仿真变电站的互动式培训应用与方法

高永强

【摘 要】随着社会经济的发展，人们的生产和生活对电能质量的要求日益提高，同时，人们对于减少能耗的重视日益增加，而电能输送过程中，变电站在减少能耗、分配电能方面起着重要的作用，因此，培养高素质的变电站运行工作人员十分重要。就目前而言，不少高等院校以及有关的电能部门都进行了相应的技术改革，针对变电站运行工作人员的技能培训，专门设计出了一套培训用的仿真变电站。本文就仿真变电站的互动式培训应用与方法进行论述。文章首先概述了变电站以及仿真变电站的相关知识，接着就仿真变电站的互动式培训应用与方法进行了详细的讨论。

【关键词】仿真；变电站；互动式；培训；应用

中图分类号： TM631 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）05-0145-002

1 概述

1.1 变电站概述

变电站就是用于改变电压的场所。发电厂将电传输到各个需要电的地方时，为了减少电能在传输过程中发生能量损耗，发电厂首先会将电压升高，进行高压传输，当电能传送到用户附近，需要将之前升压的电能降压，从而方便人们生产生活使用。这个过程中的电能升压和降压必须使用变电站来完成。变电站主要的变电设备就是开关和变压器，工作人员运用这些变压设备将电能进行变换电压并分配电能，除此之外，变电站还需要对电力的流向进行控制，并且实时监控电压分配状况，对于电力设备的使用也要进行监察和维护。变电站是联系发电站和电能用户之间的重要中继站，在电力传输过程中起着关键的作用。

1.2 仿真变电站概述

随着社会经济的发展和科学技术不断取得重大突破，人们的生产和生活对于电能的使用日益增加，与此同时，人们对于电力系统的要求不断题高，特别是对变电站的工作质量十分看重。为了培养高素质的变电站运行工作人员，近年来，相关的 高等院校以及有关的电能部门都进行了相应的改革，专门针对变电站运行服务人员的技能培训，设计出了一套培训用的仿真变电站。仿真变电站主要采用了控制仿真屏和二次保护仿真屏，而其中的仿真运行模式包括物理模拟、软操屏台仿真模式以及变电站仿真机全仿真模式三种。

仿真变电站无论是物理模式还是仿真操作模式，都具有高度的真实性，但物理模拟模式在设置故障和异常状态上还有待技术的更新，而全仿真操作模式功能相对强大，基本可以实现灵活设置与高度仿真训练。由此可以看出，仿真变电站的出现，在很大程度上改变了传统的变电站运行人员的培训模式，为变电站技术人员培训提供了一套行之有效的方法，从而有助于高等院校和相关电力部门得到大批优秀的变电站运行人员，保障工作质量并提高工作效率。

1.3 互动式培训

互动式培训不同于传统的教师讲授、学生听讲的培训方式，它不是刻板、单一的模式，而是在沟通和领悟中学习，也就是说，学生的学习不是单纯地记住知识点，而是将知识点融会贯通，真正理解领悟之后，放入自己脑中的认知框架中。互动式培训是教师引导，学生主动建构知识框架的培训模式。教师在其中起着引导者、辅助者的作用，而学生才是这一场学习中的主要和中心人物。这种培训方式能够在很大程度上激发学生学习的积极性，也能更好地让学生的注意力集中于当前的学习任务中，从而比传统的培训模式拥有更好的效果。

2 仿真变电站的互动式培训应用与方法

2.1 软仿真平台在变电运行事故处理教学中的应用

就目前来讲，国内的高等院校和相关电能部门所采用的仿真变电站模式主要为软仿真平台，随着科学技术不断取得重大的突破，软仿真平台在真实度和操作体验上同真实的实操平台已经十分接近，模式功能齊全，基本可以实现灵活设置与高度仿真训练，有助于培养技术人员的操作能力。

将软仿真平台应用于变电运行事故处理的教学中，在教学的时候，培训人员可以先通过服务器设置学员设备中的故障模式，让学员在自己的设备上进行实操训练。学员可以通过自己的设备进行设备查看，读取故障设备参数、查看设备故障图，然后根据已有的相关知识储备，进行具体的三维立体制作。三维立体制作能够较为逼真地模拟一些常见的现象，通过设备自带的导航图，便可以精准地定位设备，除此之外，还能旋转设备，从各个角度进行查看，定位功能还能用于快速切换控制屏、保护屏等，便于实时查看记录相应的参数，并根据查看的图形、参数等结果来判断故障范围以及故障的种类，为之后的维护和修理提供依据。

2.2 基于仿真平台的互变电运行事故处理教学

应用软仿真平台可以实现灵活设置与高度仿真训练，这在培养技术人员的操作能力提供了有效的设备，而要使得学员真正高效投入地参与到平台模拟操作的学习中，互动式的教学必不可少。互动可以吸引学员的注意，从而提高教学效果。

基于仿真平台的互变电运行事故处理教学是以学员为主的，以提高学员创新能力为目标的一种全新的教学模式。在互动教学过程中，培训人员要保障科学的课程设计并融合巧妙的艺术设计，来保持学员学习的兴趣，使得学员在学习过程中保持高度的专注度，从而更好地实现仿真平台教学的目的。

