發(fā)布時間:2023-09-26 08:27:22
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇變電培訓(xùn),期待它們能激發(fā)您的靈感。
論文摘要:闡述了變電仿真培訓(xùn)如何針對不同層次培訓(xùn)對象采用相應(yīng)的培訓(xùn)方案,指出現(xiàn)有的變電仿真培訓(xùn)存在的問題和解決對策。
論文關(guān)鍵詞:變電運行;仿真;培訓(xùn)
隨著電網(wǎng)的迅猛發(fā)展,迫切要求電力職工具有更高的技能水平和業(yè)務(wù)素質(zhì),職工技能水平的高低,直接影響到電網(wǎng)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。而變電運行崗位是供電企業(yè)中最重要的生產(chǎn)崗位之一,直接關(guān)系到電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。變電運行人員責(zé)任重大,技能水平要求高,培訓(xùn)需求迫切。變電仿真培訓(xùn)是對變電運行人員進(jìn)行的各類技術(shù)培訓(xùn)中最為有效的方法之一。
仿真變電站是利用計算機(jī)技術(shù)和仿真技術(shù)及多媒體技術(shù),根據(jù)變電站一、二次設(shè)備及接線進(jìn)行設(shè)計,為受培訓(xùn)學(xué)員提供一個近似的變電站工作平臺。培訓(xùn)學(xué)員可以在仿真設(shè)備上進(jìn)行相應(yīng)的操作,使他們能在較短的時間內(nèi),變電運行技術(shù)技能得到迅速的提高。因此,目前仿真培訓(xùn)已成為變電運行人員取證、復(fù)審、考核、職業(yè)技能鑒定、技術(shù)技能競賽等首選的手段和工具。
一、變電仿真培訓(xùn)分類
電力培訓(xùn)中心開展多層次的變電仿真培訓(xùn),提高全體變電運行人員操作技能水平和事故處理能力。根據(jù)現(xiàn)有的仿真系統(tǒng)培訓(xùn)目標(biāo)的定位,培訓(xùn)對象主要分為以下幾個層次。
1.崗位取證培訓(xùn)
崗位取證培訓(xùn)主要分為上崗取證培訓(xùn)和已取到上崗證的員工定期復(fù)審輪訓(xùn)兩大類。
上崗取證培訓(xùn)的人員,目前主要是新進(jìn)員工,他們從以理論教學(xué)為主的學(xué)校到實際的工作崗位,其跨度相當(dāng)大。他們具有一定的電氣理論知識,但實踐經(jīng)驗缺乏,仿真培訓(xùn)將為這種跨越提供成功的對接。上崗取證培訓(xùn),主要學(xué)習(xí)調(diào)度規(guī)程、倒閘操作規(guī)程,編寫相對簡單的倒閘操作票并根據(jù)操作票進(jìn)行規(guī)范化的倒閘操作訓(xùn)練、設(shè)備的巡視及進(jìn)行相對簡單的事故分析判斷和處理,為他們快速勝任變電運行工作搭建良好的平臺。
對于取證員工的培訓(xùn)主要以講授、示范和操作訓(xùn)練相結(jié)合的培訓(xùn)方式為主。
2.崗位復(fù)審培訓(xùn)
已取到上崗證的員工每三年參加一次復(fù)審培訓(xùn),他們具有較豐富的實踐經(jīng)驗,復(fù)審培訓(xùn)則以新版或新修訂的與變電運行相關(guān)的規(guī)程、規(guī)定中新修訂條款為內(nèi)容進(jìn)行宣貫,開展省調(diào)年度繼電保護(hù)整定方案及運行規(guī)定要點及反措宣貫、“四新”技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用的介紹和變電運行典型事故案例分析判斷和處理、現(xiàn)場運行經(jīng)驗交流研討。使受訓(xùn)的運行人員不僅溫故而知新,而且達(dá)到更上一層樓的效果。
對于復(fù)審員工的培訓(xùn)主要以講座、討論交流、分析判斷處理為主并輔以必要的技術(shù)講解。
3.職業(yè)技能鑒定前的培訓(xùn)和鑒定
以職業(yè)技能鑒定促進(jìn)運行人員運行技術(shù)技能的提升,仿真站為將要參加技能鑒定的人員提供了事故分析判斷和處理的訓(xùn)練及技能鑒定的平臺。幫助參加技能鑒定的人員較系統(tǒng)地掌握實際操作技能,熟悉各種事故和故障的現(xiàn)象、特點、分析判斷和處理的方法,快速提高他們的技術(shù)技能水平和心理素質(zhì)。仿真站的應(yīng)用使職業(yè)技能鑒定工作走上規(guī)范化、科學(xué)化的軌道。
4.班組長及以上人員的培訓(xùn)
隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展,新設(shè)備、新技術(shù)不斷地在變電站中進(jìn)行推廣和運用,新規(guī)程規(guī)定的不斷實施,使變電運行人員,特別是變電運行班組長及以上人員面臨著不斷進(jìn)行知識更新的需求。開展事故預(yù)想并進(jìn)行危險點分析和預(yù)控,推廣執(zhí)行任務(wù)令,二次回路操作規(guī)定,典型事故處理,大二次、調(diào)控一體化信號的分析處理,智能變電站一、二次設(shè)備,安全管理培訓(xùn),撰寫專業(yè)技術(shù)、管理論文或總結(jié)(心得),以提高他們的綜合能力。
