基于Skyline的变电站仿真系统的设计与实现

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变电站自动化仿真测试系统的设计和实现

变电站自动化仿真测试系统的设计和实现

变电站自动化仿真测试系统的设计和实现摘要:随着供电企业对供电可靠性的要求日益提高,传统的停电检修作业已无法满足变电站自动化系统日常的运行维护需求。

随着变电站自动化系统网络信息化水平的逐步提高,变电站自动化专业人员经常需要涉及各类数据库修改作业,在间隔不停电情况下,如何确认数据维护正确性,以及对其他运行间隔数据库是否有影响,是日常运行维护中的难题。

基于此,利用计算机构建与实际变电站同等规模的变电站自动化仿真测试系统,真实模拟各种类型设备的实时数据及信息,并对后台监控等下发的各种命令正确响应,达到真实模拟实际场景的目的。

关键词:变电站自动化;仿真测试;系统仿真随着电力设备及科技的迅猛发展,我国各电压等级变电站已经实现综合自动化。

所谓变电站综合自动化就是自动化技术、计算机技术、信号处理技术、通信技术和现代电力电子技术在变电站领域的综合应用。

为适应变电站自动化的发展需求,在电网公司的大力支持下电力科学研究院研制开发了变电站自动化实时仿真装置。

装置是在电力系统数字仿真的基础上,依据网络设备标准化、功能模块化的思想设计,采用计算机数字定性仿真的方法,建立变电站自动化系统的设备仿真模型,通过模型仿真设备实际运行态向网络发送数据,从而实现对系统各类设备的仿真测试。

一、仿真测试系统技术原则仿真测试系统本着真实性、灵活性、实用性和先进性的原则进行建设,具体包括以下方面。

仿真测试系统能够在 Linux 和 Windows 操作系统上运行。

跨平台的仿真测试系统既可以在Linux上运行,又可以在Windows上运行,具有灵活性、方便性和可靠性。

1、兼顾实时与海量的数据库系统。

仿真测试系统具有自主研发面向对象的分布式实时数据库管理系统,采用面向对象的数据模型、分布式体系结构,通过OID对象访问机制,有效保证了数据库访问的实时性。

2、实时数据库用以存储二次装置模型、厂站装置采集点信息配置和自动测试任务。

数据库容量支持同时模拟厂站不同通讯方式不同类型的 IED 设备,且提供专业工具,可方便地对数据库进行容量操作。

刍议变电检修仿真系统的设计及实现

刍议变电检修仿真系统的设计及实现

刍议变电检修仿真系统的设计及实现摘要:随着时代的进步和社会经济的发展,我国电力行业发展迅速,为了满足人们的用电需求,提高供电质量,变电站设备也在不断的更新和改造中,这样就对变电检修人员提出了更高的要求,需要适时革新检修工艺和设备故障处理技术。

文章简要分析了变电检修仿真系统的设计及实现,希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词:变电检修;仿真系统;设计变电设备检修仿真系统的设计和应用,可以对故障现象、故障诊断以及故障处理等进行有效模拟,作为一种培训专家系统,通过对各种类型的故障进行模拟,来促使检修人员在实际检修中,在较短的时间内结合预警信息来对故障进行判断和处理。

1 变电设备检修仿真系统的主要功能及模块在主要功能方面:要将数字化建模技术充分应用进来,以此来对变电设备故障进行有效模拟,其中数字化建模技术具体指的是构建设备正常、异常、故障以及缺陷等三维实体模型,要知道,变电设备检修仿真系统的质量将会直接受到模型构建质量的直接影响。

本系统的建模是针对变电站的所有一次设备进行的,如变压器、断路器、电抗器、电容器以及隔离开关等,那么一个完善的设备建模库就形成了,设备建模库可以有效描述各个一次设备的正常状态和非正常状态的相关细节。

将计算机应用进来,以此来促使仿真系统对变电设备的安装过程和检修过程进行模拟,并且人机交互装配也可以有效实现,将设备的内部结构、所有零部件之间的相互关系等进行直观准确的表述,通过变电设备检修仿真系统,人们还可以浏览和分析零部件,有效仿真变电设备缺陷,测试检修人员的综合技能水平等等。

