專利名稱：一種500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種專門適用于特定應(yīng)用的數(shù)字計(jì)算或數(shù)據(jù)處理的設(shè)備或方法領(lǐng)域， 更具體為涉及一種使用計(jì)算機(jī)輔助的對(duì)變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，屬于電網(wǎng)管理培訓(xùn)設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前市場(chǎng)上的內(nèi)既有的變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)產(chǎn)品只有變電站一次設(shè)備全三維仿真和變 電站綜合自動(dòng)化后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)仿真這兩類。其中一次設(shè)備全三維仿真只能對(duì)虛擬場(chǎng)景中的一次設(shè)備進(jìn)行巡視、檢査、操作，而對(duì)二 次設(shè)備僅能進(jìn)行正面屏面設(shè)備模擬仿真及二次設(shè)備屏面實(shí)際位置及屏后設(shè)備不能實(shí)際模擬， 逼真感不強(qiáng)；而變電站綜合自動(dòng)化后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)仿真對(duì)于變電站內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備如前置機(jī)、測(cè) 控單元等自動(dòng)化設(shè)備無(wú)仿真模擬，缺乏培訓(xùn)環(huán)境的逼真度，培訓(xùn)效果很差。因此現(xiàn)需要一種能對(duì)變電站二次設(shè)備和變電站綜合自動(dòng)化后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的仿真，以及能 對(duì)其進(jìn)行全方位監(jiān)視操作的能對(duì)以提高培訓(xùn)環(huán)境的逼真度，提高培訓(xùn)效果的全三維仿真模擬 系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其具體說明如下一種500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，包括主控制教員機(jī)、學(xué)員終端機(jī)和存儲(chǔ)服務(wù)器，其特征在于所述的主控制教員機(jī)連接學(xué)員 終端機(jī)，且這兩者均連接存儲(chǔ)服務(wù)器。服務(wù)器負(fù) 責(zé)存儲(chǔ)仿真模塊，備份管理歷史數(shù)據(jù)，收錄試題教案，試題庫(kù)和學(xué)員檔案和操作記錄等功能。 根據(jù)本發(fā)明的500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于所述的主控制教員機(jī) 可控制學(xué)員終端機(jī)。主控制教員機(jī)用于編輯教程，設(shè)置試題，能通過網(wǎng)絡(luò)下載并使用各種培訓(xùn)項(xiàng)目，同時(shí)監(jiān)視各學(xué)員機(jī)的狀態(tài)和賦予其對(duì)應(yīng)的培訓(xùn)項(xiàng)目的權(quán)限，更主要是對(duì)整個(gè)模擬仿 真培訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)維護(hù)以及數(shù)據(jù)管理。根據(jù)本發(fā)明的500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于所述的學(xué)員機(jī)數(shù)量根 據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器的容量為20~40臺(tái)或更多。學(xué)員機(jī)提供了人機(jī)交互操作界面。根據(jù)本發(fā)明的500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于所述的模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)可建立在Windows2000、 Window XP操作系統(tǒng)平臺(tái)上。適用于目前流行的各種操作平臺(tái) 上，方便安裝調(diào)試。


圖1為本發(fā)明的500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)整體界面示意圖 具體實(shí)施下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)做進(jìn)一步的說明實(shí)施例l: 二次設(shè)備全三維仿真變電站二次設(shè)備進(jìn)行全三維仿真為本發(fā)明的500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中 的一種功能，采用了基于0PENGL (Open Graphics Library開放式圖形程序接口 )技 術(shù)的交互式變電站二次保護(hù)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備場(chǎng)景仿真技術(shù)，以提高培訓(xùn)環(huán)境的逼真 度，提高培訓(xùn)效果。本發(fā)明的500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)在變電站的仿真過程中，對(duì)變電站的 二次設(shè)備仿真采用了虛擬儀器技術(shù)和組件技術(shù)，全三維地將各種二次設(shè)備按照各自的 物理特性分別生成各自的虛擬設(shè)備，然后利用組件技術(shù)將生成的虛擬設(shè)備包裝成設(shè)備 仿真組件，利用設(shè)備仿真組件可以像"搭積木"似的搭建仿真主控制室。通過采用上述技術(shù)方案，對(duì)變電站二次設(shè)備進(jìn)行了全三維仿真，其二次設(shè)備屏面 位置與實(shí)際方位一致及屏前、屏后設(shè)備也能進(jìn)行模擬，不但可以對(duì)虛擬場(chǎng)景中的二次 設(shè)備巡視、檢查，而且可以進(jìn)行操作。提高了培訓(xùn)環(huán)境的逼真度，使培訓(xùn)效果比以往 更好。