5.技能競賽前集訓(xùn)和競賽
為提高變電運行人員學(xué)習(xí)技術(shù)技能的積極性,相關(guān)部門會定期地組織各種形式的技術(shù)技能競賽,通過競賽推動了運行人員技術(shù)技能水平的提高,營造出“比、學(xué)、趕、幫、超”的良好氛圍。而仿真站是選拔參賽選手和賽前集訓(xùn)及競賽的最好場所。近年來的這類比賽均在仿真站進(jìn)行,因此以競賽為目的的仿真訓(xùn)練比以提高運行技術(shù)技能水平為目的的仿真培訓(xùn)更具針對性。改變了過去由于變電站操作受客觀條件的限制,技能競賽考試只能“紙上談兵”的局面。
二、變電仿真培訓(xùn)存在的問題
1.仿真系統(tǒng)的仿真能力還不盡如人意
(1)硬仿真變電站。采用數(shù)學(xué)—物理模擬的硬仿真變電站受不可更改的模擬盤結(jié)構(gòu)的限制,只能是一個相對典型的變電站界面,與綜合自動化變電站培訓(xùn)軟仿真系統(tǒng)比較,主要是直觀性好,使用操作方便。但可擴(kuò)充性差,而且不具備遠(yuǎn)程培訓(xùn)的功能,目前已經(jīng)被淘汰了。
(2)綜合自動化變電站軟仿真系統(tǒng)。可擴(kuò)充性較好,而且具備遠(yuǎn)程培訓(xùn)的功能,使用操作方便,系統(tǒng)反應(yīng)速度較快,分組操作互不影響,但組內(nèi)操作互相影響。異常情況仿真能力不足。
(3)三維變電站軟仿真系統(tǒng)。是集控模式變電站仿真系統(tǒng),與綜合自動化變電站軟仿真系統(tǒng)比較,主要是按照設(shè)備實物進(jìn)行三維建模,形象逼真,具有較完善的變電站設(shè)備巡視功能。多人同時訓(xùn)練、互不影響。異常情況仿真能力有所提升,但設(shè)備異常等仿真方面與現(xiàn)場實際情況相比仍然存在較多的差異。三維操作復(fù)雜,系統(tǒng)反應(yīng)速度慢,對于年齡偏大、計算機(jī)“玩得”不是很熟練的學(xué)員,在仿真系統(tǒng)使用操作上造成較大的困難。
(4)集控站仿真系統(tǒng)(調(diào)控一體化仿真系統(tǒng))。是在集控模式仿真變電站上發(fā)展起來的,是仿真一個地區(qū)或省網(wǎng)部分地區(qū)的若干個變電站組成假想的電網(wǎng),潮流和計算精度均存在問題。而且仿真集控站難以跟上電網(wǎng)發(fā)展的需求,存在一定的滯后性。仿真系統(tǒng)與變電運行人員真正面對的工作環(huán)境之間存在較大的差異,集控站運行人員在監(jiān)盤、事故處理的訓(xùn)練上針對性雖然有所提升,但還是難以做到盡善盡美。
2.工學(xué)矛盾突出
由于電網(wǎng)迅猛發(fā)展,變電站也愈來愈多,運行人員總?cè)藬?shù)卻不增反減。由于各供電企業(yè)實施少人值班、減人增效、減少培訓(xùn)成本等措施,執(zhí)行定崗定編,一個蘿卜一個坑,因此抽調(diào)已經(jīng)定崗的運行人員脫產(chǎn)學(xué)習(xí),有一定的困難,工學(xué)矛盾相當(dāng)突出。
3.對資深學(xué)員培訓(xùn)缺乏經(jīng)驗
目前的變電仿真培訓(xùn)主要是取證與復(fù)審兩大類,對這兩類培訓(xùn)無論是培訓(xùn)內(nèi)容還是培訓(xùn)方法都是比較成熟的。但對資深人員的培訓(xùn),如:變電運行班組長及以上人員的培訓(xùn)或技師、高級技師鑒定前的培訓(xùn)目前還比較缺乏經(jīng)驗,還處于摸著石頭過河的階段。
三、對策
我們應(yīng)客觀地對待變電仿真培訓(xùn)中存在的實際問題,根據(jù)培訓(xùn)中心實際情況,揚長避短,突出重點,注重變電運行人員關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,并且采取以下的措施。
1.進(jìn)一步發(fā)展與提升仿真變電站功能,確保仿真的正確性、易維護(hù)性、易擴(kuò)充性
仿真系統(tǒng)應(yīng)具備操作簡單、易于修改,便于維護(hù)的功能。用戶可在使用過程中,按照各自變電站的實際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷模蛊涓N近實際運行中的變電站。同時還應(yīng)提供與現(xiàn)場正在運行的電力系統(tǒng)相連接的接口,即可獲取現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù),使仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更真實可信,盡可能地使仿真系統(tǒng)與現(xiàn)場保持一致性。
2.仿真系統(tǒng)的仿真水平有待進(jìn)一步完善,提高三維操作的便捷性,提升系統(tǒng)的反應(yīng)速度
