基于“VR”技术的变电站仿真平台

1.1 项目背景
电力企业积极应对电网特性深刻转变和新技术全面推广带来的深刻挑战，提出要着力开展智能变电站关键技术研究与推广应用，积极推进改进创新，利用交互式的三维动态视景功能，实现智能变电站各装置、光纤链路及虚回路的可视化；利用实体行为系统仿真功能，实现在虚拟现场中模拟装置试验、回路查找、危险点直观分析、安全措施布置等各种标准化作业流程；利用多源信息融合功能，实现图纸、说明书、标准化作业指导书、缺陷典型分析库等基础资料的融合共享。VR技术的引入将弥补纸质及电子材料的诸多弊端，真实的再现继电保护室日常工作场景拓展安全管理空间，实现智能变电站虚回路的可视化。

1.2 项目目标
研制成功基于“VR”技术的变电站仿真平台一套。

1）利用交互式的三维动态视景功能，实现智能变电站各装置、光纤链路及虚回路的可视化；

2）利用实体行为系统仿真功能，实现在虚拟现场中模拟装置试验、回路查找、危险点直观分析、安全措施布置等各种标准化作业流程；

3）利用多源信息融合功能，实现图纸、说明书、标准化作业指导书、缺陷典型分析库等基础资料的融合共享。

1.3 服务工作内容
  利用“VR”技术，通过计算机图形构建变电站一、二次设备三维数字模型，二次人员在虚拟场景动态漫游并可以直观的感受到各类设备。在虚拟场景中，利用三维动态视景功能将智能变电站中装置、光纤链路、虚回路等转换成便于直观查看、操作的常规变电站模式，实现智能变电站虚回路的可视化。

1）、3D变电站及保护屏实景再现

可以通过VR眼镜对建模包括的保护屏的装置、压板、空开、光纤的可视化，并进行相关操作。通过仿真可以再现保护装置的操作。

2）、模拟作业流程模块

针对某项作业项目，即可动态展示模拟作业场景，从危险点直观辨识分析、安全措施布置到作业的每一个步骤均可模拟；同时模拟作业时若发生安全措施不到位、作业步骤不规范等行为，该模块具备自动报警功能，有效提高了现场作业安全，规范了现场作业行为。

3）、信息融合数据库模块

关联图纸、说明书、典型缺陷库、标准化作业指导书等资料，在模拟场景中可随时查看装置图纸和说明书；通过典型缺陷库，可快速定位缺陷部位，查出缺陷原因，制定消缺办法，并附有图文说明。

1.4 技术服务方案
基于“VR”技术的变电站仿真平台搭建项目通过先进的虚拟现实技术，实现一、二次浏览模块，标准化作业指导模块，实战演练模块，智能站典型缺陷模块四大功能。

（1）一、二次浏览模块

包括全回路展示，区分电压回路、电流回路、控制回路、开入回路。涵盖220汇控柜、110kV汇控柜、保护室、后台系统的3D建模及操作仿真实现。主要包括：1、保护装置的界面2、屏柜的相关装置3、后台界面4、其他二次设备5、全回路展示模块。

（2）标准化作业指导模块

包含作业卡逐条指导。逐步分步骤指导操作。涵盖开工前显示工单、定值单、票卡、指导书，工作前首先查看；在开始操作后逐条展示。主要包括：1）采样检查显示具体输入数值

2）差动保护、零序保护。3）保护装置修改定值参数。4）可按照定值模拟实验5）SV、GOOSE光纤插拔，封电流操作。

（3）实战演练模块

实现继电保护工作的虚拟仿真，包括作业开工前显示工单、定值单、票卡、指导书的查看操作，使演练人员“真实”的再现目前保护室的日常工作。

（4）智能站典型缺陷模块

利用虚拟现实技术模拟智能站典型缺陷的消缺功能，如SV及GOOSE断链；控制回路断线；电压切换回路同时动作等工作。