實(shí)施例2:自動(dòng)化設(shè)備全三維仿真變電站自動(dòng)化設(shè)備全三維仿真為本發(fā)明的500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中的 第三項(xiàng)功能。國(guó)內(nèi)既有的變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)產(chǎn)品報(bào)道中僅有變電站綜合自動(dòng)化后臺(tái) 監(jiān)控系統(tǒng)仿真，而對(duì)變電站內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備如前置機(jī)、測(cè)控單元等自動(dòng)化設(shè)備無(wú)仿真模擬，為此本發(fā)明的500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)變電站的自動(dòng)化設(shè)備做了 全三維仿真進(jìn)行全三維仿真，以提高培訓(xùn)環(huán)境的逼真度，提高培訓(xùn)效果。由于采用了基于0PENGL (Open Graphics Library開放式圖形程序接口)技術(shù)的 交互式變電站自動(dòng)化設(shè)備場(chǎng)景仿真技術(shù)。在變電站仿真軟件中，對(duì)變電站的自動(dòng)化設(shè) 備仿真采用了虛擬儀器技術(shù)和組件技術(shù)，將各種自動(dòng)化設(shè)備按照各自的物理特性分別 生成各自的虛擬設(shè)備，然后利用組件技術(shù)將生成的虛擬設(shè)備包裝成設(shè)備仿真組件，利 用設(shè)備仿真組件可以像"搭積木"似的搭建仿真自動(dòng)化設(shè)備。通過采用上述技術(shù)方案，對(duì)500千伏變電站自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行了全三維仿真，使既 能進(jìn)行綜合自動(dòng)化后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)仿真，也能對(duì)其自動(dòng)化屏面位置與實(shí)際方位一致及屏 前、屏后設(shè)備也能進(jìn)行模擬，不但可以對(duì)虛擬場(chǎng)景中的自動(dòng)化設(shè)備巡視、檢查，而且 可以進(jìn)行操作。提高了培訓(xùn)環(huán)境的逼真度，使培訓(xùn)效果比以往更好。實(shí)施例3:微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真變電站微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真為本發(fā)明的500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中的 第三項(xiàng)功能。國(guó)內(nèi)既有的變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)產(chǎn)品報(bào)道中一次設(shè)備仿真操作五防閉鎖 不完善，與現(xiàn)場(chǎng)使用的五防閉鎖方式不一樣，如五防系統(tǒng)不能與自動(dòng)化后臺(tái)監(jiān)系統(tǒng)自 動(dòng)對(duì)位，不能進(jìn)行模擬操作預(yù)演，不能將模擬操作預(yù)演步驟傳輸?shù)诫婅€匙中，限制一 次設(shè)備的操作次序和操作狀態(tài)功能，不能自由將五防裝置進(jìn)行投退等。為此本發(fā)明的 500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)變電站微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行仿真開發(fā)，將目前 電網(wǎng)綜合自動(dòng)化變電站中使用的微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)功能進(jìn)行模擬，以提高培訓(xùn)環(huán)境的 逼真度，提高培訓(xùn)效果。"五防"微機(jī)防誤閉鎖模擬系統(tǒng)是根據(jù)實(shí)際"五防"裝置功能，基于仿真變電站 人機(jī)交互界面系統(tǒng)開發(fā)的。由仿真模擬盤、仿真電子鎖、仿真電子鑰匙等組成。具有 投退閉鎖裝置，模擬盤元件對(duì)位，模擬操作預(yù)演，自動(dòng)記錄及顯示預(yù)演內(nèi)容，向模擬 現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備發(fā)送操作票，限制一次設(shè)備的操作次序和操作狀態(tài)等功能。 各功能詳細(xì)描述如下(1)微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真投退系統(tǒng)。通過人機(jī)界面的切換控制，可以實(shí)現(xiàn)防誤系統(tǒng)的投入和退出。在防誤系統(tǒng)投入狀 態(tài)下，必須嚴(yán)格按照"五防"的防誤規(guī)則來進(jìn)行模擬操作，以及一次設(shè)備的操作次序 和操作狀態(tài)等功能。；在防誤系統(tǒng)退出時(shí)，就可以隨意進(jìn)行模擬操作和一次設(shè)備的操作， 此時(shí)如發(fā)生誤操作，將產(chǎn)生后果，相關(guān)保護(hù)、開關(guān)將動(dòng)作，此狀態(tài)下， 一般用于培訓(xùn) 考核時(shí)或?qū)W員訓(xùn)練時(shí)欲知誤操作后果時(shí)用。(2) 微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真模擬操作。通過啟動(dòng)模擬盤上的模擬功能，可以實(shí)現(xiàn)模擬盤上的元件，與現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備狀態(tài) 的自動(dòng)對(duì)位，如果有一次設(shè)備的實(shí)際位置同模擬盤上的模擬元件的位置發(fā)生不一致， 在模擬盤的液晶指示上面，依次提示出各個(gè)位置不一致設(shè)備的名稱，供操作者修正模 擬盤上元件的狀態(tài)。對(duì)位結(jié)束后，可以進(jìn)行模擬盤上的模擬操作。(3) 微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真強(qiáng)制對(duì)位。在確認(rèn)一次設(shè)備的實(shí)際位置同模擬盤上的模擬元件的位置一致的情況下，可以使用 強(qiáng)制對(duì)位功能，省略上面的對(duì)位功能，以節(jié)省時(shí)間，這樣，可以立即進(jìn)行模擬盤上的 模擬操作。