现代电力系统构成虚拟仿真教学系统
现代电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。 现代电力系统涉及厂站种类繁多,逻辑复杂,各电力高校也都有电力相关专业,但是截止目前仍未有直观形象、简单高效的可以直观完整展示电力系统的培训内容,导致学员对完整电力系统缺乏概念,导致学员对所学专业内容缺乏宏观认知。
一、业务范围

现代电力系统构成虚拟仿真教学系统内容为现代电力系统结构,主要内容如下:

1) 建立完整的电力系统场景,覆盖“发、输、变、配、用”五大环节典型电力元素;

2) 发电部分包括:核电、火电、水电、风电、光伏,须对主要发电设备进行AR展示和介绍;

火电:建立全厂3D数字模型,包括建筑布局和主要生产设备。生产设备至少包括锅炉系统、汽机系统、泵与风机系统和环保系统。

核电建立核电站核岛、常规岛、升压站、生产区主要构筑物虚拟模型,能够反映核电厂全貌。

水电:参照三峡水电站建立水电大坝、升压站、坝区环境的虚拟场景,以及±800kV直流送出线路全貌。

风电:参照张家口国家级风电示范区和如东海上风电国家级示范区建立典型陆上风电和海上风电虚拟场景,覆盖永磁直驱和双馈异步两种典型机型,以及配套升压站和风电场周边环境。

光伏参照真实光伏电站建立典型的光伏发电虚拟场景,包括牧光互补、渔光互补、风光互补、屋顶光伏等,应展示光伏板、逆变器、升压站全景3D模型。

3) 变电内容:220/500/±800/1000kV升/降压站,共10座,需建立全部10座升/降压变电站全景3D模型;除需要真实反映变电站整体布局外,各变电站均要包含变压器、断路器、隔离开关、PT/CT、避雷器、进线间隔、出线间隔等设备三维数字模型。

4) 输电内容:220/500/±800/1000kV输电线路,需建立各电压等级输电线路全景3D模型,同时含各电压等级各种类型铁塔,包括终端塔、耐张塔、直线塔、换相塔等;±800kV/1000kV输电线路采用8分裂导线,500kV采用4分裂导线;

5) 配电内容:110kV降压站、110kV用户站、化工企业(需建立该企业全景3D模型)、35kV变电站及35kV架空线路、35kV电缆线路(过河电缆)、10kV柱上变压器及10kV线路,均需建立相应变电站及配电线路全景3D模型;

6) 用电内容:大型城市(含2座充换电站)及农村用电负荷全景3D模型;

根据电力系统内在逻辑关系将电力系统构成各环节合理进行布局,同时连接成一个完整的电力系统。

以软件的形式展示上述现代电力系统构成图中业务内容,讲解含电力系统构成、特征、特点和关键技术等内容,以及构成要素的结构和作用培训。

二、功能概述

3D虚拟漫游

现代电力系统构成虚拟仿真教学系统设计3D虚拟漫游功能,用户可通过交互操作在整个虚拟场景中自由漫游,实现对整个业务的认知学习。在虚拟场景叠加电网潮流流向、车流等动态效果。

系统构成讲解

软件支持整个现代电力系统构成宏观到微观的语音讲解(开选择开启或关闭)。包括:覆盖“发、输、变、配、用”五大环节典型电力元素中的典型场站以及场站中的典型设备等;在讲解的过程中,软件会智能聚焦相应板块,提供给用户更加形象的认知。

软件支持在无人干预的情况下,能够进行自动巡回讲解播放,进行“自我介绍”,方便在展示大厅进行展示。

现代电力系统关键环节3D可视化软件

软件实现通过专用交互装置在大屏幕前与画面内容进行互动展示操作,满足参观接待的互动需求,同时可根据不同时间段政策方针的改变,随时更新脚本,输出不同的展示型式,方便软件更新维护。