操作的便捷和系統(tǒng)反應(yīng)快速,可以讓培訓(xùn)的學(xué)員集中更多的時間和精力用于提升專業(yè)技能上。另外,變電仿真系統(tǒng)不是建得愈多愈好,建得再多,也不能仿真系統(tǒng)內(nèi)的所有變電站。關(guān)鍵在于能仿真系統(tǒng)內(nèi)變電站的主要類型,關(guān)鍵在于完善,建一個站是一個站,每個站都能派上一個站的用場。否則,不僅浪費了精力,而且浪費了財富。
3.軟仿真變電站完全采用軟件的形式實現(xiàn),具有完善的遠(yuǎn)程培訓(xùn)功能
可以突破時空的限制,依托電力系統(tǒng)局域網(wǎng)的技術(shù)平臺,進(jìn)行遠(yuǎn)程培訓(xùn)。目前遠(yuǎn)程培訓(xùn)主要是針對已取到上崗證的員工定期復(fù)審輪訓(xùn),因為這部分員工的工學(xué)矛盾特別突出。
4.在教學(xué)內(nèi)容上,突出針對性、實效性和適度的超前性原則
培訓(xùn)教師必須深入各供電企業(yè)調(diào)研培訓(xùn)需求,找出各層次尤其是高層次學(xué)員迫切需要學(xué)習(xí)的知識和技能,并獲取最新技術(shù)設(shè)備信息,分析整理制作成課件后作為培訓(xùn)的內(nèi)容。例如:隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,各地區(qū)電網(wǎng)調(diào)控一體化的實施,地區(qū)調(diào)度控制中心監(jiān)控人員(由原來的運行人員抽調(diào)來的)急需進(jìn)行崗位培訓(xùn)。培訓(xùn)中心主動適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的需求,通過調(diào)研后確定培訓(xùn)的內(nèi)容為:主要設(shè)備典型繼電保護(hù)及自動裝置的配置、動作條件及配合;地區(qū)調(diào)度控制中心信號類型、分類原則、分析處理;電網(wǎng)的理論知識;電網(wǎng)的倒閘操作和電網(wǎng)的事故處理等。從去年開始舉辦了十多期地區(qū)調(diào)度控制中心監(jiān)控人員上崗取證培訓(xùn)班,使監(jiān)控人員技能水平迅速提升,快速適應(yīng)新崗位的要求。
一. 選擇題
1. 衡量電能質(zhì)量的三個主要技術(shù)指標(biāo)是電壓、頻率和(A)。
A.波形 B.電流 C.功率 D.負(fù)荷
2.一般電氣設(shè)備的標(biāo)示牌為(A)。
A.白底紅字紅邊 B.白底紅字綠邊
C.白底黑字黑邊 D.白底紅字黑邊
3.交流電流表或交流電壓表指示的數(shù)值是(B)。
A.平均值 B.有效值 C.最大值 D.瞬時值
4.純電感在電路中是(B)元件。
A.耗能 B.不耗能 C.發(fā)電 D.發(fā)熱
5.對于頻率為50hz的交流電,流過人體的電流超過()mA時,就有致命危險。
A.20-30 B.30-40 C.40-50 D.50-100
6.變電站的110KV及以下母線電量不平衡率,一般要求不超過(B)。
A.+1% B.+2% C.+3% D.+4%
7.電力系統(tǒng)在很小的干擾下,能獨立地恢復(fù)到其初始運行狀況的能力,稱為(B)。
A.初態(tài)穩(wěn)定 B.靜態(tài)穩(wěn)定 C.系統(tǒng)的抗干擾能力 D.動態(tài)穩(wěn)定
8.空載高壓長線路的末端電壓(B)始端的電壓。
A.低于 B.高于 C.等于 D.有時高于、有時低于
9.零序電壓的特性是(A)。
A.接地故障點最高 B.變壓器中性點零序電壓最高
C.接地電阻大的地方零序電壓高 D.接地故障點最低
10.雷電引起的過電壓稱為(C)。
A.內(nèi)部過電壓 B.工頻過電壓 C.大氣過電壓 D.事故過電壓
11.交流電弧熄滅的時機(jī)在(B)。
A.電壓過零時 B.電流過零時
C,電壓幅值時 D,電流幅值時
12.SF6氣體在(C)作用下會產(chǎn)生有毒氣體。
A.高溫 B.與空氣接觸 C.電弧 D.泄露
13.在人站立或行走通過有電流通過的地面,兩腳間所承受的電壓稱為(A)。
A.跨步電壓 B.接觸電壓 C.接地電壓 D.過渡電壓
14.距接地體處的跨步電壓變化距離(B)。
A.10m以外為0 B,越接近接地處越大,越遠(yuǎn)則越小,20m時為0
C.30m以外為0 D.5m以內(nèi)最小
15.使用鉗形電流表時,應(yīng)注意鉗形電流表的(A)。
A.電壓等級 B.絕緣等級 C.合格證 D.量程
二.簡答題
1.SF6斷路器的性能特點是什么?
答:(1)滅弧能力強,介質(zhì)絕緣強度高,單元額定電壓較高。
(2)在開斷大電流時,產(chǎn)生的電弧電壓不變,觸頭壽命長。
(3)切斷小電流、電容電流時,過電壓值較小,無需并聯(lián)電阻。
(4)本體壽命高,檢修周期長,維護(hù)方便。
(5)體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)簡單,噪聲小。
2.油斷路器油位異常的危害是什么?