(4) 微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真顯示預(yù)演。啟動(dòng)顯示模擬操作記錄功能，可以在進(jìn)行模擬操作的同時(shí)，看到操作過的設(shè)備和 操作狀態(tài)?？梢躁P(guān)閉該窗口，取消顯示；也可以在進(jìn)行一次設(shè)備操作時(shí)，提供對(duì)照和參考。(5) 微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真自動(dòng)記錄。 在模擬盤進(jìn)行操作時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將操作過程記錄下來。(6) 微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真發(fā)送操作票。在模擬操作結(jié)束，經(jīng)確認(rèn)無(wú)誤后，通過啟動(dòng)發(fā)送操作票功能，將生成的一次系統(tǒng) 操作票發(fā)送到一次現(xiàn)場(chǎng)的五防閉鎖裝置上，同時(shí)形成一個(gè)虛擬的仿真電子鑰匙，里面 存有相同的操作票。(7) 微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真閉鎖功能。在操作票發(fā)送結(jié)束后，就可以進(jìn)行一次設(shè)備的操作。操作必須嚴(yán)格按照模擬操作 的次序，進(jìn)行解鎖和操作。如果走錯(cuò)間隔，或者拉錯(cuò)刀閘等，閉鎖系統(tǒng)會(huì)成功實(shí)現(xiàn)防 誤閉鎖，并且給出應(yīng)進(jìn)行操作的正確提示。通過采用上述技術(shù)方案，模擬綜合自動(dòng)化變電站現(xiàn)場(chǎng)使用的微機(jī)五防功能，提高 了培訓(xùn)環(huán)境的逼真度，使培訓(xùn)效果比以往更好。綜上所述的三個(gè)實(shí)施例，充分的說明了本發(fā)明的500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系 統(tǒng)由于采用了OPENGL (Open Graphics Library開放式圖形程序接口 )的三維技術(shù)， 較現(xiàn)有的二維平面技術(shù)的各種電網(wǎng)或變電站的模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)具有較大的直觀改 進(jìn)，更由于二次設(shè)備屏面位置與實(shí)際方位一致及屏前、屏后設(shè)備也能進(jìn)行模擬，不但可以對(duì) 虛擬場(chǎng)景中的二次設(shè)備巡視、檢查，而且可以進(jìn)行操作，更可對(duì)變電站內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備如前 置機(jī)、測(cè)控單元等自動(dòng)化設(shè)備無(wú)仿真模擬，同時(shí)設(shè)置的微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真對(duì)整個(gè)變電站系統(tǒng)的仿真實(shí)際操作有著重要的意義。本發(fā)明的500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)提高了培訓(xùn)環(huán)境的逼真度，使培訓(xùn)效果 比以往更好，適用于各種電網(wǎng)或或變電站的模擬仿真培訓(xùn)領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，包括主控制教員機(jī)、學(xué)員終端機(jī)和存儲(chǔ)服務(wù)器，其特征在于所述的主控制教員機(jī)連接學(xué)員終端機(jī)，且這兩者均連接存儲(chǔ)服務(wù)器。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于所述的主控制教員機(jī)可連接控制學(xué)員終端機(jī)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于所述的 學(xué)員機(jī)數(shù)量根據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器的容量為20~40臺(tái)或更多。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，所述的模擬仿真培訓(xùn) 系統(tǒng)可建立在Windows2000、 Wmdow XP操作系統(tǒng)平臺(tái)上。
全文摘要
一種500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，具有二次設(shè)備全三維仿真、自動(dòng)化設(shè)備全三維仿真和微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真這三種功能，通過使用OPENGL(Open GraphicsLibrary開放式圖形程序接口)的三維技術(shù)將整個(gè)變電站系統(tǒng)的二次設(shè)備巡視、檢查均可以進(jìn)行操作，更可對(duì)變電站內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備如前置機(jī)、測(cè)控單元等自動(dòng)化設(shè)備無(wú)仿真模擬，同時(shí)設(shè)置的微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真對(duì)整個(gè)變電站系統(tǒng)的仿真實(shí)際操作有著重要的意義，本發(fā)明的500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)提高了培訓(xùn)環(huán)境的逼真度，使培訓(xùn)效果比以往更好，適用于各種電網(wǎng)或或變電站的模擬仿真培訓(xùn)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G09B25/00GK101620800SQ20081003985
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者可 馮, 建 莊, 尉 林, 勇 沈 申請(qǐng)人:上海市電力公司超高壓輸變電公司;北京科東電力控制系統(tǒng)有限責(zé)任公司