[发明专利]变电站设备故障模拟培训方法、装置以及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力仿真技术系统，特别是涉及一种变电站设备故障模拟培训方法、装置以及系统。

背景技术

随着我国电力系统的高速发展，对各级运检人员的素质提出了更高的要求。为保证供电质量和设备运行可靠性，尤其是在变电站运行设备出现故障时，运维人员必须具有快速应变及排除故障的能力，因此需要加强和开展培训工作。

传统技术中，一类培训系统中的一次设备、二次设备及后台机均采用真实设备，各环节与变电站相同，使培训环境与真实环境基本一致，需要在一次部分加载电压，后台及保护等设备反映通电后可能出现的故障系统状态。另一类培训系统，对运维人员进行带电状态下设备的预防性试验、故障诊断和设备的检修。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统培训系统所需场地投入较大，同时设备和人员投入大，只能在低等级的电压下运行，不能完全模拟真实的运行设备故障，或只能在计算机平面上实现三维场景和操作，受训人员缺乏真实的感观上的认识，导致受训人员无法及时的了解和掌握设备在线运行时的一些信息，影响培训效果。

发明内容

基于此，有必要针对传统培训系统易导致受训人员无法及时的了解和掌握设备在线运行时信息的问题，提供一种变电站设备故障模拟培训方法、装置以及系统。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种变电站设备故障模拟培训方法，包括以下步骤：

获取故障模拟状态模型；处理故障模拟状态模型，得到故障信息数据；故障模拟状态模型包括一次设备故障模拟模型和二次设备故障模拟模型；故障信息数据包括故障数据以及故障特征数据；

将故障信息数据叠加至变电站当前的三维虚拟模型中对应的设备上，生成叠加后的三维虚拟模型；三维虚拟模型为用于虚拟变电站的一次设备与二次设备的外观结构、操作功能以及动作过程得到的模型；

根据叠加后的三维虚拟模型，生成故障虚拟场景，并将故障虚拟场景推送给培训显示终端进行显示；

记录培训对象的实时动作数据；根据实时动作数据，模拟培训对象对故障虚拟场景中设备的操作，得到模拟培训操作结果。

一方面，本发明实施例提供了一种变电站设备故障模拟培训装置，包括：

获取故障信息单元，用于获取故障模拟状态模型；处理故障模拟状态模型，得到故障信息数据；故障模拟状态模型包括一次设备故障模拟模型和二次设备故障模拟模型；故障信息数据包括故障数据以及故障特征数据；

模型叠加单元，用于将故障信息数据叠加至变电站当前的三维虚拟模型中对应的设备上，生成叠加后的三维虚拟模型；三维虚拟模型为用于虚拟变电站的一次设备与二次设备的外观结构、操作功能以及动作过程得到的模型；

虚拟场景生成单元，用于根据叠加后的三维虚拟模型，生成故障虚拟场景，并将故障虚拟场景推送给培训显示终端进行显示；

记录单元，用于记录培训对象的实时动作数据；根据实时动作数据，模拟培训对象对故障虚拟场景中设备的操作，得到模拟培训操作结果。

另一方面，本发明实施例还提供了一种变电站设备故障模拟培训系统，包括计算机终端以及连接计算机终端的虚拟现实显示设备；

计算机终端获取故障模拟状态模型；处理故障模拟状态模型，得到故障信息数据；故障模拟状态模型包括一次设备故障模拟模型和二次设备故障模拟模型；故障信息数据包括故障数据以及故障特征数据；并将故障信息数据叠加至变电站当前的三维虚拟模型中对应的设备上，生成叠加后的三维虚拟模型；三维虚拟模型为用于虚拟变电站的一次设备与二次设备的外观结构、操作功能以及动作过程得到的模型；

计算机终端根据叠加后的三维虚拟模型，生成故障虚拟场景，并将故障虚拟场景推送给培训显示终端进行显示；记录培训对象的实时动作数据；根据实时动作数据，模拟培训对象对故障虚拟场景中设备的操作，得到模拟培训操作结果。

本发明具有如下优点和有益效果：

本发明变电站设备故障模拟培训方法、装置以及系统，通过构建变电站真实全场景虚拟模拟平台，基于VR技术和显示终端设备，在模拟场景中真实再现变电站一二次设备在发生故障时的发生场景，展现运行设备内部和外部故障发生过程和现象，使受训人员可以及时的了解和掌握设备在线运行时信息，可以提升培训效率，提高培训效果。通过本发明的技术方案，使受训人员在变电站一、二次出现故障报警时，能及时找出故障原因及故障点，快速排除故障，使受训人员了解变电站的结构特征，可以为其了解变电站一、二次设备的基本结构、原理、故障现象、故障的排除措施提供信息及指导。