地下变电站辅机系统三维仿真系统的研制.pdf

第32卷第6期 电力自动化设备 V01．32No．6 Eleetfit。PowerAutomation @2012年6月 Equipment Jun．2012 地下变电站辅机系统三维仿真系统的研制 陈安鹏1，邰能灵1，胡 炎1，袁成2，盛豪2 (1．上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海200240； 2．上海电力公司超高压输变电公司，上海200063) 摘要：针对地下变电站辅机设备的特殊性．将辅机设备模型分为物理模型和行为模型。并进一步将行为模型分解 为数学模型、动作模型、数据描述和数据接口等。在此基础上，对它们的实现进行了详细的分析，其中数学模型、动 作模型以及数据接口以数据描述为基础．同时又相互独立，使系统具有很强的通用性和扩展性。同时结合地下 变电站构造及辅机设备的分布特点．并考虑系统栽入和卸栽的时间响应，将辅机设备模型以楼层为单位动态栽入 和卸载．使系统始终只计算和处理一层的辅机模型．从而节省了系统的处理时间及占用的硬件资源。该系统不 仅可以独立运行，还可以与二维仿真平台以及在线SCADA系统进行数据交互．增强了仿真效果。运行结果表明， 该方法能在保证仿真培训系统完备性的基础上运行流畅、响应迅速和效果逼真。提高了培训效果。 关键词：变电站：辅机系统；虚拟现实：物理模型：行为模型；动态载入；数据交互 中图分类号：TM743 文献标识码：B 及排水系统的三维仿真系统。。 0 引言 l系统开发介绍 为了缓解用地压力和美化城市环境．越来越多 的城市选择建设地下变电站以满足日益增长的用电 三维仿真系统的主要功能就是虚拟现实．包括 需求[tj。与常规的户外和室内变电站相比．地下变电 辅机三维场景漫游、设备运行状态显示、设备故障状 站电气主设备的运行需要辅机设备为支撑．辅机系 态显示、设备的控制操作、故障汇报以及故障恢复． 统的安全运行是变电站健康运行的基础。与电气设 地下变电站辅机系统三维仿真系统的开发工作紧紧 备不同．辅机设备的运行具有以下特殊性： 围绕上述功能展开。如图l所示．系统的开发大体分 a．设备运行环环相扣．任何一个环节的故障都 为3个阶段引：辅机物理建模阶段、行为建模阶段以 会导致整个系统停止运行．因而辅机设备均设置了 及系统整合阶段。辅机物理建模阶段主要是场景和 备用装置．导致设备繁多： 辅机设备的物理模型建模：行为建模阶段主要完成 b．整个系统以水流和风为媒介．以水温和空气 数据库的设计与连接、辅机设备的动作模型、设备的 温度为最终目标．水和风的处理流程复杂，水温、水 位、水压、水导电度、房间温度、进出风压力以及运行 设备例如水处理系统、通风送风系统、给水排水系统 以及空调系统等设备的运行状态都是关注的量．导 |l 物理模型库 致整个系统观测量众多： c．辅机设备之间联系的介质(水以及风)的传输 医受亘H亟 过程不是瞬时完成的．设备状态变化影响效果缓慢． 罐 从而容许运行人员在不停止设备运行的前提下对故 障进行隔离和恢复．由于设备间连锁众多．操作流程 设备模型库 复杂．给运行人员更大发挥空间的同时．也对运行人 员提出了更高的要求。 可见．辅机