CN105894576A - 一种基于虚拟仿真技术的3d变电站全景实时调控系统 - Google Patents

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印吉景
张宇蓉
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State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Taizhou Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co
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Abstract

本发明公开了一种基于虚拟仿真技术的3D变电站全景实时调控系统，若干现场数据采集装置分别安装若干实际变电站上，若干现场数据采集装置的输出端与调控系统的输入端连接，调控系统的输出端与计算机3D建模系统的输入端相连接，计算机3D建模系统的输出端与调度大厅中的3D全景显示器相连接，现场数据采集装置用于对变电站现场进行测绘，采集变电站内所有设备的相对位置、偏向角和实际大小，调控系统用于对相对位置、偏向角和实际大小的参数进行调整并将调整后的实时数据传输到计算机3D建模系统，计算机3D建模系统根据采集和处理后的数据对设备原件进行三维建模，并将建模后的设备模型进行360°全景显示。

Description

一种基于虚拟仿真技术的3D变电站全景实时调控系统
技术领域
本发明涉及一种基于虚拟仿真技术的3D变电站全景实时调控系统。
背景技术
随着社会经济的高速发展，供电负荷的逐年增长，电网规模的不断扩大，智能电网技术的深入发展，调控合一、运检合一等先进的电网运行维护方式的不断推出，对电网专业技术人员的业务技能也提出了更高的要求。当前的调度自动化全部基于D5000系统开发，电网调度和监控业务基于该系统的应用开展，该系统属于2D平面化展示，正常信息和故障信息也全部为平面图像和文字构成，信息表现单一，实际现场情况不能全景展示，对现场实物表现力不足，对于专业人员尤其是调控人员存在一定的视角盲区，在事故分析和处理过程中对现场实际情况的了解存在困难。
随着技术更新换代的频率加快和变电站数量的激增，专业人员尤其是调控人员对现场的理解存在很大的脱节，存在很大的安全隐患，同时当前的工作要求和节奏也对工作效率提出了较高的要求，这一切都对调度自动化系统提出了新的要求。
发明内容
本发明提供了一种基于虚拟仿真技术的3D变电站全景实时调控系统，它立足采用虚拟仿真技术，3D化任意变电站实际场景，全景展示一二次设备运行状态，并在该平台上进行调控操作，极大地提升专业人员对现场实际情况的掌握和理解。
本发明采用了以下技术方案：一种基于虚拟仿真技术的3D变电站全景实时调控系统，它包括若干现场数据采集装置、调控系统，若干现场数据采集装置分别安装若干实际变电站上，若干现场数据采集装置的输出端与调控系统的输入端连接，调控系统的输出端与计算机3D建模系统的输入端相连接，计算机3D建模系统的输出端与调度大厅中的3D全景显示器相连接，所述的现场数据采集装置用于对变电站现场进行测绘，采集变电站内所有设备的相对位置、偏向角和实际大小，调控系统用于对相对位置、偏向角和实际大小的参数进行调整并将调整后的实时数据传输到计算机3D建模系统，计算机3D建模系统根据采集和处理后的数据对设备原件进行三维建模，并将建模后的设备模型进行组装、检查和三维特效渲染后通过3D全景显示器360°全景显示。
所述的调控系统设置为D5000智能电网调度系统。
