城軌供電虛擬教學模擬系統是按照目前先進的城軌供電系統方式及原理，采用仿真與實際設備相結合的方式，組建城軌牽引供電仿真教學模擬系統。通過本系統，能對從事城軌供電系統的人員進行系統專業的強化培訓和現場實際操作考核，使從事城軌供電系統的人員短期內了解掌握城軌供電系統原理和各主要設備的原理、結構和使用方法，掌握供電系統牽引變電所、牽引混合所等設備的日常操作和異常狀態下的處置流程，有效地培養提高城軌供電運營維護人員的操作技能和故障分析判斷處置能力。
按照受訓人員在不同培訓階段應掌握軌道交通供電系統相關課程，并圍繞實用性而吸引人的主導性問題展開設計，建立學習目標和任務，讓受訓人員通過本部分課程的學習，掌握其城軌供電系統、變電所、調度中心(包含牽引供電遠動系統)、綜合自動化系統、配電所等內容，涵蓋軌道交通供電系統相關培訓內容。
系統根據受訓人員所學及所知程度對所學內容以模塊方式進行動態增加，循序漸進引導受訓人員進行相關知識及工作技能學習。
（1）系統建立軌道交通供電系統模型組成數字化三維場景，能真實完成場景內設備邏輯動作關系以及全部功能，實現場景漫游、設備倒閘操作、事故處理、異常處理等，動作符合現實物理機理。系統配音專業化。
（2）系統開發內容包含軟件支撐平臺、城軌知識、城軌供電系統知識概述、變電所基礎知識與工作技能培訓、調度中心（含牽引供電遠動系統）基礎知識與工作技能培訓、綜合自動化系統基礎知識與工作技能培訓、接觸網基礎知識與工作技能培訓、配電所基礎知識與工作技能、雜散電流腐蝕防護系統基礎理論知識與實作技能，以及各個模塊設備檢修作業標準與故障處理練習等系統模塊。
本系統設計要求三種演練模式：場景漫游模式、開放模式及任務模式，完全滿足教學、培訓和演練需求。
（3）系統根據軌道交通供電系統這一領域的特點，注重基礎、結構和原理培訓以及運行維護講解、故障及異常處理流程培訓，目標讓受訓人員熟悉軌道交通供電系統各組成部分的基礎知識、結構原理以及相關的工作技能。提高受訓人員的認知能力、事故的分析能力、預判能力和處理能力、工作技能水平。
（4）系統采用三維動畫多媒體（模擬）技術，人機界面友好、美觀，操作便捷，內容豐富，形式多樣，趣味性強，具有良好的交互性，實現受訓人員自主性學習的發展和繼續探索知識與提高操作技能的需要。
（5）在培訓對象上，可適應不同層次軌道交通供電系統從業人員及其它相關崗位人員的學習和培訓。
（6）在架構模式上，培訓系統的開發遵循SCORM標準，具有良好的擴展性和開放性，靈活兼容各類培訓素材與第三方系統。系統平臺結構采用（1+1+1）*N構架設計，即：（“學習”模塊+“練習”模塊+“考試”模塊）*設備子系統。
（7）在模塊化開發上，采用標準的課件模塊，快速的應對新的課件需求與內容擴充，確保培訓軟件的系統性與前瞻性。
| 序號 | 設備名稱 | 單位 | 數量 | 規格或詳細性能要求 |
| 1 | RTI通訊服務 | 套 | 1 | 基于高層體系結構（HLA）的運行支撐環境（核心是RTI） 運行支撐環境是仿真支撐平臺的基礎，是聯系仿真系統各部分的紐帶，是分布式仿真系統的核心 |
| 2 | 電網仿真平臺 | 套 | 1 | 電網仿真采用電磁暫態、機電暫態一體化實時全動態仿真。高速鐵路牽引變電所仿真系統單獨運行時，電網模型為其提供動態運行參數。電網模型按全電網的機電暫態過程建模；在仿真高速鐵路牽引變電所及相鄰線路組成的局部電網按電磁暫態過程建模，使高速鐵路牽引變電所的運行動態參數更加真實，故障錄波功能應能滿足事故分析的要求。 |