在变电检修仿真系统中,将先进的多媒体技术以及三维图像仿真技术有效应用了进来,涵盖了多种形式和内容,如图片、文字、视频、图形等等,通过在大荧幕上投影变压器的动态装配过程,采用的是3D技术,可以将变电站一次设备的动作过程给有效的展现出来,还可以让检修人员对设备运行状态进行科学的了解和充分的把握。

本文所讲的变电检修仿真系统将DirectX9.0c作为基础平台,来进行3D图形引擎的构建,对虚拟现实仿真系统进行开发,利用C++语言来完成其他的核心内容,如零部件缺陷仿真、零部件数字建模、动态装配仿真和实景平台等等,对于系统用户界面的处理,是利用MFC来完成的。

基于变电站仿真系统的实验室研究

基于变电站仿真系统的实验室研究

随着经济的发展和人民生活水平的提高,我国
的电力需求也将继续增长。2 0.09 0 0 0 年,全 国 3 2 5
操作培训,也绝不能随意地在实际运行的设备上进
行操作,而那些会引起电力事故的操作更是绝对 禁
千伏及以上输电线路长度增 长 6%, 9 变电容量增长
2 倍 。20 年底全国 2 0 . 3 09 2 千伏及 以上输电线路回 路长度达 3. 万公里, 94 9 我国电网规模已超过美 国,
中 图分类 号 :M6 T 3 文 献标 识码 : A 文章 编号 :6 149 一 0 1307 .3 17.72( 1).190 2
Ab ta t hsp p r eci e efu d f n h n si t f c o o ul ec nr l n o a s r c:T i a e s r st o n s o Na c a gI t eo h lg t b i t e ta d lc l d b h n t u Te n y o dh a
K y r s S b tt n T eSmuainT ann ; o r y tm; p r n l a hn e wo d : u s i ; h i lt riig P we se Ex ei a o o S me t c ig a Te
O 引言
以对运行人员进行培训时,即使是合法 的电气设备


电站仿真系统的实验室研究
L b r t r e e r h B s d o t e S b t t o i u a i n S s e a o a o y R s a c a e n h u s a i n S m l t o y tm
变 电 站 仿 真

基于变电站仿真系统的实验教学改革

基于变电站仿真系统的实验教学改革

XI ,J ANG J a — n E Da I i n mi ,XU h o l n,M E Sa- u NG a — i g F nqn
( p rm n lc i l g n ei g, h n h i io T n ie s y,S a g a 0 2 0 C ia De a t e t f E e t c i ern S a g a a o g Unv r i o r a En J t h h h i 0 4 。 hn ) 2
( 海 交通 大 学 电 气 工 程 系 , 海 2 0 4 ) 上 上 0 2 0
搐 要: 变电 站 实验 教 学 是“ 电力 系 统 自动 化 ” 课程 的 主 要组 成 部 分 。通 过 建 立 变 电站 仿 真 系 统 平 台 , “ 力系 统 自动 化 ” 程 中 变 电 站 实验 对 电 课
的, 因此 只能借助计 算机仿 真技术 , 利用开发 软件和
数 据库来构 建基 于计 算机 网络的虚 拟电力 系统 变电 站仿 真 系统 。
变 电站仿 真培 训 系统 可分 为三 种类 型 : 立变 孤
电站 型的变 电培训仿 真 系 统 、 简单 电 网 的变 电培训
力 系统 自动化 ” 等课程 进 行学 习 时 由于 缺少 感性 的
接触 和认识 , 能完全理 解理论 教学 中的内容 。 不 电力系统 实验不 可能在实 际的变 电站系统上进 行, 要在 教学单 位建 立完 整 的实 验装 置 也是 不 可行
可靠运行对 维持 电力 系统 的稳 定运行 和保证供 电的 可靠性 有 十分重 要 的意 义l , 字化 变 电站技 术 也 _ 数 1 ] 是“ 电力 系统 自动化” 电力 系统调度 自动化” 和“ 等课 程教学 内容 中重要 的一 部分 。传 统的 电力 系统专业 教学方 式主要集 中在理论 教学方 面 , 因而学生 在“ 电

基于组态软件的仿真变电站监控系统的实现

基于组态软件的仿真变电站监控系统的实现

基于组态软件的仿真变电站监控系统的实现一、引言随着我国国民经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高,对供电可靠性的要求越来越高。

