变电站操作虚拟场景更新方法、装置以及仿真操作培训系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种变电站操作虚拟场景更新方法、装置以及仿真操作培训系统，其中，变电站操作虚拟场景更新方法，包括以下步骤：在确认虚拟变电站系统当前出现暂态过程或暂态过程结束进入稳态时，对虚拟变电站系统进行暂态仿真，生成仿真数据；根据仿真数据，变更一次模拟系统、二次模拟系统的设备模型参数；在确认变更了设备模型参数后的一次模拟系统与二次模拟系统发生联动操作时，控制一次设备模型、二次设备模型动作；基于动作的结果，更新一次设备模型、二次设备模型的模型属性数据；根据更新的模型属性数据，相应更新培训终端中虚拟变电站系统的当前虚拟场景。本发明专利技术能够实现一次和二次系统的联动操作虚拟场景的更新。

Method and device for updating virtual scene of substation operation and simulation operation training system

The invention relates to a substation operation of virtual scene updating method, device and operation simulation training system, the updating method of substation operation of virtual scene, which comprises the following steps: confirm the emergence of Virtual Substation System in current transient process or transient process ends in steady state, the transient simulation of virtual substation system, simulation data are generated according to the simulation data; a change of model parameters of equipment, simulation system, two simulation system; a linkage operation simulation system in the confirmation of model parameters were changed and the two simulation system, a control device model, the two model equipment movement; action based on the results of an update model, equipment model attributes the data from the two device model; model based on attribute data updating, the corresponding virtual variable update training terminal Current virtual scene of power station system. The invention can realize the linkage operation of the primary and the two systems and the updating of the virtual scene.

【技术实现步骤摘要】
变电站操作虚拟场景更新方法、装置以及仿真操作培训系统
本专利技术涉及电力系统仿真
，特别是涉及一种变电站操作虚拟场景更新方法、装置以及仿真操作培训系统。
技术介绍
目前国内基于三维漫游的电力仿真培训系统经过初期的探索，现已有多套系统投入使用。但电力系统中电气设备类型众多，装置接线复杂，操作涉及一次设备和二次设备等众多设备。因此在实现过程中，专利技术人发现传统技术中至少存在如下问题：目前传统已有的系统大多只能模拟电力系统局部的场景和设备，仅能够提供设备巡视的实景漫游，无法实现一次和二次系统的联动操作虚拟场景的更新，因此不能实现真实的电站运行环境和工况模拟，导致在变电站操作的培训过程中，操作者在虚拟场景中操作设备时，无法了解某项操作对哪些线路或设备造成影响，有什么样的影响，以及相关线路瞬态过程如何等信息，影响实际的培训效果。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统技术不能实现真实的电站运行环境和工况模拟，导致影响实际培训效果的问题，提供一种变电站操作虚拟场景更新方法、装置以及仿真操作培训系统。