电力系统仿真模拟实训装置

《电力系统仿真模拟模型实训装置》由发电、输变电、配电、供用电设备设施与相对应的操作仿真软件，模拟板、匹配三维动画构成，配合专业的基础理论教学和实训教学，通过实训认识观摩学习与操作演练，使学员掌握电力设备运行与设备制造和检修技术的基本能力，掌握电厂系统运行、电气设备检修与维护、输配电工程设计等方面基本理论和技能，为电力电网工程综合运行操作能力打下基础。为培养学员专业兴趣、专业基本技能和专业素质发挥积极作用，激发学员的学习积极性、主动性和创造性。

实训装置模拟主要承担有《水力发电》、《火力发电》、《新能源发电系统》、《发电厂电气部分》、《高电压技术》、《电气设备原理与运行》、《供配电系统设备及运行》、《变电站设计安装与运行》、《变压器设计安装与运行》《输配电线路工艺与检修》等专业课程教、学、做一体化任务；训练学员从事电力工程设计、制造、安装、运行、维护及检修的基本技能。由于电力系统专业学员毕业就业工作岗位不同，所需掌握和使用的各种技能不同， 因而针对不同工作岗位进行系统化操作实训，因此操作演练该系统进行试验实训满足学员对知识点的吸收、使今后就业能快速的进入工作状态。

1、理解电力系统、电力网等基本概念；掌握电能的产生、输送、供应和相关设备组成；

2、通过认知实训了解水电站、火电、风电、光伏发电等新能源发电基本组成及过程；

3、了解发电厂及变电站的基本形式；掌握升压站、输电线路、变（配）电站系统的组成、操作运行等知识，能直接正确的操作模拟设备、领会操作的准确性以及操作的合理性；

4. 认识和了解掌握如火力发电的系统设备与工作流程；水电站建筑物：挡水建筑物、泄水建筑物、发电建筑物、引水建筑物、过坝建筑物的型式、布置要求和组成部分； 

5、通过认知实训广泛、具体了解升压站、变电站、变压器、输电线路、输配电设备、用户区域结构布置组成内容；设备的操作和运行特点实训，主要是对设备原理等方面详细了解以及操作能力的练习，时可针对某一具体设备进行练习；

6、设备之间在运行中相互关联方面实训；熟练掌握设备的起停条件、顺序 ，各个设备参数之间的关联，掌握设备异常情况下的维持运行、事故处理等。

二、实训系统包含内容

 规格尺寸：15米*4米；

（一）发电模块组成

1、火力发电模型模拟装置

火力发电模型模拟装置：火电装置由电厂锅炉、汽轮机和发电机（惯称三大主机）及其辅助装置组成；能仿真演示火力发电生产过程，灯光演示、语音同步讲解；

2、水力发电模型模拟装置

水力发电模型模拟装置：由水轮发电机组、厂房剖视，实际冲水发电、显示发电过程、参数数据测试电压、电流、转速、软件界面显示相关参数内容、语音同步讲解。

3、风电场模型模型模拟装置

风电场模型模型模拟装置：在水电大坝蓄水区岸边上布置安装；能仿真演示火力发电生产过程，电动演示、语音讲解。

4、光伏发电模型模拟装置

光伏发电模型模拟装置：利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件。再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置、语音同步讲解。

（二）输配电模块组成

1、500kV升压站模型模拟装置

2、500kV变电站模型模拟装置

3、220kV变电站模型模拟装置

4、110kV变电站模型模拟装置

5、35kV变电站模型模拟装置

6、10kV变电站模型模拟装置

7、配电系统区域模型、输电线路、塔杆模型

8、城镇沙盘用户区

  按500kV、220kV、35kV变电站模型图按比例缩小制作；装置外观：按500KV变电站模型图纸制作，完全按实际升压站现场一次设备的外观和功能设计制作。外形尺寸以实际变电站按比例缩小制作；具有一定的金属感；

   装置上接线带有36V.24V.6V.直流电，可以模拟送电、验电、挂地线等正常操作，同时可以实现带电挂地线、带负荷拉合刀闸、线路短路等误操作事故现象，均在计算机软件系统的配合、支持下实现。 升压站中的部分线路中的隔离开关可以电动操作，模拟开关做分合、开闭动作；断路器用红、绿灯表示开关的合闸、分闸，可以在计算机指令下完成开关的操作.并有信号反馈的控制机上显示，模拟板上清晰显示操作实时状态、语音同步讲解。