据统计,在电力系统的各种事故中,由于运行人员的误操作、误判断而造成贻误的事故约占40 %。

可见,要保证电力系统的安全运行,提高运行人员的运行素质则是其中一个关键而基本的重要环节。

变电站作为联系发电厂和用户的中间环节,发挥着变换和分配电能的作用,因此,变电站的安全运行则对保证电力系统的安全可靠地运行具有重要的作用。

其中按综合自动化要求设计的500 kV变电站,由于采用了当前先进的自动化技术,从而对变电站运行人员的素质提出了更高的要求,因此开发与之相适应的变电站仿真培训系统就显得尤为重要。

二、变电站培训仿真模式变电站仿真培训系统的研究开发已经有近10年的历史,对于以运行人员为培训对象的变电站仿真培训系统而言,目前国内存在两种类型的变电站仿真培训系统,(1)带硬件盘台与软件仿真相结合的变电培训仿真模式。

这种模式除用常规的计算机作为仿真系统核心外,一般均设置一个与实际变电站相似的主控制室,并按1: 1模拟各电压等级的保护屏、控制屏、中央信号屏等。

屏上的表计、控制开关、红绿灯、按钮、光字牌等无论是外观还是排列位置均与实际变电站相符。

对保护压板、按钮、指示灯、信号掉牌等与变电站运行人员有紧密联系的设备按比例进行缩小仿真。

开关、按钮、压板等操作状态以及在各种运行状态下的表计指示、声光信号、掉牌信号均由工控计算机进行实时监控,并在控制屏上实时反映出来。

操作正确将得到正确的结果,而操作错误则会出现事故状态,因此能非常真实逼真地反映出学员的运行水平和事故处理能力,给培训人员留下深刻的印象,这是该仿真模式最大的优点。

但是缺点也是明显的,系统硬件成本高,可靠性与可维护性较差。

(2)纯软件的变电站培训仿真模式。

这种模式完全是针对目前许多变电站按照综合自动化模式进行设计,因此上述模式传统控制室中的保护屏、控制屏、中央信号屏等物理设备均被计算机监控平台所代替,所有监控功能都通过MMI实现与培训人员的互动。

基于SKYLINE的三维水电站地理信息系统构建

基于SKYLINE的三维水电站地理信息系统构建

摘要:面对现在水电站大量信息存储与管理困难的现状,本文提出了利用三维gis技术对水电站进行科学有效的管理。

阐述了skyline平台下三维场景的生成过程与方法,采用c/s架构与数据库技术,设计开发了三维水电站地理信息系统。

关键词:三维;水电站;skyline中图分类号:p235.2 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2016)21-0139-020 引言随着社会信息化的发展,水电工程信息化已经成为了水电工程现代化建设的基础和重要标志。

构建一套集数字化、信息化、可视化、智能化技术于一体且结合工程实际的水电工程三维可视化系统,对于迫切需求提高管理水平的电厂意义重大。

水电站枢纽主要由混凝土面板堆石坝、溢洪道、泄洪冲沙隧洞、引水系统及坝后地面厂房等建筑物组成,枢纽建筑物规模庞大。

随着工程的完建,工程枢纽及相关运行信息的海量存储和管理也成为电厂管理不得不面对的难题。

对复杂的水电站枢纽及海量的运行信息进行三维可视化展示,真正实现面向实体建筑物的“所见即所得”,是破解现代化电厂管理困境的有效手段,是提高枢纽工程安全管理及决策水平的重要支撑。

1 skyline平台简介skyline软件具有地理信息三维显示、浏览与分析功能,它同时也具有类似于googleearth的全球三维地形及影像浏览、地物建模与三维地理信息查询等功能。

skyline 系列下的软件包括:三维地形数据生产与制作模块terrabuilder,该软件主要用来构建三维地形数据集,三维场景浏览与显示模块terraexplorer pro和管理skyline软件的服务器程序terragate。

[1]2 三维场景构建建立三维场景的关键技术主要有:①运用传统的三维建模方法构建地物的三维模型,即通过3ds max构建房屋及其他建筑物的三维模型,对外业采集的房屋及其他建筑物照片进行透视变换、色彩、亮度调整等处理得到所需的纹理,以实现模型真实形象。

