一、现场实习与仿真实习的对比
目前校外实习存在一些问题，主要是现场不愿意接受实习学生。“安全第一”是生产企业的宗旨，出于安全的原因，企业不愿意接纳实习学生。因为实习学生进入现场，本身就是一种不安全因素，容易出现误动设备、带电距离等问题。
与校外实习相比，变电站仿真实习具有如下优点：
（1）变电站仿真系统技术先进、覆盖面广。变电站仿真系统可以逼真地覆盖国内主要电压等级的变电站数字仿真，通过多媒体技术、3D技术，使学生可以身临其境地学习和掌握真实变电站的运行值班、维护检修的操作技能，提高学生的综合实践能力。
变电站仿真系统包括500KV/200KV/66KV变电站仿真，可以准确地实现遥信、遥测、遥控、遥调、变电站现场操作、线路设备事故、继电保护和自动装置动作的模拟。实现了各种变电站综合自动化系统和集控站监控系统界面的功能，监控系统人机界面仿真采用了动态菜单、动态图符。一次设备三维交互式虚拟场景系统应用在变电站一次设备仿真上，采用了虚拟现实仿真技术，开发了变电站一次设备三维交互式虚拟场景系统，实现了变电站一次设备的三维重现，形象地反映了设备的正常、异常、事故状态及其动作过程，不但可以对虚拟场景中的设备进行巡视、检查，而且可以进行虚拟操作，提高了系统的真实感、现场感。
（2）学生可以实际操作。现场中除一次设备外，在控制室中都是由微机进行控制，而仿真系统的界面与现场控制室完全相同，学生在这里实习可以身临其境。
在仿真变电站的一次设备仿真和一次设备巡视系统中，利用3D虚拟现实技术实现变电站一次设备的三维重现，如刀闸、地刀、变压器、瓷瓶、表计等，能逼真地模拟各种天气状况，形象地反映设备的正常、异常、事故状态及其动作过程，可以实现在场景中的任意漫游，对场景中的一次设备进行就地操作，并可对虚拟场景中的设备进行巡视、检查、记录等，可形象逼真地模拟现场的挂牌、挂地线和验电等不同的工作方式。多媒体图像、声音与仿真过程同步，产生逼真的仿真效果。三维仿真系统是以实际场站内的设备为依据用三维软件搭建的，仿真场景基本再现场站内的各种设备，并实现其各种操作功能和故障现象。
日常操作涵盖变电站典型操作票中的所有操作，包括主接线图、虚拟现实系统中全部一次设备及保护和自动装置、站用电、直流系统等设备的各种操作、相关信号、表计、指示灯的实时变化等；二次部分小开关、保险的分合、电流端子；保护自动装置的投切、方式切换及其液晶面板的操作、打印、保护定值修改等；并包括验电、挂地线操作；各种操作的信号灯及位置指示器实时响应。
事故操作分两种情况，一是线路故障、母线故障、变压器故障等，二是误操作事故。另外还可设置开关拒动、保护拒动、误动来扩大事故范围。利用设置事故可进行各种事故演练、重演，提高学生对事故处理的能力，增强了解决问题的能力。
（3）培训教师专业。培训教师是专业的，他们具有丰富的实践和教学经验，对问题能够进行理论分析，可以对学生进行认真细致的辅导。
培训教师在带学生实习方面所采用的方法和手段符合教学规律和习惯。学生一直都在学校内进行实习，环境适合学习，作息时间符合学习习惯，同时比较安全。学生对教师熟悉，提出问题时没有任何其它顾虑。
（4）节省经费。在校内实习减少了交通、住宿、管理、现场实习等实习费用，减少了学生个人的日常费用支出。
二、变电站仿真系统的构成和功能
变电站仿真采用计算机数字仿真系统。仿真范围为一个典型的500kV变电站、一个典型的220kV变电站以及一个典型的66kV变电站。利用仿真机构成包括仿真变电站在内的虚拟电网，模拟该变电站及外部邻近网络的潮流和各种运行方式，可呈现各种正常的运行方式和进行各种正常操作（实现电气“五防”），操作票、工作票的自动开出，一、二次设备的巡视检查，并可设置各种类型故障进行反事故演习，进行针对异常和故障的操作。
变电站仿真系统是全过程的数字仿真系统，可提供连续、实时的动态仿真运行环境。由于采用了严格的、准确的、适合于全工况的数学模型，可以提供全工况、全方位的培训。尤其对于系统出现故障时，培训运行人员根据站内信息查找事故根源，及时解决处理事故。
