變電站虛擬仿真與運維實訓系統(tǒng)
變電站仿真就是運用虛擬仿真技術真實再現(xiàn)變電站及其各部分的操作環(huán)境，該環(huán)境具有高度的沉浸性，使進入環(huán)境的操作人員能夠身臨其境的進行教學實驗和仿真實訓，從而達到對環(huán)境及受訓人員的仿真實訓、培訓與考核。
變電站三維場景模型教學資源庫
變電站三維場景模型庫
系統(tǒng)內置多個完整的變電站三維場景模型教學資源庫，用戶可實時調取相關場景案例用于教學實驗和仿真實訓，同時，系統(tǒng)內置功能強大的三維場景模型編輯器模塊，用戶可以根據(jù)需要，實時導入由第三方CAD工具軟件構建的完整的變電站三維場景模型。
變電站“構成要素"模型庫
系統(tǒng)內置一個內容豐富的“變電站要素模型庫"，教師和學生可以利用這些變電站構成素材庫模型快速搭建一個模擬變電站，為教學實驗和仿真實訓提供3D場景環(huán)境。該素材庫中包含大量的變電站通用3D模型，如：
一次設備：
變壓器、電壓互感器、電流互感器、隔離開關、高壓斷路器、接地開關、母線、電容器、電抗器、放電線圈、避雷器、組合電氣（組合互感器）、開關柜等；
二次設備：
主要是繼電保護裝置、自動裝置、測控裝置（電流互感器、電壓互感器）、計量裝置、自動化系、直流電源設備等；
配套設施：
建筑及配套設施、消防系統(tǒng)和工具、安全工具、運維工具等；
同時，用戶可利用“三維場景模型編輯器"，快速搭建一個初步的變電站三維環(huán)境，并對3D場景和變電站3D要素模型進行實時編輯、修改和保存，如：物理數(shù)據(jù)、邏輯關系、應用屬性、坐標位置、功能用途等，每個要素模型的信息數(shù)據(jù)與模型本身一一對應，并被保存在一個內置的數(shù)據(jù)庫中，以備用戶實時調用、查詢讀取和程序驅動（編程控制）。
場景交互控制
系統(tǒng)基于虛擬現(xiàn)實與實時交互技術開發(fā)，內置功能強大的多維交互模式，如：漫游、行走、駕駛、飛行（鳥瞰）等模式，用戶可以根據(jù)需要實時選擇不同的模式和三維變電站虛擬場景進行實時交互。同時系統(tǒng)支持多個外置交互設備接口，如：數(shù)據(jù)手套、六自由度位置追蹤系統(tǒng)、計算機力反饋系統(tǒng)、操縱桿、方向盤等，用戶可以根據(jù)需要實時接入不同的交互設備與虛擬仿真場景進行實時互動。
變電站裝備可視化管理
系統(tǒng)內置“裝備可視化管理模塊"，包括一個功能完備的多功能視景瀏覽器和一個小型數(shù)據(jù)庫，構成變電站三維場景的各種要素模型都被存儲在這個數(shù)據(jù)庫中，進行分層管理。用戶可以根據(jù)需要實時瀏覽各種3D要素模型，如：變壓器、電壓互感器、電流互感器、隔離開關、高壓斷路器、接地開關、母線、電容器、電抗器、放電線圈、避雷器、組合電氣以及配套設施、安全防護設備、運維工具設施等。
用戶不僅可實時瀏覽3D模型，也可以讀取每個3D要素模型的各種數(shù)據(jù)，包括它們的邏輯關系和位置等，可以對“變電站3D設備模型"進行定位查詢、數(shù)據(jù)顯示、分層管理，逐級展示裝備零部件的組成和結構關系。同時，可以利用“3D編輯"功能實時修改、更新相關的數(shù)據(jù)信息，并保存。
變電站工藝流程仿真
系統(tǒng)內置典型變電站運行工藝流程教學資源庫，可以逼真地模擬整個“變電站系統(tǒng)的工藝流程"，再現(xiàn)不同的環(huán)節(jié)、部件和子系統(tǒng)之間的結構組成、邏輯關系、機構聯(lián)動和系統(tǒng)工作過程，多視角、多維度地呈現(xiàn)整個“變電站系統(tǒng)"的運行原理和工藝流程。用戶可以根據(jù)需要實時打開相變電站運維場景案例用于教學實驗和仿真實訓。
整體工藝流程仿真
系統(tǒng)以三維仿真交互的方式模擬整個變電站的生產運行全過程，用戶可以在虛擬場景中漫游，進入各個生產空間，查看每個生產環(huán)節(jié)，觀察期運營狀態(tài)，利用六自由度交互設備進行操作交互，同時實時打開相應的技術資料，如圖片、文字或視頻資料詳細了解變電站不同環(huán)節(jié)的運行原理。生產工藝過程包括：
“裝備工作原理"可視化仿真