②使用倾斜摄影建模软件对原始无人机航拍进行同名点选取、多视匹配、稀疏点云重建、密集点云重建等处理步骤,得到彩色点云数据。

基于Skyline的变电站仿真系统的设计与实现

基于Skyline的变电站仿真系统的设计与实现

基于Skyline的变电站仿真系统的设计与实现作者:杨靖波刘增超李鹏张金岗刘宝坤王明洋来源:《山东工业技术》2019年第02期摘要:伴随着中国经济的快速持续发展,中国已成为世界电力的生产和消费大国。

电力应用的领域也越来越广,对电力的技术发展的要求越来越高。

其中变电站的设计是电网建设的一个重要内容,是进行规划以及事故处理的必要手段。

本系统采用Skyline软件为开发平台,三维激光扫描技术构建三维场景,实现空间数据信息的采集、分析和处理,完善原有的变电站构支架管理,建立起变电站构支架、变电设备三维可视化工程管理,构建起更为先进的变电站三维信息管理系统平台,有效提高变电站工作人员的检修工作效率和检修质量等的重要科学技术手段。

关键词:Skyline;三维激光点云;变电站仿真系统DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2019.02.180随着国家智能化、信息化、标准化电网建设的快速发展步伐以及变电设备状态检修的全面深入实施,传统二维平面化数字信息在变电设备信息管理的普遍应用已显现出一些不足之处[1]。

而将基于GIS的三维可视化新技术应用到变电站建设中来,使其在虚拟现实中实现空间数据信息的采集、分析和处理,完善了原有的变电站构支架管理,建立起变电站构支架、变电设备三维可视化工程管理以及更为先进直观的变电站三维信息管理系统,全面优化设备检修和技术整改等安全生产方案制定与决策,提升电力设备安全技术监督、工程管理和事故应急抢修水平,并有效助推基础变电站综合管理水平更上新台阶。

变电站构支架是变电站内支撑电器设备的主要构筑物,载荷情况复杂,且连接各个支架的输电线路也对支架更换带来了不小的难度,构支架倾斜等会影响设备和电力系统的安全稳定运行,因此需要定期进行构支架的更换。

本系统将以三维障碍空间中路径规划方法为参考,结合GIS、虚拟仿真、云计算等多种技术,对吊车吊臂更换构支架时的路线进行规划,在不碰撞到周边环境中的设备的条件下,给出吊车位置及吊臂操作的最优路线。

变电站仿真实验报告

变电站仿真实验报告

变电站仿真实验报告
变电站仿真实验报告
一、实验目的
利用计算机仿真软件,完成变电站的仿真,了解变电站的基本运行规律,计算变电站系统各节点电压、有功功率等参数的大小,从而对变电站的正常运行有一个全面的认识。

二、实验原理
由于变电站的系统参数复杂,对变电站系统各节点进行大量的数据测量和实验测试是不现实的,因此,使用计算机仿真软件来实现变电站系统的仿真是一种理想的方法,能够使系统中的各种参数受到较详细的分析。

三、实验过程
(1)分析变电站系统的潮流特性:建立变电站系统的潮流模型,计算系统的电压、有功功率及发电机出力电流等参数;
(2)分析变电站系统的暂态特性:当系统发生暂态故障时,分析变电站系统的暂态特性,计算各点电压、短路电流及短路功率等参数;
(3)分析变电站系统的保护特性:当系统遭受放电或其他故障时,分析其保护特性,以及各种变压器保护、发电机保护和熔断器保护等的执行情况。

四、实验结果
(1)潮流特性:实验模型中变电站系统的各点电压稳定,各点
电流示波器检测的范围在正常范围内;
(2)暂态特性:变电站系统暂态故障时,各点电压瞬时动态变化,短路电流达到最大值;
(3)保护特性:系统遭受放电或其他故障时,变压器保护、发电机保护和熔断器保护等保护器件应答正常,保护设备起作用,稳定地保护变电站系统。

