基于虚拟现实技术的风电仿真培训系统

目前风电场工作人员的培训仍存在培训内容单一、培训形式单调等问题,为了提高培训效率和质量,研究开发了基于虚拟现实技术的风电仿真培训系统。该系统采用三维建模、摄像机分层距离剔除等技术搭建了风电虚拟场景;通过虚拟现实技术实现了风电设备的虚拟拆装;采用三维交互技术实现了虚拟场景漫游及图片大小的控制。最后对系统功能进行了简要的介绍。利用该培训系统,受培训人员能在虚拟场景中直观地了解风电设备的构造和工作原理,有助于增强培训效果,同时能大大缩短企业的培训周期,有效节约公司培训成本。     

沉浸式变电站设备监控培训仿真系统关键技术研究

在已建三维变电站监控培训系统基础上,基于沉浸式虚拟现实技术设计了基于VR技术的变电站设备监控仿真系统,重点介绍了所采用的三维场景引擎转换技术和设备监控案例流程仿真技术。实践证明,该系统通过沉浸式视觉体验和自然操作交互方式实现了高效的变电站设备监控仿真,使学员在逼真的虚拟培训环境中深刻体验变电站现场操作流程,提高培训效果。     

基于CAVE的配电仿真培训系统的实现

针对传统配电仿真培训时场景沉浸感差、操作体验不理想的不足,设计了一种基于CAVE(Cave Automatic Virtual Environment)的配电仿真培训系统。系统采用虚拟建模技术构建仿真的配电三维虚拟场景,并通过高分辨率的三维立体显示方式输出,同时使用虚拟现实互动设备,实现学员与虚拟场景的交互。现场测试结果表明,系统能够使学员产生身临其境的沉浸感受和现场真实操作的体验。     

基于虚拟人行为的三维变电站仿真培训系统

为提高变电站仿真培训系统的真实感,对变电站虚拟场景中虚拟人的行为模型进行了研究,设计出了基于虚拟人行为的三维变电站仿真培训系统.系统框架由几何建模、行为建模和场景驱动3个部分组成.几何建模部分采用二维和三维几何模型对变电站设备和虚拟人进行了表示.行为建模部分通过动画技术对虚拟人的行为和设备的行为进行了仿真.场景驱动执行引擎负责实现虚拟人和物体的交互,以及虚拟场景的渲染和漫游.     

输电线路运检三维仿真培训系统的设计与开发探讨

在保证人员安全的前提下,为进一步提升培训效果,提出了一种应用于输电线路运行与检修的三维仿真培训系统.该系统基于虚拟现实技术开发,利用三维建模技术以及线路元件参数还原了输电线路的虚拟场景,采用可视化交互技术使培训人员与虚拟场景进行交互,使用Quest?3D搭建平台实现了培训系统的各功能模块.主要介绍系统的特征、功能以及系统开发与实现过程中的关键技术.该系统电力企业培训带来了一种有效的方式,弥补了传统培训的不足,提升了培训效果.     

输电线路运检三维仿真培训系统的设计与开发探讨

在保证人员安全的前提下,为进一步提升培训效果,提出了一种应用于输电线路运行与检修的三维仿真培训系统。该系统基于虚拟现实技术开发,利用三维建模技术以及线路元件参数还原了输电线路的虚拟场景,采用可视化交互技术使培训人员与虚拟场景进行交互,使用Quest 3D搭建平台实现了培训系统的各功能模块。主要介绍系统的特征、功能以及系统开发与实现过程中的关键技术。该系统电力企业培训带来了一种有效的方式,弥补了传统培训的不足,提升了培训效果。     

智能变电站培训仿真系统的研究与开发

为有效提升智能变电站运行人员的培训质效,研究和开发了智能变电站培训仿真系统。将真实监控系统引入变电站仿真培训系统,开发基于SCD文件解析的网络通信仿真模块,采用定值与逻辑结合的方法仿真二次设备,利用三维虚拟场景模拟设备外观、主设备内部结构和原理,可实现智能变电站设备巡检、设备操作、异常及事故处理等培训。     

