《培训系统设计开题报告文献综述（4200字）》

变电站仿真培训系统设计开题报告文献综述1国内外研究现状1.1国外研究现状在国外，如美国、德国、英国、日本等发达国家，较早出现了对变电站仿真培训的研究。在变电站中加入了大量自动化控制技术，这样一来，他们的变电站仿真技术加大了人机交流面、提高了智能化、增加了培训过程中的真实立体感。Abdullah（2016）介绍了培训系统中人机交涉方面的研究，这个研究主体是由日本Kansai电力学院开展。在oper层面，该交互系统提供的方法简单有效，在培训时，如果电气运行操作员出现了误操作，它能及时给予评价并且指正问题所在。Abomailek（2019）介绍了一种电气倒闸操作仿真培训器，名字是ESOPE—VR。这种培训器对新参加到变电运行岗位员工的培训起到了较好的效果。对变电站各种电气倒闸操作的学习，直观、生动、安全。该仿真器特有语音识别能力，如果oper在培训过程中失误，可以通过expert系统利用voice进行引导和纠错，可纠正错误的操作顺序。在变电运行岗位员工进行电气倒闸操作的同时，系统可以通过静态潮流仿真器跟随操作状态和操作步骤的变化对系统电压、电流进行准确计算。员工也可以通过该仿真器中还设置的许多三维立体的变电站模型实现同时对多个变电站进行电气倒闸操作。Khodaparastan（2020）主要介绍PDA操作培训应用程序的设计和实现。它主要是弥补了人机交涉方面的缺憾及存在问题，针对的是IBERDROLASGI。其主要依据人工整个培训过程监督，缺乏科技性。该程序主要的使用对象是边远集控站。1.2国内研究现状我国研究变电站仿真培训系统已经有十多年的历史了。随着，电力工业迅速发展，电网规模壮大、变电容量增大、各级电压提升、综合自动化的变电站逐步建成，为了确保电网安全，防止大面积停电，对变电运行人员要求的操作要更加严格规范。从90年代开始，在全国电力系统出现了220kV和500kV站的变电站仿真培训系统。近几年，随着计算机技术日新月异的变化，全国各地研发出了基于计算机和网络的变电站仿真系统，系统是纯软件性的，运行人员通过计算机就能完成变电站一次操作培训。陈岩（2016）介绍了三明电业局无人值班变电站及控制中心仿真培训系统。这套系统仿真的是110kV变电站，囊括了在电力系统不同接线方式下具有代表性的变电站（约8种）。系统主要组成部分有：仿真机、学员台、教练员台、开发工作站和物理模拟操作室共五个部分。通过互联网连接到I/O设备上。该系统使用的软件是ASCA，有数据库管理、源程序生成、实时调试等功能。通过教员台可以编制各种类型和各种形式的培训教案，教案编制完成后，生成调度指令文件和程序，将具体的培训要求发送至学员台。在学员台，能进行各种类型的培训，例如：电力相关知识选择题、填写一次操作票、“五防”操作和开展各事故演习等方面培训。并可以根据培训学员的实际操作情况进行记录和评分。高源（2017）介绍了变电站仿真系统在设计和实现、使用过程中需要注意事项及要解决的技术课题，包含了数字仿真与真实的二次设备、二次结线、远动装置和监控装置相结合等方面问题。解决了上述电网设备相关联问题，变电站仿真系统就可大面积推广应用到220kV变电站和500kV变电站及其它各类仿真培训对象上，可对电气人员的运行值班、无人值班运行方式的巡检、继电保护维护调试、二次回路检修、远动自动化人员的素质提升开展岗位培训，使的仿真系统的使用范围扩大，系统利用率也得到提高。黄文龙（2019）介绍了供电公司使用的仿真培训系统，以500kV站和220kV站两个电压等级的典型变电站做为模拟对象。变电站内电气一次设备和二次设备都能在计算机屏幕显示，其中，电气一次设备的正常巡视工作通过的是多媒体技术来实现。该系统实现电网仿真和变电站仿真相结合，采用一体化的软件。系统内置了一个实时数据库和一个离线数据库，但是主要缺点是对评估培训结果的功能不能实现。