| 3 | 實時數據庫 | 套 | 1 | 電網的實時數據的采集后，通過公式的計算及時的反應的系統界面以及綜自系統中，以決定保護是否動作， |
| 4 | 網絡服務程序 | 套 | 1 | 保證各個子模塊在快速通訊正常 |
| 5 | 110kv牽引變電所一次設備，二次設備 | 套 | 1 | 本模塊通過三維動畫、圖片、文字、配音及圖片閃動、色彩的變換等手段，講解變電所結構組成、動作原理、電路原理。并在此基礎上講解變電所運行、設備檢修、異常處理的工作流程，使受訓人員深刻理解變電所設備的基礎知識，同時提高其變電所運行維護的工作技能。 通過這一模塊的學習，為供電系統其它模塊的學習做好鋪墊。 （1）變電所基礎知識培訓 ? 變電所結構組成 ? 變電所開關動作原理 ? 變電所二次電路原理 （2）變電所工作技能培訓 ? 變電所運行管理 ? 變電所檢修作業 ? 變電所設備故障處理 （3）內容組成： 110KV主變電所總體結構布置及說明（真空斷路器、SF6斷路器、變壓器、隔離開關、互感器、避雷器）1.110KVGIS開關動作； 2.35KV斷路器動作； 3.35KV隔離開關動作； 4.35KV母聯開關動作原理。 5.牽引變電所的各種倒閘作業的動作流程。 6.110KVGIS開關二次回路； 7.35KV斷路器二次回路； 8.35KV隔離開關二次回路； 9.電壓互感器二次回路； 10.電流互感器二次回路； 11.交直流二次接線原理。  一次設備 主變壓器  |
| 6 | 35KV牽引混合所二次 | 套 | 1 | 本模塊通過三維動畫、圖片、文字、配音及圖片閃動、色彩的變換等手段，講解變電所結構組成、動作原理、電路原理。并在此基礎上講解變電所運行、設備檢修、異常處理的工作流程，使受訓人員深刻理解變電所設備的基礎知識，同時提高其變電所運行維護的工作技能。 通過這一模塊的學習，為供電系統其它模塊的學習做好鋪墊。 （1）變電所基礎知識培訓 ? 變電所結構組成 ? 變電所開關動作原理 ? 變電所二次電路原理 （2）變電所工作技能培訓 ? 變電所運行管理 ? 變電所檢修作業 ? 變電所設備故障處理 （3）內容組成： 1.斷路器動作； 2.隔離開關動作； 3.斷路器和隔離開關的單獨控制和程序控制； 4.各種倒閘作業的動作流程。 5.整流柜操作； 6.電壓互感器二次回路； 7.電流互感器二次回路； 8.交直流二次接線原理  |
| 7 | 10kv配電所二次設備 | 套 | 1 | 10KV配電所設備仿真模擬演練軟件系統以我校實際10KV開關柜為設計原形。利用三維動畫及多媒體技術，通過基礎知識與工作技能培訓相結合的方式，以精細完整的教學流程，提高受訓人員專業技術知識和技能操作水平。 （1）基礎知識與工作技能 本模塊通過三維動畫、圖片、文字、配音及圖片閃動、色彩的變換等手段，講解10KV開關柜結構組成、動作原理、電路原理。并在此基礎上講解配電所運行、設備檢修、異常處理的工作流程，使受訓人員深刻理解設備的基礎知識，同時提高其運行維護的工作技能。 （2）基礎知識培訓 1.結構組成 2.開關動作原理 3.二次電路原理 （3）工作技能培訓 1.運行管理 2.檢修作業 3.設備故障處理 （4）內容組成： 1.10KV斷路器動作； 2.10KV隔離開關動作； 3.斷路器和隔離開關的單獨控制和程序控制； 4.各種倒閘作業的動作流程。 5.10KV斷路器二次回路； 6.10KV隔離開關二次回路； 7.電壓互感器二次回路； 8.電流互感器二次回路； 9.交直流二次接線原理。 |