变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统开发与应用

:通过搭建变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统,以典型变电站开关设备为原型,利用虚拟现实技术对作业场景、检修流程和安全要点进行模拟仿真,实现设备巡检、结构拆装、操作考核等培训功能.实际应用效果表明,该系统可有效提升运检人员的实操技能水平。     

变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统开发与应用

通过搭建变电站开关设备检修虚拟仿真培训系统,以典型变电站开关设备为原型,利用虚拟现实技术对作业场景、检修流程和安全要点进行模拟仿真,实现设备巡检、结构拆装、操作考核等培训功能。实际应用效果表明,该系统可有效提升运检人员的实操技能水平。     

面向电力培训的三维交互仿真平台的设计与实现

针对电力三维交互仿真培训系统的运行和开发需求,设计和开发了基于XNA Framework的三维交互仿真平台PowerX.PowerX支持大规模三维虚拟场景实时渲染,能够很好地呈现具有仿真对象数量众多、虚拟设备三维模型精细以及操作状态实时动态变化等特点的电力仿真培训三维虚拟场景;同时PowerX设计并实现了支持操作者开放式操作行为的复杂操作交互过程逻辑控制,允许操作者根据自我认知进行自由的模拟操作,使电力仿真培训系统更加符合真实操作情境及满足培训要求.配电运行仿真培训系统的开发实例表明,PowerX能够简化系统三维视景仿真的开发复杂度,并且支持复杂操作过程控制逻辑的实现,使系统的仿真功能更符合现场实际状况、更贴近培训需求.     

基于行为仿真的变电站仿真系统

为了降低变电站培训成本与提高培训的真实感,对变电站中人的行为进行了研究与仿真,结合虚拟现实技术、虚拟人行为仿真技术设计并实现了一套变电站仿真系统。利用三维建模技术构建了变电站中的主要虚拟人模型和主要的场景模型;利用行为建模技术为变电站中的虚拟人建立了行为动画;利用开源场景图形库(OSG)平台与骨骼动画引擎(Cal3D)平台实现了变电站的漫游仿真与虚拟人行为控制仿真,提出并实现了基于属性与碰撞检测的虚拟人行为生成算法,设计并实现了一套辅助子系统用于辅助用户完成变电站中的仿真与设备查询。实验结果显示,设计实现的仿真系统仿真效果较好,具有一定的实用性和现实意义。     

塔架式抽油机安装培训虚拟仿真系统开发

为解决目前抽油机安装不规范和培训效率低等问题,基于虚拟现实技术开发了抽油机安装培训虚拟仿真系统.以塔架式抽油机为研究对象,首先采用3ds Max三维建模软件创建抽油机安装虚拟场景三维模型,利用Premiere视频编辑软件合成视频动画,然后利用Microsoft Visual Studio工具开发理论考试系统,最后通过Unity 3D三维引擎软件完成虚拟仿真系统开发.运行结果表明,虚拟仿真系统能够克服课堂教学枯燥乏味,同时避免了真机实操带来的安全隐患,有效规范安装操作行为,大大提高了培训效率,虚拟现实技术在设备安装培训方面中应用前景广阔.     

超高压磁控式并联电抗器仿真建模方法

从系统角度分析了可控电抗器在超高压和特高压电网中的多种作用和应用前景;结合江陵换流站500 kV磁控式并联电抗器示范工程,分析了其磁路结构和工作原理,通过理论推导得出了磁控式可控电抗器的数学模型;在此基础上,提出了复杂磁路建模新方法--磁路分解法,并建立了磁控式并联电抗器(magnetically controlled shunt reactor,MCSR)仿真模型。文章给出了10 kV MCSR原理样机的试验结果,并与软件仿真结果进行对比分析,验证了仿真模型的正确性。文中提出的磁路分解仿真建模法具有原理清晰、建模简便、模型精确、工程适用的特点,适用于电力系统电磁暂态计算,为超/特高压MCSR的分析提供了必要的仿真手段。     

