第 1 章 绪 论
1.1 课题背景及研究意义
职工培训对于企业既重要又必需。其中在职培训可以快速高效的提升员工技能，在职培训又称“工作现场培训”。人力资本投资的重要形式，对已拥有相应学习背景的新进入职或已在工作岗位上从事相应劳动的各种人员举行的再教育培养过程。它是整个国家电网安全保障与质量提升的有效手段，是对电力员工所进行的岗位技能提高与再教育。对于电力企业，培训再教育有着其自身的特殊性：自身行业生产严谨、商品特殊、流程繁复，这也就要求培训做到精细、精准。要想达到这一要求，就对培训提出了更高的标准。在众多的培训方式中仿真培训是一种快速、高效的方式，它能够很好的满足以上要求。通过仿真培训，可以缩短培训时间、提高岗位应变能力。职工培训的要害就是要模仿实际中真正的工作条件并建造专门的培训情境，使用与工作场地肖似的设备构造与技能要求呢，根据真实的情境来掌握和应对实际工作中的情况。那么本方案就力图建设一个和实体变电站相一致的培训环境，同时又能满足培训需求。
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1.2 智能实训变电站的建设必要性
由于现场实体变电站在投运后不允许随意更改运行状态和运行参数，所以很多时候无法为员工提供多种多样的运行状态以供学习，更无法去演示已经出现过的问题和事故。那么，这就需要我们建设一个可以演示、操作和学习研讨的真实环境来让学员掌握了解事故的问题出在何处，更能够让学员明白产生的原因以避免问题事故的再发生。国网发展的“统一坚强的智能电网”战略，将智能化变电站作为节点与智能电网的构架密切相关，是智能电网发展的重中之重，它们是智能电网数据支撑与控制对象，同时，电子式互感器、智能高压电器设置、合并单元与智能终端的推广利用、光纤以太网络、IEC61850 标准通信和推广功用等新技术、新设备在智能变电站中将被广泛应用[1]。这就要求设计、建设及运行维护人员不断加强学习以提升技能，本变电站项目可以提供真实、规范的比赛场地， 同样也能进行变电站内设备、技术及标准化作业流程培训[2]。在国网公司“三集五大”的管理模式下，变电运维人员的工作职责也有了大幅度的拓展，在原有的基本工种培训工作的基础上拓展了带电检测以及如C/D 级检修类的维护性检修工作[3]。检修及试验的培训一是需要有涵盖真实一、二次设备的智能变电站环境，二是要有完备的检修试验的仪器仪表及工具。目前，广泛应用的软仿真培训系统，只能满足设备机理、技术流程的培训需求，无法满足新型运维一体化模式下的岗位技能要求。这就对培训提出了进一步的要求。平安是公司的头等大事，其中职工的行为是安全因素的关键之一，尤其是现场生产人员的行为规范培训特别关键，以往建造落实的仿真培训通常都是电脑软件仿真示范，对于技术技能的掌握可以起到很重要的作用，但是生产人员的规范化操作无法实现，现场真实体感操作没有[4]。通过建设这一新型的智能实训变电站，并辅助软件仿真培训来展示实体设备无法展示的部分，可为变电站运维人员、电网调控人员及相关管理人员提供一个和现场真实一致的生产环境。这就使现场生产人员在提升技能水平的基础上规范了日常生产行为。可以在智能变电站内开展所有 C/D 级维护性检修项目的实际训练，例如可利用红外成像仪在智能变电站中完成红外成像测试。满足变电运维一体专业人员新的岗位技能培训需求。可以在智能变电站内进行事故模拟和试验，为现场所出现的异常及事故提供研究依据，从而提前发现隐患，以利事故的预防，保障安全稳定运行；以标准化的智能变电站为平台，可为国网公司规定的“电网调控”、“变电运维”等工种提供设备齐全、环境真实的技能鉴定场所；在变电站不断增加完善培训功能的基础上进一步开发研究，成为生产现场中新设备、新技能应用推广的培训基地和研发基地[5]。
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第 2 章 输配电设备的组成
对于实训变电站，输配电设备是模拟工作环境的重要部分，没有一整套完整、可行的变电站构成方案是无法进行培训和工作情景演练的。
2.1 变电站基本设备
输配电设备是变电站工作的根本。变电站一次部分是变电站的基础设备，没有合适的一次设备就无法进行正常工作，而对于实训变电站，除了要保证能够安全可靠的运行外还要尽可能多的使用不同类型的设备，以达到在培训中让学员见得更广、学得更多。基于以上这一基本原则进行一次设备的选择[12]。而保护及二次部分在输配电装置工作时发挥监控、调度、保护的功用。所以保护及二次部分是变电站中的传输神经及神经元，只有做好它才能快速准确的了解变电站运行情况、才能很好的操控变电站、才能保证变电站的运行少出问题甚至没有问题。输配电设备规模：变压器两台。高压侧出线一回、双母接线，选用户外空气绝缘（AIS-air insulated switchgear）设备配置。中压侧出线两回、双母接线，采用户外气体绝缘（GIS-gas insulated switchgear）设备配置。低压侧出线两回、单母分段接线，采用户内高压开关柜配置。除此之外还具备1组框架式电容器组以及由消弧线圈及接地变压器组成的成套设备。为了保证安全并提高设备培训利用率，一次设备暂不带电，二次设备提供整套的交、直流电源[13]，运行数据可由仿真部分提供。
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2.2 系统继电保护
2.2.1 系统规模
本变电站建设规模为有载调压变压器两台。高压体系电气主接线采用双母线接线型式出线一回，仿真对端为仿真系统一回出线。中压体系电气主接线采用双母线接线型式出线两回。低压部分采用单母分段接线出线两回；除此以外低压侧另含电容器一回、消弧线圈一回[14]。