答:油斷路器中的油起滅弧和絕緣作用,若油位過高,可能造成在切斷故障電路時由于電弧與油作用分解出大量氣體,產(chǎn)生壓力過高而發(fā)生噴油現(xiàn)象,甚至由于緩沖空間減小而發(fā)生斷路器油箱變形成爆炸事故。若油位過低,空氣中的潮氣進(jìn)入油箱,使部件乃至滅弧室暴露在空氣中,可能造成絕緣受潮故障,或由于油量少,在開斷故障電路時產(chǎn)生壓力過低 ,滅弧困難,使電弧燒壞觸頭和滅弧室甚至電弧沖出油面,高溫分解出來的可燃?xì)怏w混入空氣,引起爆炸。
一、培訓(xùn)基地概況
基地自2000年開辦以來,求真務(wù)實,開拓進(jìn)取,已成為省內(nèi)一家特色鮮明、業(yè)績突出,集調(diào)度中心、集控站、變電站運行值班員培訓(xùn)為一體的綜合電力仿真培訓(xùn)基地。
南京供電公司的“OPEN2000EMS能量管理系統(tǒng)”,于1999年底通過驗收鑒定并投入運行,2000年獲江蘇省電力公司科技進(jìn)步一等獎。從2000年開始基地利用該系統(tǒng)的調(diào)度員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)(DTS),逐步開展培訓(xùn)各類調(diào)度員和變電運行人員,并應(yīng)用在市公司的反事故演習(xí)。
“變電站集中監(jiān)控仿真培訓(xùn)系統(tǒng)”于2001年正式立項,并于2002年9月通過驗收。依托該系統(tǒng),2002年10月起正式用于變電站值班員的仿真培訓(xùn)工作。培訓(xùn)對象包括220kV、110kV和35kV集控站/變電站值班員。2003年初,后繼項目“地區(qū)電網(wǎng)綜合仿真培訓(xùn)系統(tǒng)”啟動,該系統(tǒng)于2004年2月開發(fā)完成并通過江蘇省科技廳組織的驗收鑒定。該系統(tǒng)投入使用后,基地的仿真機(jī)增加了500kV變電站仿真和調(diào)度-變電綜合仿真,培訓(xùn)對象擴(kuò)展至500kV變電站值班員。
2009年中心為了更好的適應(yīng)變電技術(shù)的發(fā)展,在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上,提出了系統(tǒng)的升級改造,與中國電科院簽定了增加兩個500kV仿真變電站和兩個220kV仿真變電站三維多媒體坊真系統(tǒng)和500kV及220kV集控站仿真系統(tǒng),現(xiàn)在已投入培訓(xùn)使用。到目前為止基地已有500kV、220kV、110kV、35kV變電站仿真及500kV、220kV集中監(jiān)控系統(tǒng)共計13套。
基地現(xiàn)有仿真機(jī)房總面積近500平方米,有仿真教學(xué)室五間,多媒體教室五間,用于培訓(xùn)500kV、220kV、110kV、35kV變電站和集控站值班員,一次共可容納200名學(xué)員培訓(xùn);基地的內(nèi)部服務(wù)器設(shè)有提供電力系統(tǒng)知識多媒體學(xué)習(xí)網(wǎng)站,通過基地內(nèi)設(shè)的百兆網(wǎng)絡(luò),學(xué)員在機(jī)房可以訪問網(wǎng)站,自助進(jìn)行一次設(shè)備、繼電保護(hù)設(shè)備、變電運行事故處理、電氣符號查詢等課件的學(xué)習(xí)。
目前,本仿真培訓(xùn)基地開展的業(yè)務(wù)主要有:500kV、220kV、110kV變電站、集控站值班員的仿真取證和復(fù)審培訓(xùn)和單元制等級工培訓(xùn),變電站值班員中級工、高級工、技師技能鑒定,變電運行崗位培訓(xùn)、公司新進(jìn)人員、轉(zhuǎn)崗人員和專業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn),并已舉辦數(shù)期省、市公司變電站值班員的崗位技能競賽和市公司迎峰度夏反事故演習(xí)。
基地?fù)碛幸恢Ы?jīng)驗豐富、熱心于電力企業(yè)職業(yè)教育培訓(xùn)的師資隊伍。現(xiàn)有6名專職指導(dǎo)教師,高級職稱5人、中級職稱1人。同時為了突顯電力系統(tǒng)專業(yè)培訓(xùn)的特點、滿足企業(yè)培訓(xùn)工作的需要,基地還從南京供電公司、江蘇省檢修公司、江蘇省電科院及南京工程學(xué)院等單位聘請了相關(guān)專家作為仿真培訓(xùn)兼職教師,增強擴(kuò)大基地師資隊伍。
二、組織機(jī)構(gòu)完善,管理制度健全
為加強對基地各項工作的組織管理,及對教學(xué)質(zhì)量的全面監(jiān)控,基地制定了較為完善的管理制度,有《仿真培訓(xùn)員工作標(biāo)準(zhǔn)》、《培訓(xùn)管理手冊》、《仿真培訓(xùn)項目流程管理細(xì)則》等,其中《培訓(xùn)管理手冊》包含了大量二級文件,如《培訓(xùn)班管理制度》、《班主任制度》、《教師守則》、《學(xué)員守則》、《考場紀(jì)律》、《監(jiān)考人員職責(zé)》、《仿真機(jī)房管理制度》、《考勤制度》和《設(shè)備管理制度》等等。
基地設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)的檔案室,自基地建立之初,所有仿真系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)文檔、仿真站相關(guān)設(shè)備資料、規(guī)程、教案、驗收鑒定資料、各期培訓(xùn)班學(xué)員練習(xí)、考卷等資料統(tǒng)一分類歸檔。并利用培訓(xùn)管理信息系統(tǒng),對基地的各類管理制度、文件、每期培訓(xùn)班的計劃、通知、經(jīng)費、成績、反饋等施行統(tǒng)一電子化管理,實現(xiàn)了培訓(xùn)管理流程的標(biāo)準(zhǔn)化。
