（国网河南获嘉县供电公司 河南获嘉 453800）
摘要：随着时代的进步和社会经济的发展，我国电力行业发展迅速，为了满足人们的用电需求，提高供电质量，变电站设备也在不断的更新和改造中，这样就对变电检修人员提出了更高的要求，需要适时革新检修工艺和设备故障处理技术。文章简要分析了变电检修仿真系统的设计及实现，希望可以提供一些有价值的参考意见。
关键词：变电设备；检修仿真系统；应用
前言
变电设备检修仿真系统的设计和应用，可以对故障现象、故障诊断以及故障处理等进行有效模拟，作为一种培训专家系统，通过对各种类型的故障进行模拟，来促使检修人员在实际检修中，在较短的时间内结合预警信息来对故障进行判断和处理。
1 变电设备检修仿真系统的主要功能及模块
本系统的建模是针对变电站的所有一次设备进行的，如变压器、断路器、电抗器、电容器以及隔离开关等，那么一个完善的设备建模库就形成了，设备建模库可以有效描述各个一次设备的正常状态和非正常状态的相关细节。将计算机应用进来，以此来促使仿真系统对变电设备的安装过程和检修过程进行模拟，并且人机交互装配也可以有效实现，将设备的内部结构、所有零部件之间的相互关系等进行直观准确的表述，通过变电设备检修仿真系统，人们还可以浏览和分析零部件，有效仿真变电设备缺陷，测试检修人员的综合技能水平等等。在变电检修仿真系统中，将先进的多媒体技术以及三维图像仿真技术有效应用了进来，涵盖了多种形式和内容，如图片、文字、视频、图形等等，通过在大荧幕上投影变压器的动态装配过程，采用的是3D技术，可以将变电站一次设备的动作过程给有效的展现出来，还可以让检修人员对设备运行状态进行科学的了解和充分的把握。
本文所讲的变电检修仿真系统将DirectX9.0c作为基础平台，来进行3D图形引擎的构建，对虚拟现实仿真系统进行开发，利用C++语言来完成其他的核心内容，如零部件缺陷仿真、零部件数字建模、动态装配仿真和实景平台等等，对于系统用户界面的处理，是利用MFC来完成的。在功能模块方面，本变电仿真中心借助于VR平台，构建了变电设备样本模型库，将仿真数据仓库中的检修仿真算法充分利用了起来，在构建的时候，是依据设备类型和型号来进行的，并且将生产厂家充分纳入了考虑范围；对各类设备的常见故障和解决措施进行了模拟；在对变电设备的检修过程进行模拟时，从常规检修和故障检修两个方面来进行。仿真中心在对用户控制命令进行接收以及将结果数据返回去的时候，利用的是算法接口和输入输出接口。人机交互功能也是检修训练中心所具备的，用户要想执行各类训练动作，只需要将各类终端设备给利用起来，然后将各类检修操作指令从输入输出接口发送给虚拟现实的界面，数据的交互是利用算法接口和检修仿真中心实现的，这样就可以更好的培训检修人员，在演示的基础上，还可以促使人员进行交互操作。
管理监控中心也具备较多的功能，可以有效划分各类设备部件，并且定义部件之间的逻辑关系，完成相关的维护工作；定义故障知识库中的各类故障现象，找出故障原因，推荐科学的检修方案；严格结合相关的技术要求和标准来科学设定或者更新检修流程；并且还需要构建培训档案和培训题库，监督和控制培训过程，回放培训过程以及考核培训效果，采用科学措施来统计和分析培训各类绩效指标等等。在管理变电检修仿真中心各类仿真模型时，主要是通过VR平台来实现的，将各类算法接口充分应用了进来。
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2 故障分析功能
一是故障信息：因为在线监测功能都是系统所具备的，结合状态检修系统，对故障信息进行全方位考虑，如故障部件、故障现象以及故障的变化情况等，从而更好地分析和诊断出现的各类故障。如有过热性故障出现于变压器上，通过故障分析功能，不仅可以将温度计上的相关读数获取到，还可以将温度在某一个时间段内的变化情况给提供出来，在线监测系统还可以对不同时刻内油中相关的气体含量进行监测。
