变电运维作业中电源板更换仿真实现方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变电运维作业中电源板更换仿真实现方法及装置，其中，方法包括：构建三维培训场景；通过图形建模技术对电源板更换进行图形建模，包括一次系统和二次系统的开关量和模拟量模拟；接收预设的故障排查任务和电源板故障；对一次系统潮流数据和二次装置的拓扑关系进行计算；接收培训人员对故障进行测量和操作指令，以根据测量结果进行逐级分析判断并确定故障位置，以及对故障电源插件进行更换，直至恢复运行。该方法可以通过图形建模技术对电源板更换进行图形建模，并对一次系统和二次系统的开关量和模拟量模拟，从而有效降低培训的成本和有效提高培训效率，进而有效提高培训的可靠性、实用性和安全性，简单易实现。

The Realization Method and Device of Power Board Replacement Simulation in Operation and Maintenance of Substation

【技术实现步骤摘要】
变电运维作业中电源板更换仿真实现方法及装置
本专利技术涉及电力系统仿真
，特别涉及一种变电运维作业中电源板更换仿真实现方法及装置。
技术介绍
电源模块是电力系统二次系统中的一个重要组成部分，电源模块发生故障，直接影响电气设备和电力系统的安全运行，甚至造成极其严重的后果。一旦电源模块发生故障，应迅速准确做出判断，排除故障，并且随着电力工业的发展，电网智能化水平的提高，对变电运维人员二次系统分析、电源模块设备运行原理等方面的能力提出了更高的要求，因此，电源板更换培训是为提高电厂、变电站运维人员的故障处理水平而出现的一个技能培训内容。目前，电源故障排查培训多采用真实的电源装置设备、硬接线等方式和范围，然而电源故障排查培训存在许多的缺点，如场地占用面积大、培训内容和形式比较单一、培训安全性无法完全控制、培训容量有限，效率较低、培训成本较大，并且随着技术的发展，硬件设备升级改造比较困难，导致真实的设备只能针对具体的培训装置，通用性不高，而且培训过程安全控制无法完全控制，常常通过培训操作规范来约束和提醒，实际作业中比较容易触电，从而不仅可靠性差、安全性低，而且实用性低，亟待解决。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种变电运维作业中电源板更换仿真实现方法，该方法可以有效降低培训的成本和有效提高培训效率，进而有效提高培训的可靠性、实用性和安全性，简单易实现。本专利技术的另一个目的在于提出一种变电运维作业中电源板更换仿真实现装置。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种变电运维作业中电源板更换仿真实现方法，包括以下步骤：构建三维培训场景，所述三维培训场景包括二次屏盘、接线、测控装置、二次插件在内的多个三维模型；通过图形建模技术对电源板更换进行图形建模，包括一次系统和二次系统的开关量和模拟量模拟；接收预设的故障排查任务和电源板故障；根据所述二次系统的运行状态对一次系统潮流数据和二次装置的拓扑关系进行计算，并在仿真设备盘台和模拟的三维场景上给出相应的保护动作信号；接收培训人员对故障进行测量和操作指令，以根据测量结果进行逐级分析判断并确定故障位置，以及对故障电源插件进行更换，直至恢复运行。本专利技术实施例的变电运维作业中电源板更换仿真实现方法，可以通过图形建模技术对电源板更换进行图形建模，并对一次系统和二次系统的开关量和模拟量模拟，通过仿真实现对电源板更换作业的模拟故障排查培训，可以快速、便捷的实现电源板原理模型和作业逻辑模型的搭建，不仅可以实现对多种型号的电源板装置的培训，而且通用性好、扩展性好，对硬件设备的要求不高可以大规模地进行仿真培训，从而有效降低培训的成本和有效提高培训效率，进而有效提高培训的可靠性、实用性和安全性，简单易实现。另外，根据本专利技术上述实施例的变电运维作业中电源板更换仿真实现方法还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，建模过程为利用图形生成设备模型和拓扑结构，以使得图形和数据库模型一一对应，进一步包括：获取预设的多个元件模块；根据所述多个元件模块相互组合制作运维作业回路图；根据所述运维作业回路图生成拓扑文件，并建立运维作业数学模型，使得逻辑关系体现在图形中。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，采用元件、端口和节点以细粒度地描述二次元件之间的所述拓扑关系，其中，根据所述二次电力元件生成图形元件，并且所述图形元件包括至少一个端口，且端口相互连接生成节点。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述通过图形建模对电源板更换进行图形建模，进一步包括：采集所述一次系统的潮流数据；根据所述一次系统的潮流数据、所述电源板状态和所述多个元件的初始状态确定所述二次系统中所述图形元件的当前状态；从所述电源板的正极开始，根据所述拓扑关系及所述当前状态确定各端口的正向电压，直到所述电源板的负极，其中，当遇到断点或断开的节点时返回；根据所述各端口的正向电压和负向电压确定所述图形元件的带电情况，其中，在元件状态为导通时，计算所述图形元件的流过电流或电压。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述故障排查任务包括电源板电容器爆浆故障、电源板焊点虚接故障、电源板电阻击穿故障的一种或多种。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种变电运维作业中电源板更换仿真实现装置，包括：构建模块，用于构建三维培训场景，所述三维培训场景包括二次屏盘、接线、测控装置、二次插件在内的多个三维模型；建模模块，用于通过图形建模技术对电源板更换进行图形建模，包括一次系统和二次系统的开关量和模拟量模拟；接收模块，用于接收预设的故障排查任务和电源板故障；计算模块，用于根据所述二次系统的运行状态对一次系统潮流数据和二次装置的拓扑关系进行计算，并在仿真设备盘台和模拟的三维场景上给出相应的保护动作信号；处理模块，用于接收培训人员对故障进行测量和操作指令，以根据测量结果进行逐级分析判断并确定故障位置，以及对故障电源插件进行更换，直至恢复运行。本专利技术实施例的变电运维作业中电源板更换仿真实现装置，可以通过图形建模技术对电源板更换进行图形建模，并对一次系统和二次系统的开关量和模拟量模拟，通过仿真实现对电源板更换作业的模拟故障排查培训，可以快的、便捷的实现电源板原理模型和作业逻辑模型的搭建，不仅可以实现对多种型号的电源板装置的培训，而且通用性好、扩展性好，对硬件设备的要求不高可以大规模地进行仿真培训，从而有效降低培训的成本和有效提高培训效率，进而有效提高培训的可靠性、实用性和安全性，简单易实现。另外，根据本专利技术上述实施例的变电运维作业中电源板更换仿真实现装置还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，建模过程为利用图形生成设备模型和拓扑结构，以使得图形和数据库模型一一对应，进一步包括：获取预设的多个元件模块；根据所述多个元件模块相互组合制作运维作业回路图；根据所述运维作业回路图生成拓扑文件，并建立运维作业数学模型，使得逻辑关系体现在图形中。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，采用元件、端口和节点以细粒度地描述二次元件之间的所述拓扑关系，其中，根据所述二次电力元件生成图形元件，并且所述图形元件包括至少一个端口，且端口相互连接生成节点。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述通过图形建模对电源板更换进行图形建模，进一步包括：采集所述一次系统的潮流数据；根据所述一次系统的潮流数据、所述电源板状态和所述多个元件的初始状态确定所述二次系统中所述图形元件的当前状态；从所述电源板的正极开始，根据所述拓扑关系及所述当前状态确定各端口的正向电压，直到所述电源板的负极，其中，当遇到断点或断开的节点时返回；根据所述各端口的正向电压和负向电压确定所述图形元件的带电情况，其中，在元件状态为导通时，计算所述图形元件的流过电流或电压。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述故障排查任务包括电源板电容器爆浆故障、电源板焊点虚接故障、电源板电阻击穿故障的一种或多种。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术一个实施例的变电运维作业中电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电运维作业中电源板更换仿真实现方法，其特征在于，包括以下步骤：构建三维培训场景，所述三维培训场景包括二次屏盘、接线、测控装置、二次插件在内的多个三维模型；通过图形建模技术对电源板更换进行图形建模，包括一次系统和二次系统的开关量和模拟量模拟；接收预设的故障排查任务和电源板故障；根据所述二次系统的运行状态对一次系统潮流数据和二次装置的拓扑关系进行计算，并在仿真设备盘台和模拟的三维场景上给出相应的保护动作信号；接收培训人员对故障进行测量和操作指令，以根据测量结果进行逐级分析判断并确定故障位置，以及对故障电源插件进行更换，直至恢复运行。

