基于“VR”技術的變電站仿真平臺

1.1 項目背景
國網河北省電力公司保定供電分公司積極應對電網特性深刻轉變和新技術全面推廣帶來的深刻挑戰，提出要著力開展智能變電站關鍵技術研究與推廣應用，積極推進改進創新，利用交互式的三維動態視景功能，實現智能變電站各裝置、光纖鏈路及虛回路的可視化；利用實體行為系統仿真功能，實現在虛擬現場中模擬裝置試驗、回路查找、危險點直觀分析、安全措施布置等各種標準化作業流程；利用多源信息融合功能，實現圖紙、說明書、標準化作業指導書、缺陷典型分析庫等基礎資料的融合共享。VR技術的引入將彌補紙質及電子材料的諸多弊端，真實的再現繼電保護室日常工作場景拓展安全管理空間，實現智能變電站虛回路的可視化。

1.2 項目目標
研制成功基于“VR”技術的變電站仿真平臺一套。

1）利用交互式的三維動態視景功能，實現智能變電站各裝置、光纖鏈路及虛回路的可視化；

2）利用實體行為系統仿真功能，實現在虛擬現場中模擬裝置試驗、回路查找、危險點直觀分析、安全措施布置等各種標準化作業流程；

3）利用多源信息融合功能，實現圖紙、說明書、標準化作業指導書、缺陷典型分析庫等基礎資料的融合共享。

1.3 服務工作內容
  利用“VR”技術，通過計算機圖形構建變電站一、二次設備三維數字模型，二次人員在虛擬場景動態漫游并可以直觀的感受到各類設備。在虛擬場景中，利用三維動態視景功能將智能變電站中裝置、光纖鏈路、虛回路等轉換成便于直觀查看、操作的常規變電站模式，實現智能變電站虛回路的可視化。

1）、3D變電站及保護屏實景再現

可以通過VR眼鏡對建模包括的保護屏的裝置、壓板、空開、光纖的可視化，并進行相關操作。通過仿真可以再現保護裝置的操作。

2）、模擬作業流程模塊

針對某項作業項目，即可動態展示模擬作業場景，從危險點直觀辨識分析、安全措施布置到作業的每一個步驟均可模擬；同時模擬作業時若發生安全措施不到位、作業步驟不規范等行為，該模塊具備自動報警功能，有效提高了現場作業安全，規范了現場作業行為。

3）、信息融合數據庫模塊

關聯圖紙、說明書、典型缺陷庫、標準化作業指導書等資料，在模擬場景中可隨時查看裝置圖紙和說明書；通過典型缺陷庫，可快速定位缺陷部位，查出缺陷原因，制定消缺辦法，并附有圖文說明。

1.4 技術服務方案
基于“VR”技術的變電站仿真平臺搭建項目通過先進的虛擬現實技術，實現一、二次瀏覽模塊，標準化作業指導模塊，實戰演練模塊，智能站典型缺陷模塊四大功能。

（1）一、二次瀏覽模塊

包括全回路展示，區分電壓回路、電流回路、控制回路、開入回路。涵蓋220匯控柜、110kV匯控柜、保護室、后臺系統的3D建模及操作仿真實現。主要包括：1、保護裝置的界面2、屏柜的相關裝置3、后臺界面4、其他二次設備5、全回路展示模塊。

（2）標準化作業指導模塊

包含作業卡逐條指導。逐步分步驟指導操作。涵蓋開工前顯示工單、定值單、票卡、指導書，工作前首先查看；在開始操作后逐條展示。主要包括：1）采樣檢查顯示具體輸入數值

2）差動保護、零序保護。3）保護裝置修改定值參數。4）可按照定值模擬實驗5）SV、GOOSE光纖插拔，封電流操作。

（3）實戰演練模塊

實現繼電保護工作的虛擬仿真，包括作業開工前顯示工單、定值單、票卡、指導書的查看操作，使演練人員“真實”的再現目前保護室的日常工作。

（4）智能站典型缺陷模塊

利用虛擬現實技術模擬智能站典型缺陷的消缺功能，如SV及GOOSE斷鏈；控制回路斷線；電壓切換回路同時動作等工作。