故障诊断及检修方法：故障信息出现之后，系统结合其他联合系统的分析结果，如状态检修系统、生产管理系统等，对故障的发生原因进行分析，然后采取科学的检修措施。依然以变压器过热性故障为例，如果油中的C2H6和C2H4有着过快的增长，那么就可能是变压器铁心短路故障导致了这一现象的发生，那么就可以将铁心短路的外部表现输出于系统图形界面上，用户结合故障分析结果，搜索相关的检修策略，就可以有效消除故障。
3 变电设备仿真检修系统的特征模型
当变电设备检修仿真系统总体设计完成后，紧接着应进行设备特征模型的设计，根据已经掌握的模型方案和重要数据，按照设计计划进行。通常变电设备结构复杂，各类机件运行机理繁琐，特别是设备内部零件繁杂，且多为不规则的异形几何体，要完成对这些设备的模型虚拟必须建立基本的三维模型。在模型设计前应先进行整体设计规划，精确设备各个子系统和零件及用户的合理构造，还应结合变电站实际情况对设备模型进行合理装配。
以变压器为例说明，本仿真系统将变压器整体结构划分为六部分：总装、油箱、绝缘、引线、铁心、线圈，各部分通过相应的构件连接起来。变压器型号用于描述实体的几何形状，是造型中最主要的信息之一。主要参数包含变压器的额定电压，额定容量。连接组别，窗体的长、宽、高等信息，部件间的装配特征用于表达变压器结构的装配关系以及在装配过程中所需信息。构件间火系具有油箱、绝缘、引线、铁心、线圈等结构问的安装定位关系等。
4 系统实现技术方案
4.1 系统拓构
系统采用B/S 的体系结构，系统的核心包含一个业务主机（包括应用服务器和WEB 服务器的功能）和一个数据库服务器，包含若干客户机、网络没备等等。客户机中包括教员机和学员机。教员机通过与业务主机的交互完成对学员机下达各类控制命令，学员机接收并完成这些任务，同时操作过程同样通过与业务主机的交互进行数据和逻辑的通信。
4.2 虚拟现实技术
虚拟现实技术，又称灵境技术，是20 世纪90 年代为科学界和工程界所关注的技术。它的兴起，为人机交互界面的发展开创了新的研究领域；为智能工程的应用提供了新的界面工具；为各类工程的大规模的数据可视化提供了新的描述方法。这种技术的特点在于，计算机产生一种人为虚拟的环境。虚拟技术的出现，可以使人们通过计算机呈现出的虚拟三维空间，或通过计算机以数字形式表现出的拟真环境进行人机互动，使用户从视觉上体验到现实中的常见环境的感觉。随着计算机技术和数字信息技术的高速发展，改变了人们传统利用计算机进行数据处理和虚拟计算的操作方法，同时由于这种技术能够在各种领域发挥作用，尤其在面对处理大容量数据和高精度拟真工作时，能够为人们带来巨大的社会效益和经济效益。
5 结语
总之，变电站在不断的更新和改造过程中，那么就对变电检修人员提出了更高的要求。针对这种情况，就可以设计和应用变电设备检修仿真系统，通过不断的训练和实践，来促使电力企业变电检修人员的专业技能水平得到提高，扩大企业的经济效益，促使电力企业获得更快的发展。
参考文献
[1] 曾福望,黄建红.东莞变电仿真系统[J]. 广西电力技术. 2001(02).
[2] 武凯,金灿灿,张姝丽.变电设备试验存在的问题及对策研究[J]. 科技传播. 2014(14).
[3] 冯媛.刍议智能变电MIS系统在变电检修中的功能应用[J]. 城市建设理论研究,2012,2(29).
[4] 陈云.刍议变电设备状态检修的过程管理[J]. 城市建设理论研究,2013,2(6).
论文作者:张玉龙
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/11/29
标签：设备论文; 系统论文; 故障论文; 变压器论文; 技术论文; 模型论文; 人员论文; 《电力设备》2016年第18期论文;