三、培訓(xùn)教學(xué)管理
基地自舉辦仿真培訓(xùn)以來,十分重視仿真課程的開發(fā)與仿真教學(xué)特色的研究。提出了“立足電力需求,培養(yǎng)技能人才”的辦學(xué)思想,不斷提高辦學(xué)水平和辦學(xué)質(zhì)量,并從以下四個方面著手開展工作,爭創(chuàng)電力行業(yè)仿真培訓(xùn)優(yōu)秀基地:一是以供電企業(yè)員工能力需求為導(dǎo)向,以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線,抓好專業(yè)建設(shè),加強實踐性教學(xué),實現(xiàn)培訓(xùn)與企業(yè)生產(chǎn)需求接軌;二是建立培訓(xùn)質(zhì)量管理體系,設(shè)計培訓(xùn)項目標(biāo)準(zhǔn)流程及系列標(biāo)準(zhǔn)文件,實現(xiàn)對培訓(xùn)質(zhì)量的有效控制;三是引導(dǎo)和鼓勵教師投身科研和教學(xué)改革,引進(jìn)新的教學(xué)方法和技術(shù),鍛煉教師,并發(fā)揮學(xué)員在教育培訓(xùn)中的作用;四是教學(xué)過程向社會開放,加強與電力系統(tǒng)專業(yè)院校的合作關(guān)系。
培訓(xùn)項目流程管理方面,基地嚴(yán)格按照《仿真培訓(xùn)項目流程管理細(xì)則》對培訓(xùn)項目實行的統(tǒng)一、規(guī)范化管理,對培訓(xùn)項目實施中的:項目下達(dá)-培訓(xùn)需求調(diào)查-計劃制定-項目實施過程管理-考試、反饋與統(tǒng)計-資料歸檔幾大環(huán)節(jié)均有明確規(guī)定,實行規(guī)范的管理和控制。確保培訓(xùn)各個環(huán)節(jié)有序、高效、可控,以達(dá)到不斷改進(jìn)培訓(xùn)質(zhì)量,提高學(xué)員和送培單位滿意度的目的。
培訓(xùn)計劃制定按照專業(yè)知識結(jié)構(gòu)和能力要素,并且符合仿真培訓(xùn)理論和上機(jī)培訓(xùn)所占比例適中的要求,根據(jù)培訓(xùn)對象的不同,制定了500kV、220kV、110kV變電仿真取證及復(fù)審培訓(xùn),公司新進(jìn)人員培訓(xùn)及變電職業(yè)工種等級工(中級工、高級工、技師)能力培訓(xùn)等多種類型教學(xué)計劃模板。在每次具體的培訓(xùn)開班之前,仿真教師與送培單位部門進(jìn)行溝通,了解培訓(xùn)需求,靈活調(diào)整培訓(xùn)內(nèi)容,制定適應(yīng)不同對象的具體教學(xué)計劃。
培訓(xùn)實施過程中,教師在按計劃執(zhí)行教學(xué)任務(wù)的同時,實時收集學(xué)員反饋信息,有針對性的進(jìn)行重點講解。教學(xué)過程中,教師承擔(dān)了教練、講師、督導(dǎo)三種角色,并根據(jù)仿真教學(xué)的特點,引導(dǎo)學(xué)員在仿真培訓(xùn)過程中不斷總結(jié)和自我學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)員的參與性和主動性,創(chuàng)造良好的的培訓(xùn)氛圍。
培訓(xùn)反饋和改進(jìn),每期培訓(xùn)中教師觀察學(xué)員的反映并及時調(diào)整培訓(xùn)內(nèi)容重點,培訓(xùn)結(jié)束后,每位學(xué)員填寫培訓(xùn)反饋表,反饋內(nèi)容包括培訓(xùn)組織安排、教學(xué)內(nèi)容、教師水平、食宿安排等方面,有專人匯總反饋內(nèi)容并總結(jié)培訓(xùn)效果,反饋匯總后向教師、培訓(xùn)班各組織者、送培單位培訓(xùn)結(jié)果歸檔。并定期回顧各期培訓(xùn)反饋數(shù)據(jù),繪制各項指標(biāo)變化曲線,作為采取改進(jìn)措施的根據(jù)。
四、培訓(xùn)業(yè)績
關(guān)鍵詞:3D實景漫游技術(shù) 變電站培訓(xùn) 3D實景漫游平臺
中圖分類號:TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(c)-0126-01
1 發(fā)展和現(xiàn)狀
近些年來國內(nèi)電力企業(yè)多利用變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)對變電站值班員進(jìn)行培訓(xùn)。這種仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的的應(yīng)用,解決了因真實變電站現(xiàn)場設(shè)備不可隨意操作帶來的工作人員培訓(xùn)不便的難題。培訓(xùn)仿真系統(tǒng)以變電站為原型,測量變電站的各項場景數(shù)據(jù)和設(shè)備數(shù)據(jù),通過幾何建模和模型導(dǎo)入技術(shù),利用造型軟件(如3DS Studio, AutoCAD等)人工搭建3D模型,建立場景和仿真設(shè)備。營造出于與真實變電站主控室相似的環(huán)境,使受訓(xùn)人員盡可能達(dá)到類似于在變電站現(xiàn)場工作的感覺,但是這種仿真培訓(xùn)系統(tǒng)需要耗費大量人力和時間去測量現(xiàn)場、建立模型,工作量很大,成本也很高;另外還涉及到定位、數(shù)字化結(jié)構(gòu)平面、轉(zhuǎn)換現(xiàn)存CAD數(shù)據(jù),對計算機(jī)的運行處理能力和存儲能力要求較高;其中漫游場景是由人工建模而成,然后由計算機(jī)根據(jù)一定的光照模型繪制,色彩層次沒有真實場景豐富,且?guī)в忻黠@的美工痕跡,不能逼真地再現(xiàn)真實場景,真實感不強。
