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500kV变电站与电网仿真培训系统设计

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[目录]
选题的依据与意义
国内外文献资料综述
1 绪论
2 变电站及电网仿真系统总体方案设计
3 变电站及电网仿真系统的模型设计
4 变电站及电网仿真系统的硬件配置
5 变电站及电网仿真系统的软件结构
6 变电站及电网仿真系统功能和应用
7 总结和展望

[摘要]
电力运行的可靠性及供电质量的优劣直接影响工业生产的经济效益和安全性,因而作为电力系统重要组成部分的电网调度系统以及集控站、变电站,其安全运行对维持电力系统的稳定至关重要,所以保证电网调度系统以及集控站、变电站的可靠供电具有十分重要的意义,变电站培训仿真系统正是对变电站工作人员进行培训的模拟系统。
本文在综合分析国内变电站与电网仿真培训系统的现状及特点基础上,以广东电网目前运行的500kV变电站为对象,从变电站运行人员对500kV变电站仿真培训系统的应用需求出发,完成了广东电网500kV变电站仿真培训系统的总体设计方案,论文设计的方案已通过广东电网公司审核,已进入实施阶段。
本设计方案采用了可以支撑交互式、分布式仿真系统的仿真软件开发平台,硬件采用一体化设计,实现了地区电网全范围、生产运行全过程的仿真,提高了整个仿真培训一致性、真实性和正确性,培训功能更加完善,可以对地区电网运行人员进行全方位的仿真培训。采用了虚拟仪器和虚拟现实技术构建三位虚拟现场,采用了图形、模型和数据库一体化建模技术,引入了实时和商用相结合的数据库方式,远程培训以及智能“教员机器人”等先进的技术和设计思想,提高了仿真系统的逼真度,易维护性,扩充性和仿真培训的灵活性。

[正文]
选题的依据与意义
电力是工业生产的主要能源,电力运行的可靠性及供电质量的优劣直接影响工业生产的经济效益和安全性,因而作为电力系统重要组成部分的电网调度系统以及集控站、变电站,其安全运行对维持电力系统的稳定至关重要,所以保证电网调度系统以及集控站、变电站的可靠供电具有十分重要的意义1.2.3。然而,实际运行中是不允许随意进行操作的,电力系统的事故又很少,不能将运行的系统当作试验品,不能在真实的设备上进行实际操作试验,更不允许人为设置一些事故处理中得到充分的训练。变电站培训仿真系统正是基于此对变电站工作人员进行培训的模拟系统,通过仿真培训系统培养学员掌握正确的操作流程以及分析事故和处理事故的能力是仿真培训系统最重要的任务,正是这个任务推动了电力系统仿真培训技术的发展4.5.。
对省内外部分在运或正在试运行的变电站仿真机和电网调度仿真机进行了调研。调研的结果表明:目前我省的变电站仿真机和电网调度仿真系统普遍存在仿真模型较落后、设备老化和适用性不强等不足之处。为使广东电网公司下属各单位的变电站仿真机和地区电网调度仿真机分布合理化,提高变电站、地区电网调度仿真机的运行和管理水平,以适应变电站运行人员和电网调度人员培训的需要,广东电网公司决定建造一套含有各主要电压等级(500kV、220kV、110kV)的变电站及电网仿真系统。
变电站仿真培训系统的发展与计算机技术、变电站监控技术的进步有着密切的关系,不同技术水平时期建造的系统有各自的特点。目前在现场投入使用的变电站仿真培训系统按仿真的范围和复杂程度有三类,孤立变电站型仿真培训系统,仿真范围仅包括变电站内部的一、二次系统和装置,变电站电源和负荷在其进出线上等值连接;考虑简单电网的仿真培训系统,仿真范围除包含变电站内部的一、二次系统和装置外,还将与变电站相连的局部电网简化后作为变电站运行的外部环境;考虑复杂电网的仿真培训系统,将仿真变电站所在地区电网或省级电网整体保留,考虑电网和变电站之间的相互影响,实现全网保护配合。符合变电站运行的实际生产过程,可以对变电站运行人员和地区电网调度员进行综合训练6.。按照仿真模式分为带盘台模式7.和纯软模式8.,带盘台模式由于有大量的硬件设备,工程造价高,维护工作量大,运行费用高,逐渐被纯软模式取代,但纯软模式由于采用全软件的仿真形式,直观性相对较差,现场感相对不够强烈,但随着计算机图形图像9.10.、多媒体技术11.和虚拟现实技术12.的发展和进步,使得仿真程度极大提高。
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[参考文献]
1.张东英,杨以涵.变电站仿真培训系统综述[D],电力系统自动化,1999,23(23):11-14
2.张雨飞,王明春.变电站仿真培训系统,电力自动化设备,2001,12(21):23-25
3.达晓峰.电网仿真培训支持系统的研究,[硕士学位论文];北京:华北电力大学,2006
4.敖冉.变电站仿真培训系统中复故障计算模块的实用化研究:[硕士学位论文];北京:华北电力大学,2007
5.穆菁.变电站培训仿真接口交换装置的研究,[硕士学位论文];天津大学,2006
6.刘昭睿.变电站仿真培训系统开发与调试工具的研究,[硕士学论文位];北京:华北电力大学电力系统及其自动化,2007
7.高则娥,由昭今.大港油田变电站仿真培训系统,石油规划设计,1998,9(6):38-38
8.余涛,鲍婕等.基于纯软模式的全范围水电站运行人员仿真培训系统.系统仿真学报,2002,14(7):907-911
9.王健.基于图形界面的变电站事故仿真系统研究,[工程硕士学位论文];南京:河海大型,2006
10.张全元,朱平.500kV变电站仿真系统的研究,湖北电力,2002,24(4):13-16
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[原文截取]
分类号 TM74 密级
UDC
工 程 硕 士 学 位 论 文
500kV变电站与电网仿真培训系统设计
学 位 申 请 人: (宋体3号)
专 业 领 域:
指 导 教 师:
(黑体3号)
A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Master's Degree of
Design of 500kV
substation and power grid simulation system
Graduate Student:
Professional field:
Supervisor:
(times new roman 小3)
China Three Gorges University
Yichang, 443002, P.R.China
三峡大学学位论文独立完成与诚信声明
本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡.....
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