史雪婷（2019）介绍了四川供电公司超高压500kV变电站的仿真培训系统。该系统只有桌面计算机等设备硬件、仿真软件和网络组成。这种方式更加简巧，更加灵便，可以直接安装在现场，能够在各集控站使用，满足所有集控站的仿培需求。1.3研究述评综上所述，分析国内变电站仿真系统各有其特点，但主要的仿真功能和模式都相差无几，一般都包括几大功能：监控功能、系统的正常运行和操作仿真、系统异常与故障仿真、继电保护与自动装置仿真、培训与评估等。同时，伴随着现代通讯技术和计算机技术的迅速发展，培训需求的日益增大，纯软件模式优势日益凸显，现有的仿真培训系统研究基本以纯软件模式为主。2课题研究意义及目的2.1研究目的当前各电力企业的变电员工实际操作水平和解决安全事故的能力是非常重要的，特别是在日常的设备巡视中的巡视质量水平，决定着电力系统的电网的安全和稳定。而且，在电力企业中的各类操作都有着严格的规章制度限制，如果发生任何误操作，都有可能引发电力安全事故。所以，所有变电员工都要经过严格的培训才能持证上岗，特别是针对正常操作和事故处理方面的培训。因此，拥有一套符合现场实际的仿真培训系统，对电力各级管理部门和运行人员本身都是非常有必要的。目前变电站的运行人员的培训方式基本有两种形式：一种是在变电站开展日常的技术问答、事故预想和拟写操作票，都是以书写的方式进行；另外一种是将人员分期、分批次送到电力公司的培训中心去参加培训班，培训班在学员结业后会颁发结业证或上岗证。采用综上两种培训方式，虽然起到了积极的作用，但也存在着诸多问题：理论培训虽然是基础，但是单纯的理论学习往往不能与生产实践紧密结合，不利于运行人员的实际操作水平的提高；实训室设备有限，投资大；现场实践操作也是提高运行人员素质的重要手段，但是由于运行中的事故和异常出现的周期长，运行人员可以实践操作的机会并不多，无法积累处理事故的经验，对事故的处理也无法反复进行以达到熟练的程度。2.2研究意义随着数值计算方法和硬件技术的提升，计算机仿真因其能够考虑多种因素、真实重现实际工况、节约资源等优点已经在多种场合有了广泛应用。如在电力系统中，用来计算电磁场的ANSYS、MAXWELL、COMSOL；用来计算电磁暂态的PSCAD、EMTP等商业软件，其在电力系统设计、调度、运行、维护中起着重要作用。若能将计算机仿真的思路应用到变电站员工的培训中，通过计算机、多媒体设备、VR、三维图像刻画等近年来发展的新技术等，将实际变电站的设备、工况、操作、考核等通过代码的形式在计算机上实现，开发出一套能够用于模拟实际变电站的各种操作、进而提高员工的理论知识和运行技能的变电站仿真培训系统是解决上述矛盾的一个重要手段，同时也极大节约了电力公司在学员培训方面的资源成本。变电仿真系统是一种高效、针对性强的培训手段，它真实还原变电站的值班环境，包括综合自动化系统、继电保护、自动装置以及户外配电装置的操作、指示，模拟变电站的各种运行方式和潮流分布让学员进行监视和操作，设置各种异常和故障让学员进行判断和处理。它在培训学员熟悉现场设备性能、控制和保护逻辑，提高正常操作水平和反事故能力，培养镇定应对突发事件素质等方面具有显著作用。基于上述分析，结合变电站的实际情况，设计变电站仿真培训系统具有十分重要的意义。该培训系统是以变电站实际情况为基本对象，能够正确真实模拟变电站的正常操作，反事故演习，使得运行人员熟悉变电设备的性能、控制和保护逻辑，熟悉各种操作的流程，培养实际运行中全局观念和系统观念，提高事故分析水平和协调处理能力，保障电网安全可靠稳定运行。3进度安排1、2020年8月1日--8月15日：开始选题，在实践中与指导老师商讨，确定毕业论文题目及写作方向。2、2020年8月16日--9月10日：通过查询资料并结合写作方向，完成论文开题报告。3、2020年9月11日--9月30日：完成论文初稿，期间在图书馆及网上查阅并参考了大量相关资料。