基于以上情況,本文研究的變電站3D實景培訓(xùn)平臺則是就是基于虛擬實景(境)技術(shù)的一種虛擬漫游技術(shù),而這種技術(shù)又是通過基于圖像的繪制技術(shù)設(shè)計和實現(xiàn)的(也稱基于圖像的虛擬場景漫游技術(shù))。
2 變電站3D實景培訓(xùn)平臺的實現(xiàn)
2.1 3D實景漫游技術(shù)的原理
3D全景漫游技術(shù)的重要技術(shù)組成部分是基于靜態(tài)圖像的虛擬現(xiàn)實技術(shù),原理是將相機(jī)環(huán)360°拍攝一組照片拼接成一個全景圖像,并用一個專用的播放軟件在互聯(lián)網(wǎng)上顯示,讓使用者能用鼠標(biāo)控制環(huán)視的方向,可左可右、可近可遠(yuǎn)觀看物體或場景。3D全景技術(shù)是一種桌面虛擬現(xiàn)實技術(shù),并不是真正意義上的3D圖形技術(shù)。3D全景技術(shù)具有以下幾個特點:一是實地拍攝,有照片級的真實感,是真實場景的3D展現(xiàn);二是有一定的交互性,用戶可以通過鼠標(biāo)選擇自己的視角,任意放大和縮小,如親臨現(xiàn)場般環(huán)視、俯瞰和仰視;三是不需要單獨下載插件,一個小小的java程序,自動下載后就可以在網(wǎng)上觀看全景照片,或者使用quick time播放器直接觀看。并且,全景圖片文件采用先進(jìn)的圖像壓縮與還原算法,文件較小,一般只有100~150 k,利于網(wǎng)絡(luò)傳輸。
3D實景漫游技術(shù)主要依靠Silverlight渲染技術(shù)實現(xiàn)3D實景漫游平臺的構(gòu)建。Silverlight渲染技術(shù)是近年來興起的一種倍受關(guān)注的場景建模和繪制技術(shù),也是目前虛擬場景漫游領(lǐng)域中的主流技術(shù),原理是基于球形環(huán)境映射原理(Spherical Environment Mapping)。球形環(huán)境映射是模擬在球體表面產(chǎn)生環(huán)境映射的技術(shù),通過對普通貼圖的UV坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整計算來產(chǎn)生在球體表面應(yīng)產(chǎn)生的扭曲。UV的計算利用球體表面的法線來計算。計算公式如下:u=Nx/2+0.5 v=Ny/2+0.5。計算公式中的Nx和Ny是表面法線的x和y分量,除以2將區(qū)間限制在[-0.5,0.5],+0.5將區(qū)間調(diào)整至UV坐標(biāo)應(yīng)在的[0,1]區(qū)間。在這個公式的計算下,當(dāng)球體正中表面法線正對攝像機(jī)的地方,坐標(biāo)不會有任何扭曲;周圍點依次隨著Nx和Ny分量的增大而產(chǎn)生扭曲。而球體背面的剔除面可以根據(jù)法線Z分量的正負(fù)來判斷。因此這種技術(shù)實現(xiàn)主要通過將一張帶有周圍環(huán)境的貼圖進(jìn)行扭曲渲染,將其進(jìn)行球形扭曲化以達(dá)到模擬現(xiàn)實的效果。基于該技術(shù)原理采用了微軟推出的高級著色器語言(High Level Shader Language,簡稱HLSL),HLSL的主要作用為將一些復(fù)雜的圖像處理,快速而又有效率地在顯示卡上完成。
2.2 3D實景培訓(xùn)平臺的構(gòu)建
3D實景漫游平臺系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、Web Service服務(wù)、Web端及必要的輔助工具組成。數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)管理和保存數(shù)據(jù);Web端用于系統(tǒng)展示。系統(tǒng)具有以下功能:變電站內(nèi)3D實景漫游、設(shè)備臺賬信息管理、SVG一次接線圖仿真、雷達(dá)地圖、地圖導(dǎo)航、指定巡檢路線、場景設(shè)備定位、熱點展示、模擬操作視頻&動畫觀看、制度管理、資料上傳&下載、在線測試等多項功能。
3D實景漫游平臺的構(gòu)建大致可分為以下幾個步驟。
(1)搭建數(shù)據(jù)庫。可新購或使用原有數(shù)據(jù)服務(wù)器)上搭建一個3D實景漫游平臺的數(shù)據(jù)庫用于數(shù)據(jù)的存儲和管理。
(2)構(gòu)架Webservice服務(wù)。在服務(wù)器(與數(shù)據(jù)庫同一服務(wù)器)上構(gòu)建Webservice服務(wù),為未來可能的數(shù)據(jù)的采集與通訊提供服務(wù)。
(3)構(gòu)架Web程序。在服務(wù)器(與數(shù)據(jù)庫、WCF服務(wù)在同一服務(wù)器)上構(gòu)架Web程序,為系統(tǒng)和模塊的人機(jī)界面和數(shù)據(jù)展示提供服務(wù)。
(4)展示插件代碼的內(nèi)嵌。將3D實景漫游平臺的展示插件嵌入到需用于展示的門戶網(wǎng)站的網(wǎng)頁中,通過點擊門戶網(wǎng)站的特定模塊進(jìn)行展示。
(5)場景和設(shè)備信息采集。由工程人員前往變電站現(xiàn)場使用單反相機(jī)、魚眼鏡頭及其它必要配件等設(shè)備對現(xiàn)場場景、設(shè)備進(jìn)行取景拍攝,并保證拍攝的圖片清晰美觀利用合圖工具將圖片合成實景漫游圖并上傳由工程人員對所拍攝的圖片進(jìn)行必要的美工處理后,利用合圖工具將拍攝回來一個場景的6張照片合并為一張全景圖,然后通過Web端將圖片上傳至數(shù)據(jù)庫中。