为了实现上述目的，一方面，本专利技术实施例提供了一种变电站操作虚拟场景更新方法，包括以下步骤：在确认虚拟变电站系统当前出现暂态过程或暂态过程结束进入稳态时，对虚拟变电站系统进行暂态仿真，生成仿真数据；仿真数据包括虚拟变电站系统中一次模拟系统与二次模拟系统的电力运行参数；根据仿真数据，变更一次模拟系统、二次模拟系统的设备模型参数；根据预设的二次模拟系统保护条件，在确认变更了设备模型参数后的一次模拟系统与二次模拟系统发生联动操作时，控制一次模拟系统中相关的一次设备模型、二次模拟系统中相关的二次设备模型动作；基于动作的结果，更新一次设备模型、二次设备模型的模型属性数据；根据更新的模型属性数据，相应更新培训终端中虚拟变电站系统的当前虚拟场景。一方面，本专利技术实施例还提供了一种变电站操作虚拟场景更新装置，包括：暂态仿真单元，用于在确认虚拟变电站系统当前出现暂态过程或暂态过程结束进入稳态时，对虚拟变电站系统进行暂态仿真，生成仿真数据；仿真数据包括虚拟变电站系统中一次模拟系统与二次模拟系统的电力运行参数；变更设备参数单元，用于根据仿真数据，变更一次模拟系统、二次模拟系统的设备模型参数；控制动作单元，用于根据预设的二次模拟系统保护条件，在确认变更了设备模型参数后的一次模拟系统与二次模拟系统发生联动操作时，控制一次模拟系统中相关的一次设备模型、二次模拟系统中相关的二次设备模型动作；更新属性数据单元，用于基于动作的结果，更新一次设备模型、二次设备模型的模型属性数据；虚拟场景更新单元，用于根据更新的模型属性数据，相应更新培训终端中虚拟变电站系统的当前虚拟场景。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种变电站仿真操作培训系统，包括依次连接的培训终端、仿真装置以及模型存储装置；培训终端向仿真装置输出仿真操作命令，由仿真装置根据仿真操作命令引发模型存储装置中的虚拟变电站系统当前出现暂态过程；仿真操作命令包括故障设置命令和仿真控制命令；仿真装置在确认虚拟变电站系统当前出现暂态过程或暂态过程结束进入稳态时，对虚拟变电站系统进行暂态仿真，生成仿真数据；仿真数据包括虚拟变电站系统中一次模拟系统与二次模拟系统的电力运行参数；并根据仿真数据，变更一次模拟系统、二次模拟系统的设备模型参数；以及根据预设的二次模拟系统保护条件，在确认变更了设备模型参数后的一次模拟系统与二次模拟系统发生联动操作时，控制一次模拟系统中相关的一次设备模型、二次模拟系统中相关的二次设备模型动作；基于动作的结果，更新一次设备模型、二次设备模型的模型属性数据；根据模型属性数据，相应更新培训终端中虚拟变电站系统的当前虚拟场景。本专利技术具有如下优点和有益效果：本专利技术变电站操作虚拟场景更新方法、装置以及仿真操作培训系统，可以将虚拟现实沉浸式交互培训课件、根据实际变电站构建的三维仿真模拟场景和变电站一、二次系统相结合，在设备模拟操作中根据需要模拟变电站运行的动态过程，实时展现暂态过程造成的线路或设备影响，实现全方位一体化的培训。本专利技术能够真实再现变电站的实际运行情况，实现一次和二次系统的联动操作虚拟场景的更新，而不仅仅是模拟一个或几个场景，本专利技术可以使操作培训更加真实。通过一、二次系统的联动仿真，使培训更加贴近工作实际，可实现将培训场景直接套用在日常工作中，培训效果更加显著。附图说明图1为本专利技术变电站操作虚拟场景更新方法实施例1的流程示意图；图2为本专利技术变电站操作虚拟场景更新方法实施例1中一次、二次系统联动操作的仿真流程示意图；图3为本专利技术变电站操作虚拟场景更新装置实施例1的结构示意图；图4为本专利技术变电站仿真操作培训系统实施例1的结构示意图；图5为本专利技术变电站仿真操作培训系统实施例2的系统架构示意图；图6为本专利技术变电站仿真操作培训系统实施例2中沉浸式变电站仿真培训系统的架构示意图；图7为本专利技术变电站仿真操作培训系统实施例2中一体化联动仿真系统的架构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的首选实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术变电站操作虚拟场景更新方法、装置以及仿真操作培训系统一具体应用场景说明：一次系统可以指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备。它可以包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进行其他生产过程的电气回路称为一次回路或一次接线系统。二次系统可以指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。