五、实验结论
利用计算机仿真软件,完成了变电站的仿真实验,检验了变电站的潮流特性、暂态特性、保护特性等,发现了所有参数均符合预期要求,说明变电站的正常运行正常。

电力系统仿真平台的设计与实现

电力系统仿真平台的设计与实现

电力系统仿真平台的设计与实现近几年,随着电力系统的发展和智能化程度的提高,仿真平台越来越成为电力系统设计和分析过程中必不可少的工具。

在这个背景下,本文将探讨电力系统仿真平台的设计与实现。

一、电力系统仿真平台的基本需求电力系统仿真平台需要满足以下基本需求:1. 精度高:仿真结果应尽可能接近实际情况。

模型的设置和参数的选择应能够准确反映实际情况。

2. 可视化:仿真结果应可视化,能够以图表、曲线等方式呈现,方便用户分析结果。

3. 灵活性:仿真平台应能够根据不同的仿真需求自由调整模型和参数。

4. 可靠性:仿真平台应具有良好的稳定性和可靠性,尤其是在大规模仿真过程中。

5. 用户友好性:平台的界面和操作应简单易懂,让用户能够快速上手使用。

二、电力系统仿真平台的设计与实现在实现电力系统仿真平台的过程中,需要考虑如下几个方面:1. 模型选择与构建:仿真平台中所使用的模型应尽可能反映真实情况。

选用恰当的数学模型,并结合实际场景中的电气设备、用户等相关参数,构建合理的电力系统模型。

2. 仿真算法:电力系统仿真算法的质量直接决定了仿真效果。

需要根据实际场景中的需求和模型条件,选择合适的仿真算法,如潮流计算、过电流保护、电能质量分析等。

3. 可视化界面:平台的可视化界面应该具有高可读性,同时又包含丰富的分析图表和曲线图。

平台应该支持数据导入、操作记录和数据分析等功能,并且应该允许用户快速地进行查看和比较不同方案的效果。

4. 平台数据管理:平台应该安全可靠且易于管理。

平台应该允许多用户接入、单用户操作、圆桌会议等多种使用场景。

此外,为了更好地管理数据,平台还需要提供数据备份、数据恢复、数据迁移等操作”.5. 安全管理:电力系统仿真平台中涉及到重要的数据信息,因此平台的安全性尤为重要。

需要实现严格的数据权限管理措施,以及多重保险机制,以保障数据安全。

三、电力系统仿真平台的运用电力系统仿真平台可以应用于多种场景,如以下几种:1. 电力系统规划:针对不同规模的工程,进行电力系统仿真,以确定系统的规模、选取设备、计算投资等工作。

变电站自动化系统实时仿真装置的设计与实现

变电站自动化系统实时仿真装置的设计与实现

测试和设备性 能测试 、 保护事件模拟重演 、 规约测试以及报 丈解析 等功能。实际应用效果表明:装置能正确完成 系 统仿真和
各 类型设备 的实时闭环仿真测试 ,为实现 变电站 自动化 系统的全面测试提供 了一个有 效的新途径 。 关键 词 :变电站 自动化 ;数字仿真 ;实时仿真 ;实时测试 ;功能测试
a t ma o ‘y tm s. u o t n s se t t i e
Ke r s s b tto u o t n d g t l i lt n r a - i i l i n; r a me ts ; f n t n l e t ywo d : u s i n a t ma i ; i i mu a i ; e l t a o as o mesmu a o t e l i t u c i a s t e o t
组 网 , 光纤 、以太 网、C 如 AN网 、 o w rs L n od 网络 等 。
发 了变 电站 自动 化 实 时仿 真 装置 ( 以下 简 称 为 装 置) 。装置 是 在 电力系 统 数 字仿 真 的基 础上 ,依 据 网络 设备 标准 化 、功 能模块 化 的思想 设计 ,采用 计 算机 数字 定性仿 真 的方法 ,建立 变 电站 自动 化系 统 的设 备仿 真模 型 ,通过 模型 仿真 设备 实 际运 行态 向 网络 发送 数据 ,从 而 实现对 系统 各类 设备 的仿真 测 试 。与传 统 的物 理仿 真 比较 ,该 系统 具有 不受 原型 系统 规模 和 结构复 杂性 的 限制 ,能保 证被研 究对 象
( 东省 电力科学研 究院 自动化 室,广东 广州 5 00 ) 广 160 摘要:针对 变电站 自动化发展 中存在 的检测难点 ,提 出了基于变电站 自动化设备 网络功能模块化思想设计的实时仿真装置,