4、2020年10月1日--10月15日：完成论文初稿第一次修改。根据指导老师针对文章论点、论据的阐述以及论文逻辑性等方面问题提出的修改意见进行修改。5、2020年10月16日--10月30日：完成论文第二次修改。根据指导老师针对论文表述不清晰，论点阐述不够深入等问题提出的修改意见进行修改。6、2020年11月1日--11月15日：完成论文第三次修改。指导老师对论文格式，电子排版做了指导。7、2020年11月16日--11月30日：最后一次修改并定稿。4论文提纲、研究内容、关键问题、解决方案4.1论文提纲1绪论1.1研究背景及意义1.2国内外研究现状1.3研究内容2变电站仿真培训系统方案设计2.1总体设计目标2.2系统需求分析2.3系统设计原则2.4系统开发工具3变电站仿真培训系统设计与实现3.1系统硬件配置3.2系统软件组成3.3系统功能实现4变电站仿真培训系统调试4.1断路器调试4.2线路保护调试5结论4.2研究内容结合国内外研究现状，同时考虑到变电站对员工的培训需求，本文的研究目的是设计一套变电站仿真培训系统，并将其应用到实际工程中，按照软件系统开发的一般流程，主要内容包括以下3个部分:（1）变电站仿真培训系统方案设计根据变电站仿真培训的目的，确立变电站仿真培训系统全物理过程、画面与现场契合、配置灵活的总体目标;详细分析了变电站仿真培训系统应该具备的运行技能培训、巡视培训、异常与缺陷设置、事故处理训练、操作票生成与培训、教练员和学员台等多种功能;提出开发的培训系统的技术指标。（2）变电站仿真培训系统设计与实现提出变电站仿真培训系统的硬件配置;介绍了能够实现变电站仿真培训系统的各项功能的主要界面，简单说明了所开发的变电站仿真培训系统的基本操作。（3）变电站仿真培训系统调试对所设计的变电站仿真培训系统从断路器、保护系统等方面进行调试，保证变电站仿真培训系统能够应用于工程实际中。4.3关键问题（1）构建变电站仿真培训系统方案，分析系统需求以及设计原则等。（2）完成变电站仿真培训系统的设计与实现，选取合适的硬件配置，借助软件，完成系统的功能实现。（3）对变电站仿真培训系统进行调试，针对系统的断路器、保护等方面进行调试，确保系统的稳定运行。4.4解决方案（1）在学校图书馆中有良好的资料库，并通过网络能够根据研究需要便捷地搜索和下载与本课题相关的资料，为课题研究提供了充分详尽的理论资源。（2）在学校学习了与课题相关的各项专业课程，已经具备了完成课题研究所需要的相关专业知识。（3）在指导老师的悉心指导下，运用专业知识及相关的科学研究方法，通过自身努力，严格按照论文写作阶段计划执行，不断修改和完善文章的内容，确保文章的写作顺利地开展和完成。参考文献[1]AbdullahAG.DesignofvirtualSCADAsimulationsystemforpressurizedwaterreactor[C]//InternationalSeminaronMathematics,Science,&ComputerScienceEducation.AIPPublishingLLC,2016.[2]AbomailekC,RibaJR,Casals-TorrensP.Applicationofreducedscaleteststoimprovethethermalperformanceofhigh-voltagesubstationconnectors[J].ExperimentalHeatTransfer,2019,32(4/6):439-454.[3]KhodaparastanM,MohamedA.ModelingandSimulationofHybridReversibleSubstationandWaysideEnergyStorageSystemforElectricRailTransitSystem[C]//2020IEEETransportationE