本发明具有以下有益效果：采用了以上技术方案后，本发明不同于以往传统二维模式下的电力系统调度监控系统，反应的现场设备画面逼真，现场感强，具有极强的辅助调控作用和理解作用。本发明可以真实反映变电站设施设备细节和特征，让管理人员和技术人员直观的了解变电站的设施设备情况；本发明将电网生产运行的实时数据与三维图形相结合，让调控人员和运维人员能够更加直观的获得当前电网的最新运行情况，有效确保电网安全、稳定、优质运行；本发明利用三维可视化的虚拟变电站现场，培训变电站规划、建设、巡视和操作人员，充分利用文本、图形、三维影像、三维动画和声音等多媒体表现形式刺激学员的视觉、听觉神经，调动学员的积极性和主动性，从而改善培训效果；本发明三维可视化的展现变电站，呈现变电站设施设备的空间关系，辅助工程设计人员进行改扩建工程的设计与分析，辅助施工单位进行改扩建工程施工；本发明作为基础空间数据，实现变电站资产数字化管理；工程建设过程中，在不同阶段多次采集三维模型，可清晰表现工程建设状况和进度，为工程验收和汇报提供依据。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
在图1中，本发明提供了一种基于虚拟仿真技术的3D变电站全景实时调控系统，它包括若干现场数据采集装置、调控系统，本实施例包括10个现场数据采集装置，10个现场数据采集装置分别安装10个实际变电站上，10个现场数据采集装置的输出端与调控系统的输入端连接，调控系统的输出端与计算机3D建模系统的输入端相连接，计算机3D建模系统的输出端与调度大厅中的3D全景显示器相连接，所述的现场数据采集装置用于对变电站现场进行测绘，采集变电站内所有设备的相对位置、偏向角和实际大小，调控系统用于对相对位置、偏向角和实际大小的参数进行调整并将调整后的实时数据传输到计算机3D建模系统，计算机3D建模系统根据采集和处理后的数据对设备原件进行三维建模，并将建模后的设备模型进行组装、检查和三维特效渲染后通过3D全景显示器360°全景显示，所述的调控系统设置为D5000智能电网调度系统。本发明基于虚拟仿真技术的3D变电站全景实时调控系统能够打破传统模式，立足采用虚拟仿真技术，3D化任意变电站实际场景，通过计算机屏幕及扩展的大屏幕，360度全景展示一二次设备运行状态，并在该平台上进行调控操作，并实时动态模拟现场设备动作情况，极大地提升调控专业人员对现场实际情况的掌握，加深对变电站实际设备操作情况的理解。
现场数据采集装置：需要选取典型变电站，进行现场测绘，采集变电站内所有设备的相对位置、偏向角、实际大小等关键参数；计算机3D建模系统在变电站内建模：首先，进行变电站设备元件三维建模，根据采集的基础数据在统一的坐标系上进行建模，其次，完成模型组装，将单一的设备模型分别进行专业组装、区域组装和整体组装，完成连接各区域间的接口；最后，进行硬碰撞及软碰撞检查，检查电气设备是否与其他专业三维模型发生位置冲突，包括：电气设备与土建结构的碰撞等，再进行三维空间带电距离校验；三维特效渲染：增加任意缩放、360度查看、三维漫游的高级功能。能让人“走入”变电站，身临其境的查看变电站的一切；实时数据接入。将三维电气模型赋予一定属性后于D5000设备模型进行对应，将D5000中设备的实时数据附着在三维模型上，使调控人员能够直观的查看设备的实时数据，有效确保电网安全、稳定、优质运行。

Claims (2)

1.一种基于虚拟仿真技术的3D变电站全景实时调控系统，其特征是它包括若干现场数据采集装置、调控系统，若干现场数据采集装置分别安装若干实际变电站上，若干现场数据采集装置的输出端与调控系统的输入端连接，调控系统的输出端与计算机3D建模系统的输入端相连接，计算机3D建模系统的输出端与调度大厅中的3D全景显示器相连接，所述的现场数据采集装置用于对变电站现场进行测绘，采集变电站内所有设备的相对位置、偏向角和实际大小，调控系统用于对相对位置、偏向角和实际大小的参数进行调整并将调整后的实时数据传输到计算机3D建模系统，计算机3D建模系统根据采集和处理后的数据对设备原件进行三维建模，并将建模后的设备模型进行组装、检查和三维特效渲染后通过3D全景显示器360°全景显示。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟仿真技术的3D变电站全景实时调控系统，其特征是所述的调控系统设置为D5000智能电网调度系统。
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