(6)Web端配置。經(jīng)過上述七個步驟的操作,實現(xiàn)了3D實景漫游平臺的構(gòu)建。當(dāng)用戶通過瀏覽器打開指定的網(wǎng)址時,平臺會利用Silverlight渲染技術(shù)將第6步驟合成的全景圖經(jīng)過球形渲染展現(xiàn)給用戶,使用戶可以通過鼠標(biāo)操作或以自動巡游模式實現(xiàn)在變電站內(nèi)360度全方位的虛擬實景漫游體驗。
3 結(jié)語
本文深入介紹了3D實景漫游技術(shù)的發(fā)展歷史和原理,并以廣東電網(wǎng)公司汕尾供電局變電站3D實景培訓(xùn)平臺的開發(fā)和實踐經(jīng)驗為例,詳細(xì)描述了變電站3D實景漫游平臺構(gòu)建的具體實踐方法和步驟。變電站3D實景培訓(xùn)平臺的建設(shè)和應(yīng)用有助于提高變電站培訓(xùn)工作的質(zhì)量和效率,同時降低供電局和變電站的培訓(xùn)成本,具有很好的推廣意義和市場前景。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:變電站;仿真;應(yīng)用
作者簡介:周秧(1981-),女,浙江諸暨人,浙江省電力公司培訓(xùn)中心,講師;蔣吉蓀(1962-),男,浙江建德人,浙江省電力公司培訓(xùn)中心,工程師,高級技師。(浙江 建德 311600)
中圖分類號:G726 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)15-0025-02
變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)是目前針對變電站運行人員培訓(xùn)的主要工具之一。由于電力系統(tǒng)自身的特殊性,電力生產(chǎn)與消費具有同時性、瞬時性等特點,日常工作中運行人員很難在真實運行的設(shè)備上進(jìn)行訓(xùn)練,不能將運行的系統(tǒng)當(dāng)作試驗品,更不允許人為設(shè)置一些事故用于培訓(xùn)。因此,目前普遍采用變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng),建立一個與實際變電站運行狀況相似的仿真變電站。運行人員可以在這個仿真變電站里進(jìn)行運行工況監(jiān)視、設(shè)備巡視、倒閘操作、缺陷及事故處理等能力的訓(xùn)練。
一、變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)
變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)經(jīng)過多年的開發(fā)、升級提高,目前變電站環(huán)境是三維逼真的,人機(jī)交互是和諧友好的,高效地模擬變電站的各種運行和操作。
浙江省電力公司培訓(xùn)中心變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)包含35kV、110kV、220kV和500kV四個電壓等級,是聯(lián)合電網(wǎng)型仿真系統(tǒng),同一電壓等級以及不同電壓等級的變電站之間均有聯(lián)系,與目前的電網(wǎng)現(xiàn)狀相一致,使培訓(xùn)與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合。同一電壓等級的變電站,不同變電站的主接線方式、正常的運行方式多樣化,有雙母線帶旁路、雙母線、雙母單分段、單母分段、內(nèi)橋接線等形式。繼電保護(hù)及自動裝置的配置形式也是不同類型、不同廠家、不同原理的結(jié)合,充分滿足了培訓(xùn)需求多樣性的要求,可以適應(yīng)來自不同變電站運行人員的培訓(xùn),能夠滿足各等級、各崗位運行人員的培訓(xùn)。
二、仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的應(yīng)用
變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)對增強變電站運行人員的運行技術(shù)素質(zhì),提高電力系統(tǒng)安全運行水平發(fā)揮著重要的作用,具有其他培訓(xùn)方式所不可能替代的獨特優(yōu)勢,可以讓“教—學(xué)—練”的培訓(xùn)模式發(fā)揮到極致,其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益是巨大的。
1.運行工況監(jiān)視培訓(xùn)
運行工況監(jiān)視是對變電站內(nèi)的日常信息進(jìn)行監(jiān)視,以達(dá)到掌握變電站一、二次設(shè)備運行狀態(tài)及電網(wǎng)潮流分布情況,保證正常運行的目的。目前采用的是計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),以微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為主、人工為輔的方式。
變電站的運行監(jiān)視工作是日常運行管理工作的主要組成部分。學(xué)員可以在仿真系統(tǒng)上學(xué)習(xí)監(jiān)視的內(nèi)容,能夠掌握正常運行狀態(tài)下的系統(tǒng)情況,不正常的情況有哪些,出現(xiàn)問題時如何應(yīng)對、處理。