变电站仿真系统设计论文

变电站仿真系统设计论文

变电站仿真系统设计论文提纲:一、变电站仿真系统设计的背景和意义二、变电站仿真系统设计的技术需求和方法三、变电站仿真系统设计的系统架构和关键技术四、变电站仿真系统设计的应用及发展前景五、变电站仿真系统设计的经济效益和社会意义一、变电站仿真系统设计的背景和意义随着我国电力行业的不断发展,对变电站的安全性、可靠性、智能化水平等要求也越来越高,变电站仿真系统设计在此背景下应运而生。

变电站仿真系统的设计可以方便工程师进行仿真试验,预测可能出现的故障和应对方法,提高电力设备的维修质量和时效性,并且可以减少人为操作错误风险,保障设备运行的安全性和系统的稳定性。

二、变电站仿真系统设计的技术需求和方法在变电站仿真系统设计中,首先需要考虑的是系统的技术需求和方法。

其次是数据采集和传输技术,需要确定传输方式和通信协议,确保数据的快速、稳定和准确的传输。

第三是建立变电站模型,需要设计合适的算法,对各个设备进行参数建模,用于系统仿真分析。

最后,需要设计合适的监控和控制系统,根据分析结果及时调整设备运行的参数,保证系统的稳定性。

三、变电站仿真系统设计的系统架构和关键技术变电站仿真系统设计的系统架构和关键技术非常重要。

变电站仿真系统设计应采用分布式系统,采用多级结构,利用专用的仿真软件,确保出现故障时对系统的对应操作和修复。

在具体设计中,可以将系统分为数据采集子系统、模型构建子系统、仿真计算子系统和应用子系统等多个模块,实现数据的高效采集、精确计算以及无缝集成。

四、变电站仿真系统设计的应用及发展前景变电站仿真系统设计已经得到广泛的应用。

随着系统设计技术的不断提升和电力设备的智能化升级,变电站仿真系统的设计未来将会更加广泛的应用于电力系统的检测、运行和管理领域。

同时,它也将成为电力行业发展的重要支撑平台之一。

五、变电站仿真系统设计的经济效益和社会意义变电站仿真系统的设计是具有重要经济效益和社会意义的。

变电站仿真系统可以减少人员和设备损失,提高电力系统的安全性和稳定性,降低企业的维修成本和生产损失,使企业在激烈的市场竞争中取得更好的发展。

基于虚拟现实技术的变电站仿真系统

基于虚拟现实技术的变电站仿真系统

基于虚拟现实技术的变电站仿真系统
杭凤海
【期刊名称】《电工技术》
【年(卷),期】2022()2
【摘要】变电站作为电力系统的重要组成部分,在电力系统的运行中发挥了重要作用。

为了更好地对变电站进行检修运维,必须对变电站作业人员进行有效的作业培训。

提出了一种基于虚拟现实技术的变电站仿真系统,首先明确了系统的功能需求,合理划分了系统具体架构;变电站场景基于变电站实景进行开发,通过多种建模方法等效还原;基于动画技术、语音技术实现主要电气设备的自主学习功能;采用粒子系统结合脚本技术实现故障仿真。

该系统集三维视景、人机交互等于一体,具有还原度高、扩展性强、操作性强等优点,为变电站作业人员提供了新颖的学习手段,应用前景广泛。

【总页数】3页(P96-98)
【作者】杭凤海
【作者单位】江苏省连云港供电公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于虚拟现实技术的变电站一次设备巡视仿真培训系统
2.基于Internet交互式虚拟现实技术变电站仿真培训系统实现
3.基于虚拟现实技术的变电站三维仿真系
统研究及应用4.头盔式沉浸式虚拟现实技术的变电站仿真培训系统设计与实现5.基于虚拟现实技术的变电站仿真培训系统
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变电站自动化系统仿真的实现方案_周羽生

