变电站仿真培训系统的应用研究

摘要：变电站仿真培训系统是目前针对变电站运行人员培训的主要工具之一。针对现有的仿真培训系统，阐述了仿真系统在培训中的应用，能够用于运行工况监视、设备巡视、倒闸操作、缺陷及事故处理等能力的培训，还能为职业技能鉴定、技能竞赛工作提供平台。另外，对仿真培训系统的发展和完善提出了建议。

关键词：变电站；仿真；应用

作者简介：周秧（1981-），女，浙江诸暨人，浙江省电力公司培训中心，讲师；蒋吉荪（1962-），男，浙江建德人，浙江省电力公司培训中心，工程师，高级技师。（浙江 建德 311600）

中图分类号：G726     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）15-0025-02

变电站仿真培训系统是目前针对变电站运行人员培训的主要工具之一。由于电力系统自身的特殊性，电力生产与消费具有同时性、瞬时性等特点，日常工作中运行人员很难在真实运行的设备上进行训练，不能将运行的系统当作试验品，更不允许人为设置一些事故用于培训。因此，目前普遍采用变电站仿真培训系统，建立一个与实际变电站运行状况相似的仿真变电站。运行人员可以在这个仿真变电站里进行运行工况监视、设备巡视、倒闸操作、缺陷及事故处理等能力的训练。

一、变电站仿真培训系统

变电站仿真培训系统经过多年的开发、升级提高，目前变电站环境是三维逼真的，人机交互是和谐友好的，高效地模拟变电站的各种运行和操作。

浙江省电力公司培训中心变电站仿真培训系统包含35kV、110kV、220kV和500kV四个电压等级，是联合电网型仿真系统，同一电压等级以及不同电压等级的变电站之间均有联系，与目前的电网现状相一致，使培训与生产实际紧密结合。同一电压等级的变电站，不同变电站的主接线方式、正常的运行方式多样化，有双母线带旁路、双母线、双母单分段、单母分段、内桥接线等形式。继电保护及自动装置的配置形式也是不同类型、不同厂家、不同原理的结合，充分满足了培训需求多样性的要求，可以适应来自不同变电站运行人员的培训，能够满足各等级、各岗位运行人员的培训。

二、仿真培训系统的应用

变电站仿真培训系统对增强变电站运行人员的运行技术素质，提高电力系统安全运行水平发挥着重要的作用，具有其他培训方式所不可能替代的独特优势，可以让“教—学—练”的培训模式发挥到极致，其经济效益和社会效益是巨大的。

1.运行工况监视培训

运行工况监视是对变电站内的日常信息进行监视，以达到掌握变电站一、二次设备运行状态及电网潮流分布情况，保证正常运行的目的。目前采用的是计算机监控系统，以微机监控系统为主、人工为辅的方式。

变电站的运行监视工作是日常运行管理工作的主要组成部分。学员可以在仿真系统上学习监视的内容，能够掌握正常运行状态下的系统情况，不正常的情况有哪些，出现问题时如何应对、处理。

2.设备巡视培训

设备巡视检查是变电站运行人员的一项重要技能，及时发现异常和缺陷，对预防事故的发生，确保设备安全运行起着重要的作用。变电站中的设备很多，运行人员在设备正常运行时需巡视，设备出现异常时需巡视，电网或设备发生事故时也要巡视，这就要求运行人员掌握变电站中的每个设备在不同情况下的巡视内容。

设备巡视工作每名变电站运行人员在工作中都在做，但是很多都是走形式，做表面的工作，很少有人可以将设备巡视工作做到位、做好。就以主变压器为例，在正常巡视、熄灯巡视和特殊巡视时的内容不完全相同，侧重的内容不一致，作为一名合格的变电站值班员是需要掌握的。

仿真培训系统逼真的三维画面，使参培人员可以简单、自如地在仿真变电站里随意走动，对设备进行多角度、全方位地检查，把学习的理论知识真正运用起来。教员可以对设备设置异常，培养学员在巡视检查时候发现设备缺陷的能力，如瓷瓶有裂纹、设备发红过热、设备渗漏油等。

