500kV變電站仿真系統在變電運行培訓中的應用

【摘要】變電站運行人員的技能素質是保證電網安全穩定運行的重要因素，如何提高對變電站運行人員的培訓方法一直是變電運行培訓中的重要課題，開發并使用變電站仿真培訓系統目前是電力系統開展創新培訓的主要手段。本文簡要介紹了內蒙古電網500kV變電站仿真培訓系統的主要功能，探討了仿真機上可以實現的培訓內容，并對實際應用中取得的成績給與了肯定。

【關鍵詞】變電站；仿真培訓；功能應用

1.引言

隨著內蒙古電網的飛速發展，500kV主網架的結構在不斷地完善，自動化技術水平在不斷地提高，大量的變電站集中控制系統和變電站綜合自動化系統相繼投入使用，這些都對變電運行人員的技術素質和工作能力提出了越來越高的要求。在這種形勢下，建立多功能、多層次的變電站仿真培訓系統顯得尤為必要。變電運行傳統的培訓方式大多是是紙上談兵，局限性大，缺乏真實感，培訓效果不是很理想。由內蒙古超高壓供電局與北京四方繼保自動化股份有限公司共同研發的內蒙古電網500kV變電站仿真培訓系統于2012年投入使用，該培訓系統實現了500kV變電站仿真及內蒙古500kV電網的局部仿真，具備完善的培訓管理、考核功能，可實現變電運行和管理等相關專業人員理論和技能考核、技術比武、技能鑒定的需求，為運行人員搭建了強有力的實訓平臺。

2.變電站仿真系統簡介

500kV變電站仿真系統主要是以三維空間畫面來表現運行變電站的工作情況，增強了操作者的現場真實感。

2.1 一次設備

一次設備完全與現場設備布置相符，逼真地展現了變電站的各類一次設備。

2.2 二次系統

二次系統按變電站保護的實際配置進行全面仿真，包括保護和自動裝置屏、故障錄波、測量儀表、直流系統、事故照明、遠動裝置、微機五防等，包括各種繼電器、盤面布置、保護壓板、電流互感器切換端子、直流熔絲、小開關、電壓互感器切換開關等，按鍵功能也與實際設備相同，功能選擇小開關與實際設備相對應，并具有相同的功能，并且均能進行操作。

2.3 安全工具

能仿真安全工具室及配置的安全帽、絕緣手套、絕緣鞋、接地線、驗電器、圍欄、各種常用的標示牌等。使用安全工器具時需要進入安全工具室內拿取，而后才能才一次設備區進行相關工作。鍵盤按快捷鍵0可直接跳轉進安全工作室，按1可直接跳轉回到主場景。鼠標左鍵點擊柜門即可打開柜子，打開后鼠標左鍵點擊即可拿到對應的安全工具。使用安全工具為左“Alt+鼠標左鍵”單擊裝備欄里圖標；放回安全工具為左“Ctrl+鼠標左鍵”單擊裝備欄里圖標。

2.4 地圖

地圖的主要作用是觀看變電站一次設備的電路關系與場地布局，并且可通過按住鍵盤Ctrl鍵加鼠標左鍵點擊畫面位置，跳轉到指定線路位置與地理位置。地圖的顯示與隱藏通過地圖開關按鈕或鍵盤M鍵控制。地圖分為現場位置圖、線路圖和混合線路圖三種模式。

3.變電站仿真系統的培訓功能應用

仿真變電站是以培訓變電運行人員的技能為主要目的。500kV變電站仿真系統可以實現監視培訓、操作培訓、巡視培訓、異常與缺陷設置培訓、事故處理訓練、操作票生成與五防系統使用培訓等。使運行人員在培訓時有一種身臨其境的感覺，通過培訓人員親自上機進行設備的巡視檢查、倒閘操作、事故處理等的實際操作演練，可以在短時間內學到變電站各方面的知識，掌握崗位操作技能，提高分析事故、處理事故的能力。

3.1 監視培訓

監盤是變電站值班人員最基本的工作，500kV變電站仿真系統可以在仿真機中實現變電運行人員的監盤工作，包括所轄變電站一次系統設備、保護及自動裝置屏、站用交直流屏等的開關刀閘狀態、電壓、電流、有功、無功、變壓器溫度、信號指示燈、光字牌、保護及自動裝置的運行狀態、壓板、切換連片、報警等信號的監視工作。