2.2.2 系统配置
以培训示范为根本，参考实体变电站的设置，变电站配置如下：1）每回220kV 线路按单套配置全线速动保护，优先采用纵联分相电流差动保护，通道选用专用纤芯衔接至仿真系统的纵联分相电流差动保护，主保护均有完备的阶段式后备保护功用[15]。220kV 线路重合闸配置在线路保护中，应能实现单重、三重、禁止及停运方式。两侧保护装置软件版本与硬件要适应本侧为智能变电站对保护装置软件版本要求；同时变电站应按要求配置相应的故障录波装置；220kV 母线按单套配置，均应含断路器失灵保护功能；220kV 母联保护按单套配置；单独装备高压侧的测控装备；2）中压侧母线标配一套母差保护。3）低压侧应含有多功能四合一装置一套，可进行保护、测控、计量、录波。4）母线保护装置在配置时可以使用设备自带的液晶操作面板完成其功能；保护装置选用 DL/T860（IEC61850）通信规约完成站控层与间隔层中二次装置的互相操作；在站控层将操作员站、工程师站、保护及故障讯息子站功用集成于主机中，从而在信息整合后实现同享。
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第 3 章 培训方式构建.........14
3.1 一体化信息平台设置及其功能.........14
3.2 变电站仿真实训系统........15
3.3 自动化系统配置....... 20
3.4 设备状态监测后台系统....22
3.5 可培训内容.......23
3.6 本章小结...........23
第 4 章 功能调试及仿真演示.....24
4.1 二次系统联调测试............24
4.2 功能演示...........30
4.3 本章小结...........32
第 5 章 结论与展望....33
第 4 章 功能调试及仿真演示
在完成了变电站的软、硬件构建之后，变电站就具备了培训演示的功能。但是否能够达到效果呢？以智能变电站项目建设调试大纲为依据对实训变电站进行基本调试，并根据实训变电站变配电设备与仿真系统建设情况进行一次完整的联调测试来确定项目实际应用效果如何。下面就根据系统接线图，如图4-1来进行功能调试与仿真演示。
4.1 二次系统联调测试
1）SV 回路检查：对于传统互感器，通过校验仪给间隔合并单元和母线合并单元直接加量，在此期间重点关注所有保护值、测量值的变化，重点关注各侧采样值相角的正确性；2）遥信、跳闸回路检查：模拟各种遥信、闭锁等信号输入，检查接收装置是否快速准确接受，再由保护或后台系统模拟所有跳闸、遥控、闭锁等信号，检查相应智能终端开出节点是否闭合；3）保护逻辑检查：检查本间隔保护装置逻辑功能正确；4）微机监控系统信号检查：检查主变分系统设备上传微机监控系统信号是否正确；5）故障录波装置信号检查：检查故障录波装置接收主变分系统各设备上传信号是否正确；6）网络分析仪信号检查：检查网络分析仪信号接收是否正确。
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结论
在国家电网公司“三集五大”的新型管理模式下，变电运维人员的工作内容与职责也发生了较大的变化，在原有培训项目的基础之上不断拓展和完善培训体系。检修及试验的培训一是需要有涵盖真实一、二次设备的智能变电站环境，二是要有完备的检修试验的仪器仪表及工具。目前，广泛应用的软仿真培训系统，只能满足设备机理培训、技术流程培训的需求，无法满足新型运维一体化模式下的岗位技能培训需求。这种建立在真实培训环境基础之上的新模式对运维人员的生产规范培训指导性更强，在此之前的培训系统软件仿真居多，这虽然利于大规模培训的展开，但是对于生产人员的规范化操作指导性不强。而本案既可以让学员见到、学到尽可能多的设备操作与工作原理，又同时能将发生过的事故、问题等展现在学员眼前。建设“220kV 智能实训变电站” ，与软件仿真培训互为补充，可为变电站运维人员、电网调控人员及相关管理人员提供一个和现场真实一致的生产环境。使生产人员能够按照标准化作业流程及行为规范接受培训指导，从而快速有效地提升现场生产人员的技术水平和技能能力；可以在智能变电站内开展所有C/D 级维护性检修项目的实际操作训练，例如可利用红外成像仪在智能变电站中完成红外成像测试。满足变电运维一体专业人员新的岗位技能培训需求。可以在智能变电站内进行事故模拟和试验，为现场出现过的异常及事故提供研究依据，从而提前发现隐患，以利事故的预防，保障安全稳定运行；以标准化的智能变电站为平台，可为国网公司规定的“电网调控”、“变电运维”等工种提供设备齐全，环境真实的技能鉴定场所；在不断完善培训内容、不断改进培训方式之余，还能够做为公司新设备、新技术拓展应用的试验场地。对于本实训变电站设计还可以、而且也能够增加调控人员的培训。现实中运维、值守及操作等人员无法看到调度操作，所以他们无法了解整个系统的组成样式及工作方式。而调度人员也只是将变电站做为一个工作点来思考。这样就造成大家的认识及工作任务的出发点片面性较大。随着通信技术、建设仿真手段的不断成熟与丰富，可以建设一个智能实训变电站，将智能变电站的实际运行情况放到培训场所中。同时也可以将变电站模拟成为厂站或下级输配电变电站，同期或后续补充配套建设调度自动化主站与其构成一个完整的电网模拟系统。那么这样的变电站就不止能培训运维检修人员，而且还能够为调控人员提供很好的模拟操作平台。如果能够细化完善所有细节项目，变电站将不止是一个培训场，将会成为电网新技术、新设备的研发场。
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参考文献（略）