| 8 | 教員控制系統 | 套 | 1 | 教員綜合管理系統的主要功能是方便教員對學員的管理，系統采用計算機Client/Server網絡結構，配置靈活，擴充方便； 系統基于圖形，鼠標操作，界面美觀，操作簡便，實用性強，便于操作學習掌握； 本系統除具有常規的功能外，還具有對學員的解/鎖定、答案匯總以及對學員機器的開/關機、重啟和注銷。同時可以做到遠程修改學員機配置文件的功能。  |
| 9 | 監控/監視模塊 | 套 | 1 | 1.仿真高速鐵路牽引變電所監控/監視系統的所有CRT畫面、菜單、操作及各項功能，CRT畫面的調用及刷新時間與實際系統相同。 2.高速鐵路牽引變電所內外所有控制屏、中央信號屏、模擬屏、保護和自動裝置屏、站用電屏等仿真屏顏色、款式、操作、顯示、報警、液晶顯示及其操作等與參照對象一致，所有操作、燈光、報警、顯示等響應及其響應速度與參照對象一致。 3.監控系統的控制機理、邏輯關系與參照對象一致。 4.采用圖模庫一體化建模方法，組態方便快捷。 5.不同類型的監控系統間可以方便、快捷地進行切換，并且可以方便地修改、增加新類型的監控系統。 6.采用窗口技術，操作簡便，界面友好。 |
| 10 | 異常故障處理模塊 | 套 | 1 | 2)外部故障。 l 繼電保護及自動裝置故障 (1)保護、自動裝置拒動、誤動； (2)裝置異常； (3)定值異常； (4)自動重合閘不成功； (5)低頻低壓減載拒動、誤動、動作延時； (6)高頻切機拒動、誤動； (7)保護通道告警（含載波、光纖通道）； (8)其它自動裝置故障。 (9)保護裝置上某個信號指示燈誤發信。 l 智能裝置故障 (1)小電流接地選線裝置各種故障； (2)消弧線圈自動跟蹤補償裝置故障； (3)其他智能裝置各種故障。 l 交、直流系統故障 (1)整流裝置故障； (2)直流系統監察裝置故障； (3)蓄電池故障； (4)直流系統正負極接地故障； (5)直流系統絕緣降低； (6)交流系統短路、接地故障； (7)交、直流失電。 l 二次回路故障 (1)二次回路熔絲熔斷； (2)二次回路小開關誤跳； (5)交流串入直流回路； (6)繼電器觸點粘連、拒動、接觸不良； (7)二次回路接地、斷線； (8)二次設備控件（壓板、切換把手、空氣開關等）誤投或漏投，同時發生故障； (9)二次設備控件（壓板、切換把手、空氣開關等）由于自身接點接觸不良，投切失靈； (10)由于二次設備的誤操作引發的故障。如：變壓器旁路代時，在差動保護沒有退出的情況下操作差流CT端子，操作過程中，引發了變壓器差動保護的誤動作。 l 其它故障及異常 (1)由各種原因引起的不同類型的系統振蕩； (2)由各種原因引起的鐵磁諧振； (3)保護死區發生的故障； (4)保護重疊區發生的故障； (5)一次設備發生的各種異常； (6)二次設備發生的各種異常； (8)站用電380V側、直流系統回路任意點故障。 (9)PT本體故障、PT二次母線、PT高壓熔絲熔斷故障 (11)可以設置一次設備區任意點的故障，及故障點的標識如母線刀閘與開關之間、開關與CT之間、CT與出線刀閘之間、出線故障、PT刀閘與PT本體設備之間故障等。 以上各種故障異常情況可以任意組合構成各種復合故障。 |
