[發明專利]變電站設備故障模擬培訓方法、裝置以及系統

有效

• 申請號: 201710364181.X
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107169212B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 夏爽;李軍鋒;劉曉;郝騰飛;李曉瑩;溫滿華;熊山
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司教育培訓評價中心
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F3/01;G06Q50/06;G09B5/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 劉艷麗,馮靖

技術領域

本發明涉及電力仿真技術系統，特別是涉及一種變電站設備故障模擬培訓方法、裝置以及系統。

背景技術

隨著我國電力系統的高速發展，對各級運檢人員的素質提出了更高的要求。為保證供電質量和設備運行可靠性，尤其是在變電站運行設備出現故障時，運維人員必須具有快速應變及排除故障的能力，因此需要加強和開展培訓工作。

傳統技術中，一類培訓系統中的一次設備、二次設備及后臺機均采用真實設備，各環節與變電站相同，使培訓環境與真實環境基本一致，需要在一次部分加載電壓，后臺及保護等設備反映通電后可能出現的故障系統狀態。另一類培訓系統，對運維人員進行帶電狀態下設備的預防性試驗、故障診斷和設備的檢修。

在實現過程中，發明人發現傳統技術中至少存在如下問題：傳統培訓系統所需場地投入較大，同時設備和人員投入大，只能在低等級的電壓下運行，不能完全模擬真實的運行設備故障，或只能在計算機平面上實現三維場景和操作，受訓人員缺乏真實的感觀上的認識，導致受訓人員無法及時的了解和掌握設備在線運行時的一些信息，影響培訓效果。

發明內容

基于此，有必要針對傳統培訓系統易導致受訓人員無法及時的了解和掌握設備在線運行時信息的問題，提供一種變電站設備故障模擬培訓方法、裝置以及系統。

為了實現上述目的，一方面，本發明實施例提供了一種變電站設備故障模擬培訓方法，包括以下步驟：

獲取故障模擬狀態模型；處理故障模擬狀態模型，得到故障信息數據；故障模擬狀態模型包括一次設備故障模擬模型和二次設備故障模擬模型；故障信息數據包括故障數據以及故障特征數據；

將故障信息數據疊加至變電站當前的三維虛擬模型中對應的設備上，生成疊加后的三維虛擬模型；三維虛擬模型為用于虛擬變電站的一次設備與二次設備的外觀結構、操作功能以及動作過程得到的模型；

根據疊加后的三維虛擬模型，生成故障虛擬場景，并將故障虛擬場景推送給培訓顯示終端進行顯示；

記錄培訓對象的實時動作數據；根據實時動作數據，模擬培訓對象對故障虛擬場景中設備的操作，得到模擬培訓操作結果。

一方面，本發明實施例提供了一種變電站設備故障模擬培訓裝置，包括：

獲取故障信息單元，用于獲取故障模擬狀態模型；處理故障模擬狀態模型，得到故障信息數據；故障模擬狀態模型包括一次設備故障模擬模型和二次設備故障模擬模型；故障信息數據包括故障數據以及故障特征數據；

模型疊加單元，用于將故障信息數據疊加至變電站當前的三維虛擬模型中對應的設備上，生成疊加后的三維虛擬模型；三維虛擬模型為用于虛擬變電站的一次設備與二次設備的外觀結構、操作功能以及動作過程得到的模型；

虛擬場景生成單元，用于根據疊加后的三維虛擬模型，生成故障虛擬場景，并將故障虛擬場景推送給培訓顯示終端進行顯示；

記錄單元，用于記錄培訓對象的實時動作數據；根據實時動作數據，模擬培訓對象對故障虛擬場景中設備的操作，得到模擬培訓操作結果。

另一方面，本發明實施例還提供了一種變電站設備故障模擬培訓系統，包括計算機終端以及連接計算機終端的虛擬現實顯示設備；

計算機終端獲取故障模擬狀態模型；處理故障模擬狀態模型，得到故障信息數據；故障模擬狀態模型包括一次設備故障模擬模型和二次設備故障模擬模型；故障信息數據包括故障數據以及故障特征數據；并將故障信息數據疊加至變電站當前的三維虛擬模型中對應的設備上，生成疊加后的三維虛擬模型；三維虛擬模型為用于虛擬變電站的一次設備與二次設備的外觀結構、操作功能以及動作過程得到的模型；

計算機終端根據疊加后的三維虛擬模型，生成故障虛擬場景，并將故障虛擬場景推送給培訓顯示終端進行顯示；記錄培訓對象的實時動作數據；根據實時動作數據，模擬培訓對象對故障虛擬場景中設備的操作，得到模擬培訓操作結果。

本發明具有如下優點和有益效果：

本發明變電站設備故障模擬培訓方法、裝置以及系統，通過構建變電站真實全場景虛擬模擬平臺，基于VR技術和顯示終端設備，在模擬場景中真實再現變電站一二次設備在發生故障時的發生場景，展現運行設備內部和外部故障發生過程和現象，使受訓人員可以及時的了解和掌握設備在線運行時信息，可以提升培訓效率，提高培訓效果。通過本發明的技術方案，使受訓人員在變電站一、二次出現故障報警時，能及時找出故障原因及故障點，快速排除故障，使受訓人員了解變電站的結構特征，可以為其了解變電站一、二次設備的基本結構、原理、故障現象、故障的排除措施提供信息及指導。