2.設(shè)備巡視培訓(xùn)
設(shè)備巡視檢查是變電站運行人員的一項重要技能,及時發(fā)現(xiàn)異常和缺陷,對預(yù)防事故的發(fā)生,確保設(shè)備安全運行起著重要的作用。變電站中的設(shè)備很多,運行人員在設(shè)備正常運行時需巡視,設(shè)備出現(xiàn)異常時需巡視,電網(wǎng)或設(shè)備發(fā)生事故時也要巡視,這就要求運行人員掌握變電站中的每個設(shè)備在不同情況下的巡視內(nèi)容。
設(shè)備巡視工作每名變電站運行人員在工作中都在做,但是很多都是走形式,做表面的工作,很少有人可以將設(shè)備巡視工作做到位、做好。就以主變壓器為例,在正常巡視、熄燈巡視和特殊巡視時的內(nèi)容不完全相同,側(cè)重的內(nèi)容不一致,作為一名合格的變電站值班員是需要掌握的。
仿真培訓(xùn)系統(tǒng)逼真的三維畫面,使參培人員可以簡單、自如地在仿真變電站里隨意走動,對設(shè)備進(jìn)行多角度、全方位地檢查,把學(xué)習(xí)的理論知識真正運用起來。教員可以對設(shè)備設(shè)置異常,培養(yǎng)學(xué)員在巡視檢查時候發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷的能力,如瓷瓶有裂紋、設(shè)備發(fā)紅過熱、設(shè)備滲漏油等。
3.倒閘操作培訓(xùn)
倒閘操作是變電站運行人員的一項重要工作,它關(guān)系著變電站以及電系統(tǒng)的安全運行,也關(guān)系著操作人員自身的安全。熟練并正確地進(jìn)行倒閘操作,是每一個運行人員必須達(dá)到的基本技能。變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)提供了對運行人員培養(yǎng)規(guī)范化操作習(xí)慣、操作術(shù)語、防止誤操作等的訓(xùn)練。培訓(xùn)人員可以按照倒閘操作的步驟和要求,從接受調(diào)度操作預(yù)令開始,擬票、審票,準(zhǔn)備工器具,危險點分析預(yù)控,接到調(diào)度的正令后依照操作步驟進(jìn)行準(zhǔn)確有序地操作,直到倒閘操作完畢,匯報調(diào)度,簽銷操作票。這樣既符合現(xiàn)場的操作程序和習(xí)慣,也使運行人員感到更加真實,從而達(dá)到更好的培訓(xùn)效果。
通過倒閘操作培訓(xùn),可以使運行人員學(xué)會如何規(guī)范地接受調(diào)度下達(dá)的指令,如何規(guī)范地使用術(shù)語與調(diào)度交流,能夠正確、迅速地填寫操作票,且能夠理解每一步操作步驟的意義,而不是照本宣科、死記硬背,這樣就可以將學(xué)習(xí)到的技能舉一反三地應(yīng)用到實際的工作實踐中,做到學(xué)以致用。
變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)可以進(jìn)行各種設(shè)備的倒閘操作,包括線路、母線、變壓器、旁路開關(guān)代出線(主變)開關(guān)的操作等,不僅包含了一次設(shè)備的操作,也有二次設(shè)備的操作。在進(jìn)行倒閘操作培訓(xùn)過程中,可以很好地將相關(guān)的規(guī)程、制度融入進(jìn)去,不但能夠熟練掌握倒閘操作的過程,還可以提高安全意識和其他相關(guān)技術(shù)水平。在倒閘操作過程中,如果出現(xiàn)誤操作,仿真培訓(xùn)系統(tǒng)與實際變電站一樣,會發(fā)出相應(yīng)的各種音響、信號,同時可以在相應(yīng)的設(shè)備上看到因誤操作所引起的事故現(xiàn)象及保護(hù)動作情況。通過模擬誤操作的培訓(xùn),可以加深運行人員對誤操作所引起的嚴(yán)重后果的感性認(rèn)識,同時也可以提高運行人員處理誤操作所引起事故的能力,做到臨危不亂。
4.缺陷處理培訓(xùn)
變電站電氣設(shè)備的缺陷是指設(shè)備的異常運行狀態(tài)或異常運行情況,如不及時處理將可能逐漸嚴(yán)重,甚至發(fā)展成為事故,或造成事故的擴(kuò)大。變電站一次、二次設(shè)備在不間斷地長時間工作中,或多或少都會產(chǎn)生缺陷,故發(fā)現(xiàn)缺陷并會處理缺陷是運行人員必備的一項技能。缺陷可分為緊急缺陷、重要缺陷和一般缺陷三類,變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)可以根據(jù)需要設(shè)置各種類型的缺陷。通過培訓(xùn),學(xué)員可以學(xué)會發(fā)現(xiàn)缺陷后,如何給缺陷定性,如何處理缺陷,并且能夠掌握最優(yōu)的處理方案。一個缺陷出現(xiàn)后,可以有多種處理的方案,其中一個是最安全、最可靠的方案。通過培訓(xùn)可以提高運行人員的缺陷處理能力,將可能發(fā)生的事故防患于未然。
5.事故處理培訓(xùn)
事故處理能力是反映運行人員綜合能力的一個重要手段。發(fā)生一個事故,能夠?qū)κ鹿蔬M(jìn)行分析、判斷,并能夠給出完整的、合理的、可行的處理方案。把一個事故處理完整,需要人員有很多的專業(yè)知識作為基礎(chǔ)。
隨著技術(shù)的快速發(fā)展,電氣設(shè)備性能日益完善,發(fā)生故障的概率也是日趨降低。運行人員在現(xiàn)場遇到事故的機(jī)會越來越少,對事故處理能力的培養(yǎng)的機(jī)會也是越來越少。一旦發(fā)生事故,運行人員就會感覺無從下手,不知道如何分析事故原因,如何判斷事故性質(zhì),如何查找故障點,如何匯報調(diào)度,如何處理事故。因此,事故處理的培訓(xùn)是運行人員培訓(xùn)的重中之重。