| 11 | 巡視模塊 | 套 | 1 | 按照部頒與現場運行規程對正常與特殊情況下（具體內容以現場運行規范、安全工作規程內容和電網運行方式為準）巡視項目、周期的規定，對變電所內外一、二次設備和回路進行巡視培訓，包括巡視所用的所用方法、專用工具（具體工具以現場運行規范、安全工作規程內容為準）的使用，以及對設備運行的正常、異常、缺陷進行判別和處理的訓練。在訓練過程中教員任意設定設備的特殊運行條件、異常、缺陷，學員既可以在系統幫助下自主學習，還可以對學員的巡視進行跟蹤，在學員完成巡視與相應的處理后立即給出評分，出具學員巡視和異常、缺陷的判斷與處理的記錄、評分表。 所有可操作的設備和可觀測的動態量都屬巡視訓練內容。具體包括下列內容（具體內容以現場運行規范、安全工作規程內容和電網運行方式為準）。 l 一次設備的巡視檢查 （1）變壓器巡視檢查項目； （2）GIS巡視檢查項目； （3）開關巡視檢查項目； （4）刀閘巡視檢查項目； （5）接地變巡視檢查項目； （6）站用變巡視檢查項目； （7）母線巡視檢查項目； （8）互感器巡視檢查項目； （9）電容器巡視檢查項目； （10）避雷器、避雷針巡視檢查項目； （11）電抗器、耦合電容器巡視檢查項目； （12）阻波器巡視檢查項目； (13)電力電纜檢查項目； (14)電力架空引出線檢查項目； (15)電氣防誤裝置的檢查項目； (16)高壓保險的檢查項目。 l 二次設備的巡視檢查 （1）繼電保護巡視檢查項目； （2）交、直流屏巡視檢查項目； （3）蓄電池巡視檢查項目； （4）電度表巡視檢查項目； （5）中央信號屏的巡視檢查項目； （6）遠動設備的巡視檢查項目； （7）二次回路及端子的巡視檢查項目； （8）故障錄波器的巡視檢查項目； （9）小電流接地選線裝置的巡視檢查項目； （11）同期并列裝置的巡視檢查項目； (12)端子箱、機構箱的巡視檢查項目； (13)主變DDM消防設備的巡視檢查項目； (14)綜自站的測控屏、后臺機及外圍設備的巡視檢查項目 (15)備自投、重合閘等裝置的巡視檢查項目； (16) 遙視設備的巡視檢查項目。  |
| 12 | “五防”系統仿真 | 套 | 1 | “五防”微機防誤閉鎖仿真是根據實際“五防”裝置，基于仿真變電所人機交互界面系統開發，由規則庫實現防誤閉鎖邏輯。具有投退閉鎖裝置、元件對位、自動記錄功能。 “五防”裝置的仿真，既可以讓學員進行符合實際運行狀況的帶五防裝置的操作，在模擬操作錯誤時出現相應提示，避免事故發生；又可以讓學員工作在沒有防誤閉鎖的環境中，切實提高變電運行的技能和水平，同時加深對變電所容易發生事故環節和運行規程的理解，增強處理復雜和緊急事故的能力。 l 投退閉鎖裝置 通過人機界面菜單的控制，實現防誤系統的投入和退出，使學員分別工作在帶“五防”裝置，不會出現誤操作；和沒有任何閉鎖，錯誤操作會導致事故的兩種狀態下。 l 元件對位 為實現模擬操作前模擬盤元件與一次設備的狀態保持一致，啟動模擬功能，可實現自動對位。如果有一次設備的實際位置同模擬盤元件的位置不一致，在模擬盤的液晶指示上，會提示各位置不一致設備的名稱，以便改正模擬盤元件的狀態。 l 強制對位 在緊急情況下，或者確認一次設備同模擬盤元件位置一致的情況下，可以使用節省時間的強制對位功能，可立即進行模擬操作。 l 操作自動記錄 模擬盤元件對位后，在進行模擬操作時，系統自動記錄正確的操作步驟 l 閉鎖功能 在操作票發送結束后，就可以進行一次設備的操作。操作必須嚴格按照模擬操作的次序，進行解鎖和操作。如果走錯間隔，或者拉錯刀閘等，五防裝置會自動實現防誤閉鎖，防止事故發生，并且給出正確操作的提示。 |
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