变电站仿真可以与电网仿真、集控站仿真、变电站综合自动化系统仿真有机结合为一体，不但实现了地区电网生产运行过程的仿真，也可以正确反映变电站、集控站和电网间的相互作用、相互影响。
变电站仿真系统主要的软件功能包括：
（1）教员工作站功能：仿真机系统的教练员担负着仿真运行控制及监视仿真过程的任务，丰富、方便、实用的教练员台功能是仿真机系统能力得以发挥的重要手段。用户可以使用鼠标或键盘方便地完成各种仿真机的控制和监视。
（2）工程师站功能：除包含所列全部教练员台功能外，还具有仿真模型的开发、修改、调试及维护的功能。
（3）就地操作站功能：就地操作站利用微机并通过网络实现与主机间的通讯，以多媒体画面、三维画面模拟变电站主控室外进行的一次系统、二次回路开关、熔丝等就地操作，模拟室内外设备的巡检过程。
（4）学员机功能：应用多媒体技术，在学员机上实现变电站主控制室的对控制仪表屏、继电保护屏、直流控制屏、所用电屏的巡视功能、操作功能、事故处理功能。
（5）与电网仿真的联网运行：变电站仿真系统能与电网仿真联网运行，作为电网仿真中的一个深度仿真的变电站，可以实现电网调度和变电站运行值班人员的联合仿真培训。教员工作站带有自动成绩评判功能（分散培训、集中考核）。
三、变电站仿真系统
在专业实习中的培养方案变电仿真系统主要是针对学生变电运行岗位实习的需要，充分考虑变电运行岗位的监盘、常规操作、巡视和事故处理等工作的需要。同时在一次设备、二次回路、保护和自动装置动作原理、专业理论等方面，使用交互的、多媒体网络的方式进行互动，使学生从理论到操作得到全面详实、系统的实践。
（1）基本操作培训。学生熟悉变电站一、二次设备和变电站综合自动化系统、集控站监控系统、电网结构、运行方式、电网潮流、掌握基本运行操作及运行规程，并熟练使用实时监控系统。
（2）事故处理培训。仿真系统可以设置常见故障和复杂事故，事故发生后将引起继电保护的连锁动作和电网潮流的变化，并显示越限报警，可进行开关、刀闸、变压器、母线、线路、发电机组、电容器等各种设备及其相关的故障处理培训，培训变电站运行人员发现事故、异常，依据仿真的电网环境判断故障和处理故障，并在训练结束后对事故进行分析，重演事故发生和处理的全过程。通过仿真训练可以使学生了解各种事故发生的现象、原因及变化过程，积累总结处理经验，增强他们处理事故的技能。
（3）设备巡视培训。可以进行变电站一次设备正常和特殊巡视训练。通过变电站一次设备三维交互式漫游巡视系统，实现变电站一次设备的三维重现和虚拟操作，受训人员能够有直观性、形象性的感觉，有助于其熟悉了解现场情况，更好地将理论知识与实践经验相结合。
（4）特殊培训。暂态过程是“电力系统分析”课程的重要教学内容之一。掌握电力系统暂态特性有关的理论、方法和结论,可为学生走上工作岗位后从事电网运行、调整试验和技术管理等工作打下坚实的基础。借助仿真系统,采用仿真试验方法,指导学生对暂态特性进行学习和研究。
（5）仿真培训具体安排。把学生分为8组，每组设变电所长1名、主值班员2名、助手2名，每组按照实践教学大纲的要求，进行岗位轮换培训，使学生熟悉每个岗位职责和技能要求，培养他们的合作能力和团队意识。
（6）培训考核。根据培训考核大纲，对每名学生进行40分钟考核，主要进行正常操作考核、事故处理考核，根据考核成绩颁发职业岗位证书。
四、结论
实践表明，变电站仿真系统满足了电气工程及其自动化专业实践教学的需要，是实践教学环节的重要组成部分，是专业理论教学的必要补充。变电站仿真系统通过逼真地覆盖国内主要电压等级的变电站数字仿真，利用多媒体技术、3D技术，使学生可以身临其境地学习和掌握真实变电站的运行值班、维护检修的操作技能，解决了学生的校外实习问题，提高了实习效果，培养和提高了学生的综合实践能力。
参考文献：
[1]方舒燕.变电站培训仿真系统的应用与发展[J].高电压技术,2005,(4).
[2]姜芳芳,来文青,龚庆武,姜季萍.虚拟现实在变电站培训仿真系统中的应用[J].高电压技术,2005,(7).