变电站自动化系统仿真的实现方案_周羽生

变电站自动化系统仿真的实现方案①周羽生1,苏建成2,唐 忠1,周有庆3(1.长沙电力学院电力工程系,湖南长沙 410077;2.湖南省电力公司农电局,湖南长沙 410007;3.湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙 410082)IMPLEMENT PROJECT FOR SIMULATI NG S UBSTATION AUTOMATION SYSTEMZho u Yusheng1,Su J iancheng2,Tang Zhong1,Z hou Youqing3(1.Chang sha Univ ersity of Electric Po w er,Chang sha 410077;2.Hunan Electric Pow er Com pany,Changsha 410007;3.Hunan Univ ersity,Chang sha 410082,China)ABSTRACT:T his disserta tio n a pplying the th ought of modula rization and opening system,a integ ra ted phy sica l and dig ita l simulation system tha t suits fo r teaching and tr aining and ex periment is designed.One ha nd,applying ph ysical simulatio n,realizes r ea l tim e ph ysical dynamic pro cess simula tio n,which includes the interface o f running and supervising,relay a nd contr ol,R T U a nd communica-tio n channels.O n the other ha nd,applying digital simula-tio n,setting running data and fa ult da ta of substa tio n,sim-ulates dynamic running of substa tion and rea ppeara nce of the fault and its a nalysis.Key Words:substa tio n auto matio n;simulatio n sy stem;Lo nw o rks摘要:本文采用模块化、开放式系统设计思想,从整体上设计了一个具有物理与数字仿真相结合的适合于教学培训、科研实验的变电站综合自动化仿真系统的实现方案。

变电仿真系统设计与应用

变电仿真系统设计与应用

变电站仿真系统的设计与应用摘要随着现代电力系统网络规模的不断扩大和电网电压等级的不断提高,电力系统规划、运行和控制的复杂性也在不断增加,因此仿真软件在电力系统生产和研究中的应用越来越广泛。

本文在综合分析国内外变电站仿真系统设计和应用现状及特点的基础上,以* * *变电站为研究对象,从变电站运行人员的应用需求出发,完成了变电站仿真系统的总体设计方案,简述了变电站仿真系统的基础知识,分析了典型类型变电站培训仿真系统的优缺点。

同时,对变电站仿真培训系统的模型设计提出了新的观点。

通过电网模型和变电站模型的设计,进一步阐述了电网和变电站模型的整体解决方案,并对220KV变电站仿真系统的设计方案、软硬件配置进行了详细的研究和说明。

指出了变电站仿真培训系统的功能和主要应用,提高了仿真培训的逼真度、可维护性、可扩展性和灵活性。

关键词:模拟变电站系统,方案设计,变电站,应用声明我再次声明,这里提交的工程硕士学位论文《蒙站220kV变电站仿真培训系统的设计与研究》是我在华北电力大学攻读硕士学位期间,在导师指导下进行的研究工作和研究成果。

据我所知,论文中不含他人已发表或撰写的研究成果,也不含用于获得华北电力大学或其他教育机构学位或证书的材料,文中特别标注和注明的除外。

我的同志们对这个研究所作出的任何贡献,在论文中都有明确的解释和表述。

学位论文使用授权说明本人完全理解华北电力大学关于学位论文保存和使用的规定,即:①学校有权保存并向有关部门寄送学位论文的原件和复印件;②学校可以通过影印、缩印或其他复印手段复制保存学位论文;③学校可以允许学位论文被查阅或FM;④学校可以以学术交流为目的,复制、赠送、交换学位论文;⑤同意学校以不同方式在不同媒体上发表和传播学位论文的全部或部分内容。

(机密论文解密后应符合此规定)第一章绪论1.1论文的意义和来源随着我国经济建设的快速发展,电力行业作为经济发展的基础产业,在经济发展中发挥着非常重要的作用。

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基于Skyline的变电站仿真系统的设计与实现
伴随着中国经济的快速持续发展,中国已成为世界电力的生产和消费大国。

电力应用的领域也越来越广,对电力的技术发展的要求越來越高。

其中变电站的设计是电网建设的一个重要内容,是进行规划以及事故处理的必要手段。

本系统采用Skyline软件为开发平台,三维激光扫描技术构建三维场景,实现空间数据信息的采集、分析和处理,完善原有的变电站构支架管理,建立起变电站构支架、变电设备三维可视化工程管理,构建起更为先进的变电站三维信息管理系统平台,有效提高变电站工作人员的检修工作效率和检修质量等的重要科学技术手段。

标签:Skyline;三维激光点云;变电站仿真系统
随着国家智能化、信息化、标准化电网建设的快速发展步伐以及变电设备状态检修的全面深入实施,传统二维平面化数字信息在变电设备信息管理的普遍应用已显现出一些不足之处[1]。