电网运行包括暂态和稳态两种状态，平时处在稳定的运行状态时为稳态，稳态时电压、电流等参数以及各个设备的运行稳定有序；若在稳态条件下变电站拓扑结构或者运行状态发生改变、如突然电压升高、负载突然增加、设备突然故障等造成电网状态改变，在发生改变的这个时刻电网就进入了暂态过程，在这个过程中可能会出现过压、过流、过热等等情况，在变电站的实际运行中，二次系统在监控到这些情况后会启动保护措施切断一次系统的故障线路以及相关的某段或某几段线路；暂态过程只是暂时的，随着时间推移逐渐趋向稳态，因此经过一段时间后线路又达到了稳定即暂态过程结束进入稳态过程。具体而言，一次系统的变化会引起线路上电压、电流等参数的变化，二次系统采集到一次系统的参数变化后若达到保护条件则启动保护，控制一次系统的相关操作。在实际变电站运行中，某设备发生故障引起二次系统启动保护机制联动切断一次系统，现场检修人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站操作虚拟场景更新方法，其特征在于，包括以下步骤：在确认虚拟变电站系统当前出现暂态过程或暂态过程结束进入稳态时，对所述虚拟变电站系统进行暂态仿真，生成仿真数据；所述仿真数据包括所述虚拟变电站系统中一次模拟系统与二次模拟系统的电力运行参数；根据所述仿真数据，变更所述一次模拟系统、所述二次模拟系统的设备模型参数；根据预设的二次模拟系统保护条件，在确认变更了所述设备模型参数后的所述一次模拟系统与所述二次模拟系统发生联动操作时，控制所述一次模拟系统中相关的一次设备模型、所述二次模拟系统中相关的二次设备模型动作；基于所述动作的结果，更新所述一次设备模型、所述二次设备模型的模型属性数据；根据所述更新的模型属性数据，相应更新培训终端中所述虚拟变电站系统的当前虚拟场景。

【技术特征摘要】
1.一种变电站操作虚拟场景更新方法，其特征在于，包括以下步骤：在确认虚拟变电站系统当前出现暂态过程或暂态过程结束进入稳态时，对所述虚拟变电站系统进行暂态仿真，生成仿真数据；所述仿真数据包括所述虚拟变电站系统中一次模拟系统与二次模拟系统的电力运行参数；根据所述仿真数据，变更所述一次模拟系统、所述二次模拟系统的设备模型参数；根据预设的二次模拟系统保护条件，在确认变更了所述设备模型参数后的所述一次模拟系统与所述二次模拟系统发生联动操作时，控制所述一次模拟系统中相关的一次设备模型、所述二次模拟系统中相关的二次设备模型动作；基于所述动作的结果，更新所述一次设备模型、所述二次设备模型的模型属性数据；根据所述更新的模型属性数据，相应更新培训终端中所述虚拟变电站系统的当前虚拟场景。2.根据权利要求1所述的变电站操作虚拟场景更新方法，其特征在于，所述电力运行参数包括电压、电流、相位和功率因数；确认所述虚拟变电站系统当前出现暂态过程的步骤包括：在所述虚拟变电站系统处于稳态时，对比识别所述虚拟变电站系统的当前拓扑结构与前一次拓扑结构相比是否发生变化；或在所述虚拟变电站系统处于稳态时，对比识别所述虚拟变电站系统的当前运行状态与前一次运行状态相比是否发生变化；在发生变化时，确认所述虚拟变电站系统当前出现暂态过程；以及确认所述虚拟变电站系统当前暂态过程结束进入稳态的步骤包括：在所述虚拟变电站系统处于暂态过程中时，对比分析当前电力运行参数与前一次电力运行参数，得到参数变化数据；获取所述参数变化数据的收敛误差，根据所述收敛误差判断所述虚拟变电站系统当前暂态过程是否结束且可进入稳态。3.根据权利要求1或2所述的变电站操作虚拟场景更新方法，其特征在于，在确认虚拟变电站系统当前出现暂态过程或暂态过程结束进入稳态时，对所述虚拟变电站系统进行暂态仿真的步骤之前还包括步骤：根据培训终端输出的仿真操作命令变更所述模型属性数据；根据所述变更的模型属性数据，改变所述虚拟变电站系统的拓扑结构或运行状态，引发所述虚拟变电站系统出现暂态过程；所述仿真操作命令包括故障设置命令和仿真控制命令。4.根据权利要求3所述的变电站操作虚拟场景更新方法，其特征在于，所述设备模型参数包括所述一次设备模型中输电线路模型的电流电压参数、变压器的功率参数、开关和连接点的温升参数，以及所述二次设备模型中相应电流传感器、电压传感器和温度传感器的测量参数。5.根据权利要求4所述的变电站操作虚拟场景更新方法，其特征在于，根据预设的二次模拟系统保护条件，确认变更了所述设备模型参数后的所述一次模拟系统与所述二次模拟系统发生联动操作的步骤包括：获取所述二次设备模型中各传感器的数据；检查各传感器的数据是否符合所述预设的二次模拟系统保护条件，并根据所述检查的结果确认是否发生所述联动操作。6.根据权利要求1所述的变电站操作虚拟场景更新方法，其特征在于，所述模型属性数据包括所述设备模型的产品属性数据、状态属性数据、连接关系属性数据以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军锋，夏爽，熊山，刘晓，温满华，郝腾飞，李晓莹，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司教育培训评价中心，
类型：发明
国别省市：广东,44