3.倒闸操作培训

倒闸操作是变电站运行人员的一项重要工作，它关系着变电站以及电系统的安全运行，也关系着操作人员自身的安全。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。变电站仿真培训系统提供了对运行人员培养规范化操作习惯、操作术语、防止误操作等的训练。培训人员可以按照倒闸操作的步骤和要求，从接受调度操作预令开始，拟票、审票，准备工器具，危险点分析预控，接到调度的正令后依照操作步骤进行准确有序地操作，直到倒闸操作完毕，汇报调度，签销操作票。这样既符合现场的操作程序和习惯，也使运行人员感到更加真实，从而达到更好的培训效果。

通过倒闸操作培训，可以使运行人员学会如何规范地接受调度下达的指令，如何规范地使用术语与调度交流，能够正确、迅速地填写操作票，且能够理解每一步操作步骤的意义，而不是照本宣科、死记硬背，这样就可以将学习到的技能举一反三地应用到实际的工作实践中，做到学以致用。

变电站仿真培训系统可以进行各种设备的倒闸操作，包括线路、母线、变压器、旁路开关代出线（主变）开关的操作等，不仅包含了一次设备的操作，也有二次设备的操作。在进行倒闸操作培训过程中，可以很好地将相关的规程、制度融入进去，不但能够熟练掌握倒闸操作的过程，还可以提高安全意识和其他相关技术水平。在倒闸操作过程中，如果出现误操作，仿真培训系统与实际变电站一样，会发出相应的各种音响、信号，同时可以在相应的设备上看到因误操作所引起的事故现象及保护动作情况。通过模拟误操作的培训，可以加深运行人员对误操作所引起的严重后果的感性认识，同时也可以提高运行人员处理误操作所引起事故的能力，做到临危不乱。

4.缺陷处理培训

变电站电气设备的缺陷是指设备的异常运行状态或异常运行情况，如不及时处理将可能逐渐严重，甚至发展成为事故，或造成事故的扩大。变电站一次、二次设备在不间断地长时间工作中，或多或少都会产生缺陷，故发现缺陷并会处理缺陷是运行人员必备的一项技能。缺陷可分为紧急缺陷、重要缺陷和一般缺陷三类，变电站仿真培训系统可以根据需要设置各种类型的缺陷。通过培训，学员可以学会发现缺陷后，如何给缺陷定性，如何处理缺陷，并且能够掌握最优的处理方案。一个缺陷出现后，可以有多种处理的方案，其中一个是最安全、最可靠的方案。通过培训可以提高运行人员的缺陷处理能力，将可能发生的事故防患于未然。

5.事故处理培训

事故处理能力是反映运行人员综合能力的一个重要手段。发生一个事故，能够对事故进行分析、判断，并能够给出完整的、合理的、可行的处理方案。把一个事故处理完整，需要人员有很多的专业知识作为基础。

随着技术的快速发展，电气设备性能日益完善，发生故障的概率也是日趋降低。运行人员在现场遇到事故的机会越来越少，对事故处理能力的培养的机会也是越来越少。一旦发生事故，运行人员就会感觉无从下手，不知道如何分析事故原因，如何判断事故性质，如何查找故障点，如何汇报调度，如何处理事故。因此，事故处理的培训是运行人员培训的重中之重。

事故处理能力的培训要求运行人员尽速限制事故的发展，消除事故根源，解除对人身和设备的威胁，防止稳定破坏、电网瓦解和大面积停电。用一切可能的方法保持设备继续运行和不中断或少中断重要用户的正常供电，首先应保证变电站站用电，尽速对已停电的用户恢复供电，对重要用户应优先恢复供电。及时调整电网运行方式，并使其恢复正常运行。

变电站仿真培训系统可以设置各种类型的故障，有线路、母线、变压器等设备的单一故障，也有越级跳闸的复合型故障，还有几个单一故障的组合型故障。故障发出，伴随着出现音响、信号、告警、光字等信息，与实际变电站一样，供培训人员根据事故现象进行分析、判断、处理，迅速将故障点隔离，尽快恢复无故障设备的供电，最后将故障的设备改为检修状态。同时，把相关的记录都要填写完整。