3.2 操作培訓

倒閘操作是運行人員的重要工作內容，熟練并正確地進行倒閘操作，是每一個運行人員必須達到的基本技能。500kV變電站仿真系統涵蓋了變電站典型操作票中的所有操作，包括主接線圖、全部一次設備及保護和自動裝置、站用電、直流系統等設備的各種操作、相關信號、表計、指示燈的實時變化等；二次部分小開關、保險的分合；保護自動裝置的投切、方式切換等，并包括驗電操作、掛牌操作、裝設圍欄操作等。

3.3 巡視培訓

巡視檢查是運行人員日常工作內容之一，巡視質量的好壞直接影響到變電站設備乃至電網的安全穩定運行，所以每一個運行人員必須掌握巡視檢查項目及要求。500kV變電站仿真系統按照部頒與現場運行規程對正常與特殊情況下巡視項目、周期的規定，對站內外一、二次設備和回路進行巡視培訓，包括巡視所用的所用方法、專用工具的使用，以及對設備運行的正常、異常、缺陷進行判別和處理的訓練。在進行巡視培訓時，仿真培訓系統將學員巡視過的巡視點記錄下來，并診斷學員對巡視點狀態的判斷是否正確。

3.4 異常與缺陷設置培訓

異常與缺陷包括人為設置與自然發生的，設備異常發生時，將引發的相應告警信號，相應畫面及監視儀表反應與現場一致。在培訓過程中，教練員可適時設置異常、缺陷（缺陷有原因分析及相應處理方法講解），以考核學員在設備巡視過程中，能否及時發現并作相應的處理。

3.5 事故處理訓練

事故的仿真分兩種情況，一種是設置的事故，如：線路故障、母線故障、變壓器故障等；另一種是誤操作事故，這種故障在模型中自然引發。另外還可設置開關拒動、保護拒動、誤動來擴大事故范圍。利用設置事故可進行各種事故演練、重演，提高學員對事故處理的能力。

3.6 操作票生成及五防系統使用培訓

用于培訓變電運行人員填寫操作票的正確性和規范性，可以根據所需的操作票格式，生成各種操作票模板，并允許在操作票格式及種類變更時予以修改。可以選擇手工開票，圖形開票，調用典型票，使用專家庫開票和調用歷史票進行開票操作。

4.培訓效果

自仿真培訓系統投入使用以來，我局已培訓運行人員三次，培訓運行人員累計252人，培養出四名仿真培訓教師，三名仿真培訓維護人員，通過對運行人員的反復訓練，提高他們正常運行的操作能力和事故處理能力。我局培訓中心利用仿真培訓系統成功開展了運行專業技能比武的實操大賽。邀請電力公司人力資源處對仿真系統進行評定，已申請將500kV變電站運行專業中、高級技能鑒定的實操考試由我局組織考試。

5.結束語

仿真培訓系統是時間和經驗的濃縮。它能夠將電網發生的各種異常或故障集中展現在受訓人員面前，而這些故障往往是運行人員很難遇到的，傳統的師傅帶徒弟的培訓方式很難達到這種效果。本仿真培訓系統不斷進行技術改進，已成為我局培養運行人員的有效的培訓手段，在快速提高運行人員的技術素質和工作能力方面必將發揮重要的作用。

參考文獻

[1]張浩藩.變電站仿真培訓系統的研究及應用[J].中國高新技術企業，2011（24）.

[2]張雨飛，王明春.變電站仿真培訓系統[J].電力自動化設備，2001（12）.

[3]張東英，楊以涵.變電站仿真培訓綜述[J].電力系統自動化，1999（23）.

[4]吳琦，陳冠華，陳丁劍.數字化配電室仿真培訓系統的研制[J].低壓電器，2012（16）.

作者簡介：

付占威（1980—），男，內蒙古人，在讀工程碩士，工程師，主要從事500kV變電站運行維護和仿真培訓工作。

趙國鈺（1980—），男，內蒙古人，在讀工程碩士，工程師，主要從事500kV變電站運行管理工作。