而将基于GIS的三维可视化新技术应用到变电站建设中来,使其在虚拟现实中实现空间数据信息的采集、分析和处理,完善了原有的变电站构支架管理,建立起变电站构支架、变电设备三维可视化工程管理以及更为先进直观的变电站三维信息管理系统,全面优化设备检修和技术整改等安全生产方案制定与决策,提升电力设备安全技术监督、工程管理和事故应急抢修水平,并有效助推基础变电站综合管理水平更上新台阶。

变电站构支架是变电站内支撑电器设备的主要构筑物,载荷情况复杂,且连接各个支架的输电线路也对支架更换带来了不小的难度,构支架倾斜等会影响设备和电力系统的安全稳定运行,因此需要定期进行构支架的更换。

本系统将以三维障碍空间中路径规划方法为参考,结合GIS、虚拟仿真、云计算等多种技术,对吊车吊臂更换构支架时的路线进行规划,在不碰撞到周边环境中的设备的条件下,给出吊车位置及吊臂操作的最优路线。

1 软件平台与开发环境
1.1 开发平台环境简介
(1)Skyline Globe 提供了集应用程序、生产工具和服务于一体的三维地理信息云服务平台,能够创建和发布逼真的交互式三维场景。

Skyline Globe提供了标准的三维桌面端和基于网络的应用程序,用户可创建、编辑、导航、查询分析真实的三维场景。

(2)开发环境采用VS 2012开发平台,它包括了整个软件生命周期中所需要的很多工具。

VS 2012作为一个集成解决方案,适用于各种规模的开发团队,实现了同事间的无缝协作,提高了生产效率与专注度。

1.2 系统框架
本系统采用C/S(Client/Server)架构,可以将任务合理分配到客户端和服务端,降低了客户端系统的内存开销,从而有更好地性能实现对三维场景的渲染浏览。

用户的操作响应主要在客户端,完成用户的具体的操作业务。

服务器端主要提供数据管理与共享、接受客户端的操作指令、系统维护和并发控制等。

2 三维场景构建
将外业采集的密集点云数据生成*.cpt格式,再导入到Skyline新建的三维场景中,使用Skyline软件对点云数据进行优先顺序下曲面增长式重建,实现点云数据的自动遍历,重建出几何和拓扑真实的物理世界三维模型,更直观真实的表达变电站内各设备三维空间位置、真实结构和相关信息。

并转换为方便浏览的*.xpl格式的模型,最终保存为*.fly工程文件,方便系统进行调用。

3 变电站仿真系统的实现
3.1 系统主界面
系统主界面采用RadControls for WinForms框架,直接将主要功能划分为各级菜单,提高了界面的简洁性。

同时,目录树和三维场景显示窗口使用了Skyline 提供的TerraExplorerX动态连接库,可直接实现场景、目录树与菜单命令的关联。

3.2 横梁更换功能
变电站内构支架的更换过程需要使用吊车等大型设备进行操作,本系统的横梁更换功能就是将以三维障碍空间中路径规划方法为参考,结合GIS、虚拟仿真、云计算等多种技术,给出吊车位置及吊臂操作的最优路线。

能够实现在确定支架、横梁位置后,在不碰及其它输电线的前提下,将横梁放置在支架上。

并可根据需要进行动画展示及报告输出等。

3.3 通电、断电操作
当变电站发生断电的情况下,往往需要确定断电的范围,来估计所造成的损失。

所以该系统增加了通电、断电功能。

可以在模型中添加中断点来实现,仍然有电的输电线显示为红色,不再带电的输电线为蓝色。

3.4 距离量测功能
该系统还增加了距离量测功能,可以实现水平距离、垂直距离和空间距离的测量,测量结果在场景下方实时显示。

4 结论
本文介绍了变电站三维虚拟仿真系统的设计实现,介绍了系统的总体架构、
数据设计、功能设计。

该系统目前已成功应用于山东省多个变电站中,极大地提高了变电站的科学决策水平。

帮助变电站工作人员对各类突发事件做出快速反应,减少经济损失,并有助于国内变电站管理系统的建设,提升3S虚拟现实技术与其他平台应用系统集成的应用价值。

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