智能变电站二次仿真培训系统：引领电力技术培训新篇章 CNR219-209

这个项目要解决什么背景问题？

智能变电站二次系统采用光纤网络和虚端子连接，与传统变电站的电缆接线方式差异明显。调试、运维和检修人员若仅依靠图纸和现场设备学习，难以掌握异常缺陷处理、故障查找等核心技能。培训需求与现有手段之间的矛盾日益突出。

传统培训依赖真实设备操作，受停电计划、设备安全和场地条件限制，学员动手机会有限。同时，智能站SCD文件、虚端子配置和报文分析等内容抽象，缺乏可视化手段，导致培训效果参差不齐。

本项目针对上述问题，研发全数字可视化仿真培训系统，模拟真实二次系统环境，为智能变电站检修调试及运维人员提供多维度技能训练平台。

现场存在哪些具体问题？

• 培训受停电计划制约。真实设备操作需等待停电窗口，学员无法随时开展调试和故障处理练习。
• 抽象概念难以理解。SCD配置、虚端子连接和报文交互过程不可见，学员难以建立直观认识。
• 故障场景复现困难。线路保护、变压器保护、母线保护等IED的异常缺陷不易在运行设备上模拟。
• 联闭锁逻辑训练不足。多IED间联闭锁逻辑复杂，传统培训难以完整展示其动作过程。
• 培训成本居高不下。各级电力公司、送变电、培训中心等每年投入大量资金用于设备维护和场地建设。

本项目的创新目标是什么？

建立一套全数字可视化仿真培训系统，准确模拟线路保护、变压器保护、母线保护等关键IED保护装置，实现异常缺陷处理、调试技能操作、故障查找与分析、SCD及虚端子可视化、报文可视化等多维度培训，降低培训成本，提高技术人员现场工作技能。

技术方案如何实现？

系统采用全数字仿真架构，通过图形化界面展示保护的模拟量、动作情况等关键信息。核心模块包括IED保护装置模拟、多IED间联闭锁逻辑模拟、全站故障设置与查找、仿真数据可视化显示，以及报文离线和在线可视化培训。

操作流程上，学员首先通过SCD及虚端子可视化界面熟悉全站配置，再进入保护装置模拟模块进行调试操作。系统支持设置全站故障，学员根据报文和模拟量变化查找故障点并分析原因。培训过程可反复进行，不受停电计划限制。

创新亮点有哪些？

• 全数字仿真：无需真实设备即可模拟智能变电站二次系统环境，培训不受场地和停电计划制约。
• 多IED联闭锁模拟：完整展示多IED间联闭锁逻辑动作过程，帮助学员理解复杂逻辑关系。
• 可视化培训：SCD、虚端子和报文均以图形化方式呈现，抽象概念直观易懂。
• 故障设置与查找：支持全站故障设置，学员可反复练习故障查找与分析，提高实战能力。
• 离线在线报文培训：报文离线分析和在线可视化相结合，增强培训互动性和实效性。

落地应用效果如何？

该系统已在实验室环境中得到充分验证。省公司各电力培训基地、有独立培训需求的智能站变电站、各级电力公司，包括国网、南网以及各省级、地级、超高压公司、农电、地方电力以及厂矿自用变电站，乃至高校电力专门，均为主要应用单位。通过数字仿真，系统显著减少设备投资，提高技术人员现场工作技能，有效避免停电事故发生，减少经济损失。

据初步估算，若将本系统应用于50个单位的培训工作，每年将可节支2000万元。这一数字体现了系统在降低培训成本、提升培训效果方面的经济价值。

产出物：智能站全数字可视化仿真培训系统软件及配套培训课程。

适用场景：各级电力公司培训基地、智能站变电站、送变电、培训中心、科研机构、生产厂家及高校电力专门。

常见问题

Q：系统能否模拟多IED间的联闭锁逻辑？

A：可以。系统具备多IED间联闭锁逻辑模拟功能，完整展示动作过程。

Q：培训是否受停电计划限制？

A：不受限制。全数字仿真环境支持随时开展培训，无需等待停电窗口。

Q：系统的主要应用单位有哪些？

A：省公司各电力培训基地、有独立培训需求的智能站变电站、各级电力公司及高校电力专业等。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。

本文由中广研创新整理。