【技术特征摘要】
1.一种变电运维作业中电源板更换仿真实现方法，其特征在于，包括以下步骤：构建三维培训场景，所述三维培训场景包括二次屏盘、接线、测控装置、二次插件在内的多个三维模型；通过图形建模技术对电源板更换进行图形建模，包括一次系统和二次系统的开关量和模拟量模拟；接收预设的故障排查任务和电源板故障；根据所述二次系统的运行状态对一次系统潮流数据和二次装置的拓扑关系进行计算，并在仿真设备盘台和模拟的三维场景上给出相应的保护动作信号；接收培训人员对故障进行测量和操作指令，以根据测量结果进行逐级分析判断并确定故障位置，以及对故障电源插件进行更换，直至恢复运行。2.根据权利要求1所述的变电运维作业中电源板更换仿真实现方法，其特征在于，建模过程为利用图形生成设备模型和拓扑结构，以使得图形和数据库模型一一对应，进一步包括：获取预设的多个元件模块；根据所述多个元件模块相互组合制作运维作业回路图；根据所述运维作业回路图生成拓扑文件，并建立运维作业数学模型，使得逻辑关系体现在图形中。3.根据权利要求2所述的变电运维作业中电源板更换仿真实现方法，其特征在于，采用元件、端口和节点以细粒度地描述二次元件之间的所述拓扑关系，其中，根据所述二次电力元件生成图形元件，并且所述图形元件包括至少一个端口，且端口相互连接生成节点。4.根据权利要求3所述的变电运维作业中电源板更换仿真实现方法，其特征在于，所述通过图形建模技术对电源板更换进行图形建模，进一步包括：采集所述一次系统的潮流数据；根据所述一次系统的潮流数据、所述电源板状态和所述多个元件的初始状态确定所述二次系统中所述图形元件的当前状态；从所述电源板的正极开始，根据所述拓扑关系及所述当前状态确定各端口的正向电压，直到所述电源板的负极，其中，当遇到断点或断开的节点时返回；根据所述各端口的正向电压和负向电压确定所述图形元件的带电情况，其中，在元件状态为导通时，计算所述图形元件的流过电流或电压。5.根据权利要求1-4任一项所述的变电运维作业中电源板更换仿真实现方法，其特征在于，所述故障排查任务包括电源板电容器爆浆故障、电源板焊点虚接故障、电源板电阻击穿故障的一种或多种。6.一种变电运维作业中电源板更...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗兴春，杜娟，莫莉，胡琳，吴沁媛，田淼，张俊华，程珂，邱文静，李清，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司培训与评价中心，北京三意时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52