除了基礎的變電站3D場景環(huán)境，為適應教學實驗需要，系統(tǒng)為整個“變電站3D場景和運維過程"提供分層管理、逐級展示功能，用戶可以根據(jù)需要選擇顯示整個變電站或一個裝備、一個部分、一個環(huán)節(jié)或一個流程。對具體的環(huán)節(jié)進行教學實驗，以互動教學的方式多角度、的展現(xiàn)變電站的裝備工作原理和系統(tǒng)工作流程。如：設備的工作原理、工作過程中的運行狀態(tài)、系統(tǒng)工藝流程、變電站原理機的模擬運行過程等等。
每一個裝備、系統(tǒng)原理的仿真過程或工藝流程，均配套相應的“文字、圖片和視頻講解"，用戶可以根據(jù)需要實時調閱、參考不同的技術資料，為3D場景仿真教學過程提供詳細的技術信息支撐。
運行數(shù)據(jù)與控制軟件驅動接口
控制數(shù)據(jù)接口
系統(tǒng)提供一個面向對象的、靈活開放的模塊化數(shù)據(jù)接口，用戶可以根據(jù)需要實時接入各種生產數(shù)據(jù)或控制軟件數(shù)據(jù)，以驅動控制變電站三維場景模型，接入數(shù)據(jù)驅動后的三維場景會按照驅動數(shù)據(jù)的屬性，真實模擬整個變電站的生產仿真過程。
編程驅動控制
系統(tǒng)按照變電站工業(yè)裝備和電氣電路的邏輯關系模擬高度逼真的變電站三維仿真場景，每一個裝備、部件和生產環(huán)節(jié)均為矢量化、可交互、可編程的三維模型節(jié)點，用戶可以根據(jù)變電站的生產和邏輯關系通過“編程控制"來驅動和控制三維電力系統(tǒng)或裝備的工作過程。
變電站運維管理與操作仿真實訓
系統(tǒng)基于虛擬現(xiàn)實與實時交互技術開發(fā)，內置功能強大的多維交互模式，如：漫游、行走、駕駛、飛行（鳥瞰）等模式，用戶可以根據(jù)需要實時選擇不同的模式和三維虛擬場景進行實時交互。同時系統(tǒng)支持多個外置交互設備接口，如：數(shù)據(jù)手套、六自由度位置追蹤系統(tǒng)、計算機力反饋系統(tǒng)、操縱桿、方向盤等，用戶可以根據(jù)需要實時接入不同的交互設備與虛擬仿真場景進行實時互動。
基于上述交互功能，用戶可以進入變電站虛擬三維仿真場景進行“運維管理和交互操作仿真實訓"。用戶佩戴頭盔顯示器或6自由度交互設備，進入虛擬廠區(qū)、車間和大型裝備的內部，對設備裝備、儀器儀表、電氣電路等進行巡檢查看、瀏覽檢修，如：表針指示是否正常，設備的聲音是否正常，設備溫度是否正常。過程中，用戶可以實時調閱系統(tǒng)內置的“運維指南"，運維指南將以多窗口的形式將文字、圖片或視頻顯示在用戶的眼前，用戶按照生產和技術要求進行閱讀、參考和比對分析，從而完成正確的“運維過程"，達到教學實訓的目的。
突發(fā)事故仿真與應急處置演練
應急教學管理
系統(tǒng)內置典型的變電站事故情景模擬仿真內容，當用戶啟動“變電站事故應急管理"情景模式后，系統(tǒng)會呈現(xiàn)一個完整的三維事故場景和情景模式，如火災或停電等突發(fā)事故。教師利用該情景模式，結合理論大綱和行業(yè)要求，多視角、多維度地教授學生的變電站突發(fā)事故應急管理知識。如：事故類型、成因、可能導致的后果，應急處置的流程、步驟和方法等。過程中，教師可實時調閱相關的應急管理指南和教學資源庫，如圖片、文字或視頻等進行輔助教學。
控制室應急處置演練
系統(tǒng)內置“變電站虛擬控制室"系統(tǒng)，該系統(tǒng)按照1:1的真實物理數(shù)據(jù)構建，并與整個虛擬變電站的三維場景和生產環(huán)節(jié)相連，動態(tài)模擬“變電站控制室"的邏輯過程和控制功能。
用戶開啟“控制室應急處置"情景模式后，可以根據(jù)已掌握的理論知識和實際經驗，通過配鍵盤鼠標，迅速模擬操作“虛擬控制室"中的各種儀器設備和控制開關，并可以實時調閱系統(tǒng)內置的“應急處置指南"，瀏覽、查看和分析，確保操作的正確性，直到“警報"解除，從而正確完成突發(fā)事故的應急處置過程。
用戶也可以配套用戶佩戴頭盔顯示器或6自由度交互設備，走進虛擬的三維控制室，根據(jù)已有的理論知識和應急處置要求，進行應急處置模擬操作，包括：檢查各類儀器儀表，按照應急處置操作流程指南，模擬操作各類控制開關等，完成應急處置和仿真實訓過程，達到模擬演練的目的。應急處置和模擬演練過程可以是單人操作，也可以是多人協(xié)同操作。應急模擬操作的過程中，用戶可以實時調閱系統(tǒng)內置的“應急處置指南"，瀏覽、查看和分析，確保操作的正確性，直到“警報"解除；
