠标左键”单击装备栏里图标。

2.4 地图

地图的主要作用是观看变电站一次设备的电路关系与场地布局，并且可通过按住键盘Ctrl键加鼠标左键点击画面位置，跳转到指定线路位置与地理位置。地图的显示与隐藏通过地图开关按钮或键盘M键控制。地图分为现场位置图、线路图和混合线路图三种模式。

3.变电站仿真系统的培训功能应用

仿真变电站是以培训变电运行人员的技能为主要目的。500kV变电站仿真系统可以实现监视培训、操作培训、巡视培训、异常与缺陷设置培训、事故处理训练、操作票生成与五防系统使用培训等。使运行人员在培训时有一种身临其境的感觉，通过培训人员亲自上机进行设备的巡视检查、倒闸操作、事故处理等的实际操作演练，可以在短时间内学到变电站各方面的知识，掌握岗位操作技能，提高分析事故、处理事故的能力。

3.1 监视培训

监盘是变电站值班人员最基本的工作，500kV变电站仿真系统可以在仿真机中实现变电运行人员的监盘工作，包括所辖变电站一次系统设备、保护及自动装置屏、站用交直流屏等的开关刀闸状态、电压、电流、有功、无功、变压器温度、信号指示灯、光字牌、保护及自动装置的运行状态、压板、切换连片、报警等信号的监视工作。

3.2 操作培训

倒闸操作是运行人员的重要工作内容，熟练并正确地进行倒闸操作，是每一个运行人员必须达到的基本技能。500kV变电站仿真系统涵盖了变电站典型操作票中的所有操作，包括主接线图、全部一次设备及保护和自动装置、站用电、直流系统等设备的各种操作、相关信号、表计、指示灯的实时变化等；二次部分小开关、保险的分合；保护自动装置的投切、方式切换等，并包括验电操作、挂牌操作、装设围栏操作等。

3.3 巡视培训

巡视检查是运行人员日常工作内容之一，巡视质量的好坏直接影响到变电站设备乃至电网的安全稳定运行，所以每一个运行人员必须掌握巡视检查项目及要求。500kV变电站仿真系统按照部颁与现场运行规程对正常与特殊情况下巡视项目、周期的规定，对站内外一、二次设备和回路进行巡视培训，包括巡视所用的所用方法、专用工具的使用，以及对设备运行的正常、异常、缺陷进行判别和处理的训练。在进行巡视培训时，仿真培训系统将学员巡视过的巡视点记录下来，并诊断学员对巡视点状态的判断是否正确。

3.4 异常与缺陷设置培训

异常与缺陷包括人为设置与自然发生的，设备异常发生时，将引发的相应告警信号，相应画面及监视仪表反应与现场一致。在培训过程中，教练员可适时设置异常、缺陷（缺陷有原因分析及相应处理方法讲解），以考核学员在设备巡视过程中，能否及时发现并作相应的处理。

3.5 事故处理训练

事故的仿真分两种情况，一种是设置的事故，如：线路故障、母线故障、变压器故障等；另一种是误操作事故，这种故障在模型中自然引发。另外还可设置开关拒动、保护拒动、误动来扩大事故范围。利用设置事故可进行各种事故演练、重演，提高学员对事故处理的能力。

3.6 操作票生成及五防系统使用培训

用于培训变电运行人员填写操作票的正确性和规范性，可以根据所需的操作票格式，生成各种操作票模板，并允许在操作票格式及种类变更时予以修改。可以选择手工开票，图形开票，调用典型票，使用专家库开票和调用历史票进行开票操作。

4.培训效果

自仿真培训系统投入使用以来，我局已培训运行人员三次，培训运行人员累计252人，培养出四名仿真培训教师，三名仿真培训维护人员，通过对运行人员的反复训练，提高他们正常运行的操作能力和事故处理能力。我局培训中心利用仿真培训系统成功开展了运行专业技能比武的实操大赛。邀请电力公司人力资源处对仿真系统进行评定，已申请将500kV变电站运行专业中、高级技能鉴定的实操考试由我局组织考试。

5.结束语

仿真培训系统是时间和经验的浓缩。它能够将电网发生的各种异常或故障集中展现在受训人员面前，而这些故障往往是运行人员很难遇到的，传统的师傅带徒弟的培训方式很难达到这种效果。本仿真培训系统不断进行技术改进，已成为我局培养运行人员的有效的培训手段，在快速提高运行人员的技术素质和工作能力方面必将发挥重要的作用。

参考文献

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[2]张雨飞，王明春.变电站仿真培训系统[J].电力自动化设备，2001（12）.

[3]张东英，杨以涵.变电站仿真培训综述[J].电力系统自动化，1999（23）.

[4]吴琦，陈冠华，陈丁剑.数字化配电室仿真培训系统的研制[J].低压电器，2012（16）.

作者简介：

付占威（1980—），男，内蒙古人，在读工程硕士，工程师，主要从事500kV变电站运行维护和仿真培训工作。

赵国钰（1980—），男，内蒙古人，在读工程硕士，工程师，主要从事500kV变电站运行管理工作。