   220kV变电站模型有三个电压等级，分别为220kV、110kV和35kV三个额定电压等级；220kV有五回线与电力系统相联。采用双母线代旁路接线，母联与旁路合用一台断路器。110kV共有七回出线，其中三回与电力系统相联，四回向地区电网或大用户供电。采用双母线代旁路接线，设有专用的旁路断路器。35KV有五回出线，另有四组电容器用于无功补偿。采用单母线分段代旁路接线，分段与旁路合用一台断路器。变电站设有容量为120MVA的三绕组主变压器两台，采用有载调压方式。外形尺寸以实际变电站按比例缩小制作，具有一定的金属感；

   110kV变电站模型有三个电压等级，分别为110kV、35kV和10kV三个额定电压等级；110kV采用内桥接线。35kV采用单母线分段接线，10KV采用单母线分段接线。变电站设有容量为400MVA的三绕组主变压器两台，采用有载调压方式。外形尺寸以实际变电站按比例缩小制作，具有一定的金属感； 寸以实际变电站按比例缩小制作，具有一定的金属感；

配电模型则是将变电站出来的高压电能（6kV模型、10kV或35kV模型）分配至用户，电能送到用户区时，需要经配电变压器降压至380（220）伏时，才可被用户直接使用、语音同步讲解。配电线路又分为架空线路和地下电缆，布置地下电缆；配电网是将系统的电能传输给电力用户；配电网采用采用环状式布置供电系统；经高压配电线送到用户配电变电所降压至380V低压，供用电设备使用；模拟演示送电过程，可以在计算机指令下完成开关的操作.并有信号反馈的控制机上显示，模拟板上清晰显示操作实时状态、语音同步讲解。

（三）实训装置模型功能及配套软件模块

1、软件系统

控制系统软件在教师机和学生操作机上不仅能实现对整个动态模拟仿真模型系统的控制，还能实现单独对不同单元的控制；软件应实现用户以人称视角体验3D仿真环境，自主操作，自由行走，用鼠标键盘配合操作，可360度旋转；场景显示方式为3D引擎实时渲染，渲染帧数应超过60帧每秒，和主流液晶显示屏刷新率同步（60帧/秒）

2、监控与操作：

配置高清摄像头，实现整个发电、输电、变电、配电动态模拟仿真模型系统实验室的监控；用户不仅能在本地计算机并且可以通过网络（计算机、手机）远程访问动态模拟仿真模型系统并进行相关实训、实验操作。

3、计算机3台

品牌机，i5/1T，专业显卡，配23"显示器；中控软件支持系统：中控软件支持WindowsXP，Windows7等系统软件；

4、可编程控制器（PLC）

品牌机（三菱、西门子、欧姆龙等），输入输出端口分别不少于64口。

5、投影仪和幕布

***品牌；输出亮度：不小于4500流明；对比度：13000:1；分辨率:XGA(1024×768),讯号可达1600×1200；可支持3D / 120Hz 图像显示；带HDMI数字接口、 RJ45网络接口、12V继电器接口；投影机具有R、G、B之亮度、对比度独立调整功能。电动幕；对角线：不小于250英寸；幕布比例：4:3；***品牌。

7、音像系统

包括功放，音响技术指标：频率响应：68Hz - 20kHz(±3dB)；额定功率：不小于150W，峰值功率：不小于300W；额定阻抗：8Ω；采用***品牌。

8、中控台

实现完全防盗功能，可左右分拉打开，可收纳无线扩音机、UPS，台式电脑、笔记本电脑等；材质：优质冷轧钢板；面板厚度为：不小于1.5mm，工艺：表面酸洗，磷化，静电喷塑；整体造型设计以人为本，边角圆弧过渡。

9、实训室综合布线

含系统集成及布线所需要的VGA线材、音视频线材、PVC管材、铝合金管材、插座、插座、线材等室内设备布线安装所需材料及人工。

10、电力知识培训内容图文系统CD光盘

包括电网；电力系统构成；电力生产环节介绍；输电线路及主要设备图文介绍；输电网结构形式；输电线路架空导线、架空地线；输电线路绝缘子；输电杆塔、变电站图文介绍；电力配电网及主要设备图文介绍；电缆线路图文介绍等等。