宝珠寺水电厂水轮发电机组检修多媒体仿真系统的研制

针对水电站机组检修培训的任务,研制出了水轮发电机组检修多媒体仿真系统。以宝珠寺水电站为模型,建立了零部件的三维模型。采用VB为开发工具,结合虚拟现实技术,仿真出了整个动态装配过程。介绍了系统的组成、设计与实现方法。     

某EPR核电厂取排水方案跳泵功能分级研究

中国某核电厂采用欧洲先进压水堆（EPR）技术,厂址条件与参考电厂不同,在事故工况下其最终热阱设计采用海水库的闭式循环取排水方案,同设计参考电厂技术考虑存在差异.根据EPR核电厂安全分级原则,采用功能分级指导物项分级的思想,对该EPR核电厂循环冷却水系统和辅助冷却水系统跳泵功能进行功能分级和设备分级,并给出相关物项的安全要求.分析结果表明,需对原设计进行安全级别的改进,以保障核电厂的安全运行.     

基于虚拟现实技术的变电站仿真培训系统

介绍了虚拟变电站仿真培训系统的结构及虚拟变电站的建模方法,采用虚拟现实建模语言建立了三维虚拟电气设备及虚拟变电站,将基于MATLAB的电力系统仿真软件与虚拟变电站连接起来模拟变电站的各种运行状态。该系统不仅具有三维显示、实时交互及动态仿真等特点,还可以在PC机和Windows操作系统环境下运行,因此具有经济、高效、便于使用等优点。     

基于虚拟现实技术的变电站一次设备巡视仿真培训系统

对国内变电站一次设备巡视仿真进行了分析,在变电站仿真机上增加一次设备巡视仿真,使得仿真机功能趋于完善。提出并实现了虚拟现实技术在电力系统中具体应用,以及利用先进的培训手段以提高培训效果。     

基于VR技术的反窃电培训系统研究

电力用户非法窃电严重威胁用电安全,提高供电部门反窃电的业务能力意义重大。虚拟现实技术能实现集听觉、视觉、触觉一体化的虚拟环境。通过对虚拟现实原理进行研究分析,并将其引入到电力系统反窃电工作人员的反窃电业务能力培训中,设计了基于VR的反窃电培训系统。通过培训人员实验分析,基于虚拟现实的系统画面播放帧率不低于每秒30帧,确保了效果逼真;通过虚拟现实技术实现各种窃电方式,培训人员在虚拟环境中可以详细了解各种窃电手段的实现方法,在虚拟三维环境中通过视觉、触觉、听觉等方式侦察各种窃电方式并解决窃电问题。给培训增添真实感和沉浸感,让培训人员身临其境,并具有实时任意的自由度,增强培训效果,提高了培训效率,减少了培训支出。基于虚拟现实反窃电培训系统的研发也促进了反窃电培训技术的发展,提高了用电的安全性。     

高校实训教学的虚拟现实技术研究

以电气工程虚拟演练重点实验室为例 ,介绍虚拟现实技术进入高校教学 ,提出综合运用多媒体技术、虚拟现实技术和网络技术 ,避免采用数据头盔等极其昂贵设备的半实物虚拟仿真方案 ,充分发挥虚拟现实技术的集成性、控制性和交互性的特点 ,这种方式还可向网络学校、虚拟教育延伸     

基于变电站数字物理混合仿真技术的多级联合仿真培训系统

介绍了作者研发的基于变电站数字物理混合仿真技术的多级联合仿真培训系统总体结构、关键技术及实现方法。该系统对变电站内监控系统、保护及测控装置、五防系统等采用现场真实物理设备,而变电站一次设备及其邻近电网采用数字仿真,同时采用电磁暂态与全动态电网联合仿真技术,这样既能详细而真实地反映变电站一次设备的行为,又能逼真地再现大电网各类动态过程对变电站的影响。应用该系统可以进行调度、集控站以及变电站运行人员的联合培训和反事故演习,特别是能够有效提高变电站运行人员实际操作的训练效果,并加强变电站人员的电网概念和全局观念。