一种电力变压器仿真培训系统的制作方法

技术特征：
1.一种电力变压器仿真培训系统，其特征在于，包括硬件基础设施、仿真支撑平台、仿真培训模块和仿真管理模块；所述硬件基础设施用于为电力变压器仿真培训提供进行计算和通信的硬件设施；所述仿真支撑平台用于为电力变压器仿真培训提供计算过程的运行支撑和数据库；所述仿真培训模块用于创建仿真模型和仿真培训项目，以及进行仿真培训；所述仿真管理模块用于对仿真培训中人员、仿真培训项目、培训过程记录及考核结果进行管理，以及设置培训模式。2.根据权利要求1所述的一种电力变压器仿真培训系统，其特征在于，所述硬件基础设施包括主机基础设施、通信基础设施、网络基础设施和虚拟现实基础设施；所述主机基础设施包括服务器；所述通信基础设施包括网络通信所需的配线；所述网络基础设施包括交换机、路由器和防火墙；所述虚拟现实基础设施包括vr一体机和pc仿真机。3.根据权利要求1所述的一种电力变压器仿真培训系统，其特征在于，所述仿真支撑平台包括运行支撑模块、数据库、模型管理模块、交互管理模块和开发接口；所述运行支撑模块用于提供三维图形渲染支撑；所述数据库用于对培训过程和考核结果进行记录，以及对人员信息进行存储；所述模型管理模块用于对所创建的仿真模型及模型参数进行管理；所述交互管理模块用于对变压器多维信息进行人机交互和可视化展示；所述开发接口用于系统二次开发扩展。4.根据权利要求1所述的一种电力变压器仿真培训系统，其特征在于，所述仿真培训模块具体用于，获取变压器照片资料、规格说明书和实际测量数据；对变压器照片进行处理得到变压器纹理特征；对规格说明书和实际测量数据进行分析，得到变压器的结构参数、材料参数、几何参数以及物理作用关系；所述物理作用关系指变压器组成部件之间的物理联动关系或机械动作关系；结合变压器的结构参数、材料参数、几何参数、物理作用关系及纹理特征，采用建模工具，创建数字孪生变压器三维模型。5.根据权利要求4所述的一种电力变压器仿真培训系统，其特征在于，所述仿真培训模块具体用于，基于数字孪生变压器三维模型创建模型控制方程，设置材料物性参数和物理场边界条件，得到数字孪生变压器仿真模型；所述模型控制方程采用流体动力学方程，包括质量守恒方程、动量守恒方程以及能量守恒方程；所述材料物性参数包括：变压器铁芯、绕组特性和变压器油的物性参数；所述物理场边界条件包括设置变压器油流入口，入口流动速度和气压；设置变压器油流处口和气压；设置其他边界为壁面边界条件；以及设置温度边界温度。6.根据权利要求4所述的一种电力变压器仿真培训系统，其特征在于，所述仿真培训模
块具体用于，仿真过程中，输入环境温度、油流速度和油热导率参数值，仿真得出变压器油、变压器铁芯和高低压绕组的温度值。7.根据权利要求4所述的一种电力变压器仿真培训系统，其特征在于，所述仿真培训模块具体用于，提取变电站运行监控系统提供的变压器运行的历史数据包括变压器有功功率p、无功功率q、电流i、档位、温度和容量；将变压器的历史数据和运行状态输入到创建的变压器运行状态仿真模型进行训练，得到训练好的数字孪生变压器运行状态仿真模型。8.根据权利要求4所述的一种电力变压器仿真培训系统，其特征在于，所述仿真培训模块具体用于通过编写脚本创建如下仿真培训项目：变压器外观培训、变压器结构培训、变压器工作原理培训和变压器运行状态培训；所述变压器外观培训用于通过对创建的变压器三维模型进行交互操作，对变压器的外观及组成进行认知培训；所述变压器结构培训用于通过对创建的变压器三维模型进行仿真拆解，对变压器的内部结构及组成进行认知培训；所述变压器工作原理培训用于通过对变压器三维模型中变压器物理作用关系进行模拟，对变压器的呼吸器和瓦斯继电器的工作原理进行仿真培训；所述变压器运行状态培训用于通过对变压器材料物性参数进行调节，对变压器运行状态进行培训。9.根据权利要求1所述的一种电力变压器仿真培训系统，其特征在于，所述仿真管理模块包括人员管理模块、培训管理模块和考核管理模块；所述人员管理模块用于对学员、教员和管理员信息和权限进行管理；所述培训管理模块用于对仿真培训项目内容进行查看、添加和删除，以及对仿真培训过程进行查看、查询和统计；所诉考核管理模块用于对仿真考核记录进行查看、查询、统计和评估。10.根据权利要求1所述的一种电力变压器仿真培训系统，其特征在于，所述培训模式包括仿真培训，仿真练习和仿真考核。

技术总结
本发明公开了一种电力变压器仿真培训系统，包括硬件基础设施、仿真支撑平台、仿真培训模块和仿真管理模块；其中，仿真培训模块用于创建仿真模型和仿真培训项目，以及进行仿真培训；仿真培训项目包括变压器外观培训、变压器结构培训、变压器工作原理培训和变压器运行状态培训。本发明通过对变压器设备外观和内部结构进行三维建模，对工作原理和运行状态进行动态模拟，通过虚拟仿真交互和三维仿真，实现了基于数字孪生技术的电力变压器仿真培训系统，对电力变压器的理论知识、设备原理、运行状态进行全业务域仿真培训，为变压器相关运维人员培训提供了有效的手段。培训提供了有效的手段。培训提供了有效的手段。


技术研发人员：冯洋 侯峰 马全福 邢雅 尹松 黄帮局 胡忠洋 郝振兴 陆梦希 曾铖雨
受保护的技术使用者：北京科东电力控制系统有限责任公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/1/4