220kV变电所仿真培训系统的设计——一次缺陷培训模块开题报告

1. 研究目的与意义

选题背景：

随着电力工业的不断发展,电力网络的规模不断扩大，对整个电网的稳定性、安全性提出了更高的要求，变电站运行的安全稳定性是极其重要的一个方面。变电所设备缺陷主要指设备在运用中发生异常，虽能继续使用，但影响安全和经济运行。而变电运行人员和检修人员的专业素质，操作水平与电网安全稳定有着直接联系，因此他们的实践技能培训就显得日益重要和紧迫。

为了全面掌握设备的健康状况，及时发现缺陷，认真分析缺陷产生的原因，掌握设备的运行规律，努力做到防患于未然，需要增强设备缺陷管理意识。故应借助仿真变电所培训考核系统，提高效率。

2. 课题关键问题和重难点

本课题关键问题：

本小组要求完成某典型220kv变电所仿真培训系统的设计，编程实现仿真培训系统的基本功能。设计内容包括：确定仿真范围；完成仿真系统系统设计；模块划分；编程实现分模块的基本功能。

本设计要求完成一次缺陷仿真培训模块的设计。

3. 国内外研究现状（文献综述）

220kv变电所仿真培训系统是现代电力系统分析计算技术、图形技术和仿真技术的集成，为变电运行和检修人员提供了一个良好的培训平台[7]。该系统采用纯软件模式实现了变电所所在计算机上再现，且仿真范围广泛、效果逼真且功能完善。

该变电所运行方式达20多种，各类故障上百个，异常和缺陷光字牌200多个[3]，还有正常的运行调整、继电保护和自动装置等。因此计算机仿真培训系统的控制行为和保护行为将十分复杂，相互关系密切。而且必须保证对系统运行的各种状态作出实时响应，让受训者感到全部的电磁过程是同时发生的。为了满足这么复杂和高难度要求，主计算机仿真软件将十分关键，它主要包括操作操作逻辑处理、潮流计算、继电保护、故障处理及开关量采集和控制量输出等软件。对这些软件的编制，从功能之间的配合、运行的实时性、仿真的准确性，以及软件的调试、维护、修改和补充，都提出了很高的要求。

本课题探究的是一次缺陷培训模块。电气一次系统就是仿真变电站的主系统或主接线，它是电网仿真的一部分，其仿真范围应包括变电所的所有一次设备。一次缺陷即指一次设备的故障。故障类型包括：单相接地短路、两相接地短路、两相接地短路、两相短路、三相短路、匝间短路、单相断线、两相断线及小接地电流系统单相接地[2]。断路故障处理包括两个方面的内容：一是故障点的设置；二是故障如何处理。故障点的设置是在主计算机键盘上进行的[3]。首先对全变电所及各回出线的故障点，按照一定规律逐个编号。在培训过程中，通过主计算机键盘，教员可随时中断运行程序，按要求输入故障点号及故障性质，即可完成一次故障设置，然后由主计算机按照变电所当前的运行方式作出相应的处理。若故障点为孤立点，则作为预伏故障点记下，否则启动相应的继电保护仿真软件。

4. 研究方案

（一）设计方案

明确设计范围是220kv变电所仿真培训系统的设计中的一次缺陷培训模块。首先了解一次设备包括主变压器、断路器、隔离开关、母线、互感器、电力电容器、过电压接地装置、站用电系统等。其次明白变电设备缺陷的含义、分类及其相应的缺陷处理方法。准备借用c builder软件完成本次设计。

（二）研制方案

5. 工作计划

第1、2周 明确设计内容为220kv变电所仿真培训系统的设计一次缺陷培训模块， 确定设计范围，回顾之前学过的相关专业知识，如发电厂电气一次设备，c 等，认真撰写开题报告；

第3周 查找相关资料，完成外文翻译，学习计算机编程c builder；

第4周 确定仿真范围，系统设计，模块划分，学习计算机编程c builder；