火电 417 棉花滩水电机组运行仿真培训系统 设计与实现 福建棉花滩水电开发有限公司，石才生 摘要：棉花滩电厂共有四台 150MW 混流式机组，在福建电网中主要担负着调峰、调频作用，对保障电网系统的安 全稳定发挥着重要作用。通过采用 OTS2000 水电培训仿真系统平台，建立棉花滩电厂运行培训仿真系统，对电厂运行值 班及维护人员进行培训与考核，提高专业人员技能水平，保障全厂安全经济运行。 关键词：棉花滩电厂；水电仿真培训；虚拟现实 0 引言 福建省棉花滩电厂总装机 600MW， 由 4 台单机容 量为 150MW 的水轮发电机组与 2 台主变组成两组扩 大单元接线。电站以 220kV 电压等级接入福建省电 网，220kV 母线为 GIS 双母线，采用专用母联，共 4 回出线，在福建电网中主要担负着调峰、调频作用， 对保障电网系统的安全稳定发挥着重要作用。 随着电厂自动化系统的升级改造及远程集控 中心的建立，全厂自动化程度越来越高，急需培 养运行维护高技能人才，以适应当前电厂运行环 境下的安全稳定运行。棉花滩公司通过采用北京 中水科水电科技开发有限公司 OTS2000 水电运行 仿真系统平台，开发监控系统仿真模块、培训考 核管理及评价模块、三维虚拟现实水电厂模块和 全厂仿真对象数学模型，实现了水电厂生产过程 的全仿真，形成了一套“教-学-练-考-评”的完 整培训考核评价体系 [1]。 系统设计将多通道投影技术、 基于 MEMS 传感 器的人体动作捕捉及虚拟人驱动技术、虚拟现实 引擎技术应用到本培训仿真系统中，构建一套沉 浸式水电站虚拟环境，通过创造个性化的虚拟培 训环境及 VR 的交互式学习培训方式， 可以实现趣 味性与挑战性并存的境界，参与者可完全投入其 中 [2]。 1 系统功能设计 [3] 1.1 运行人员培训 可用于水电站运行正常操作培训、反事故培训 等。 1.2 复杂操作模拟与操作票验证 在进行倒闸、并网等复杂操作前，可先通过仿 真系统进行模拟操作，检查操作票的正确性。 1.3 技能考核鉴定 通过专业知识考试系统，操作考试系统及考核 鉴定管理系统，实现水电专业人员的技能考核与鉴 定。 1.4 模型算法分析研究 依靠 OTS2000 建模工具、模型运行软件和模型 算法库，可进行控制系统的优化设计、模型算法研 究。 1.5 最优化运行方式实验研究 作为一个实验平台，可用于测试、检验电站的 AGC、AVC 高级应用功能，检验不同运行方式下机组 的运行方案比选等。 2 系统结构 系统采用基于以太网的网络系统结构，采用开 放的系统硬件和软件架构。系统具有开放性的通讯 接口，实现与外部系统的信息通讯，同时预留后期 项目的扩展接口，包括外部接口多种协议，底层 PLC