从具体操作的角度来讲，要进行仿真变电站的互动式培训，培训人员首先应该就学员的情况，制定适合学员年龄、知识储备、技术水平的教学方案，从典型例题开始讲解，从而打好基础，也使得学员不会因为一开始就接触难度过高的培训而失去继续学习的兴趣。

第二，培训人员应该对学员进行分组教学，让其自由组合或者直接由培训人员进行分组，从而做好搭配，小组教学有助于学员之间的相互帮助，相互讨论，从而对实训的理解更为深入。

第三，培训人员在每次实操训练开始之前，应该就每次课的重点做一个概述，从而给予学员导向的作用，引导学员能够较快地抓住实操的重点以及技巧，提高每次仿真训练的效率和质量。

第四，培训人员进行故障仿真训练的时候，可以将故障发至学员仿真训练设备上，然后组织小组对故障进行分析、探讨，从而得出结论，接着各个小组就自己小组的故障进行分析，组间交流，最后再有培训人员进行点评和总结，这样一来，有助于学员充分参与到实操训练的讨论中，另外，小组之间的相互交流也有助于提高学员的注意力和参与兴趣，培训人员最后的总结则能够起到画龙点睛的作用，是较为良好的互动式教学模式。但是要注意的是，在这个阶段中，如果出现组员之间意见不统一，或者在故障分析过程之中出现瓶颈，没办法将讨论继续进行，培训人员则需要适当及时地进行引导，或者提供线索和帮助，以使得讨论顺利进行下去。对于小组交流时候出现疑问或者争论的时候，培训人员在这个时候也要及时发挥作用，加以正确的引导使得交流能够继续进行，并就疑问进行详细的解答，使得学员对于实操训练以及技巧有更深刻的理解。

第五，培训人员在对实训技巧和学员的疑问进行解答之后，应该要求学员结合讲解的内容，按照正确的操作方法进行实际操作，利用仿真变电站高真实度的训练，体验真实的操作过程，并从中发现新的问题，或者总结操作技巧，对于新的疑问要及时的反馈给培训人员，培训人员及时地解答问题，然后在此基础上再次进行操作，直到能够熟练地进行仿真操作。对于基础较差的学员，培训人员应该鼓励学员多次操作，发现问题积极提问，并总结经验，不断试错，积累经验，发现技巧。

第六，培训人员进行完理论讲解、重点归纳、组织讨论、解答疑问、总结技巧之后，应该继续设置多个相似的案例，让学员进行反复练习，从而熟练掌握技巧，熟练运用技巧。但是在设置相似案例的时候，还要考虑相似但是不相同的情况，并且做好区分，强调差别，防止学员过度概括知识点和操作技巧，发生混乱。通过这样的对比学习，可以让学员更好地理解和掌握各种不同故障的分析方式，同时做好相应的仿真实操训练。

3 仿真变电站的互动式培训方法的优势

3.1 仿真变电站的互动式培训方法形象直观

仿真变电站的互动式培训方法能够形象直观地展现出理论知识以及实操的技巧。通过课前分组、重点概要、小组讨论并交流意见、培训人员总结提点，并辅以大量的实操练习，能够使得课堂气氛相较于传统教学方式更活跃，学员能够更加投入于知识和实操技能的学习，另外，小组讨论能够使得各个学员都参与到讨论之中，各自的疑问都能在讨论中得到解答，如果没办法解答，还能向培训人员及时地提出，得到专业的答复，从而对理论要点和实操技能都能有更为透彻的理解。从典型的案例为引子，让学生进行小组讨论，这些例子一般都是来自于现实中常见的故障，让学员直观形象地接触到现实中的典型故障案例，有助于学生专注于当前的案例分析，让学员有更真实的体验感觉，从而能够达到仿真训练所要达到的效果，也有助于学员在今后实际操作中有更多的经验积累，拥有更加熟练的操作技巧。

3.2 仿真变电站的互动式培训方法以学员为主

互动式的培训过程是以学生为主的培训，从具体的案例出发，以学生讨论为主，辅以培训人员的答疑，能够使得互动效果良好，从而使得培训高效开展。在互动式的培训过程中，一改传统的教学模式，单单由培訓人员进行知识讲解，学员容易失去学习的兴趣，注意力也难以完全集中在培训人员的培训上，所以培训效果当然不明显、也较为无效。同时，为了适应当前社会对于变电站工作人员的高素质的要求，教学方式的改变必不可少。除了实际操作的仿真变电站的设计外，在培训方式也需要进行改革。所以，仿真变电站的互动式培训，以学员为中心进行相应技能的培训，有助于提高学员的学习兴趣，同时提高学员的专注力，让学习与动手操作相结合，改变传统的培训人员“独角戏”的场面，凸显学员的地位。

4 基于软仿真平台的互动式培训模式在变电运行事故处理教学中的实施效果

就目前的仿真变电站互动式培训应用的情况来看，将学员放在教学的中心位置，凸显学员的主动性，进行互动教学，并且将知识与实际操作相互结合在一起的方法，根据对学员进行调查问卷的结果来看，这种新进的教学方式可以提高学员对于实战操作的熟悉程度以及学员就实际中遇到的问题有较好的应变能力。在实际中进行操作相比于不假思索、囫囵吞枣地将知识点记住，更有实际的效果，学员也能更感兴趣与这种教学方式，其真正学到的技能也能更加熟练地操作。

从学员的心理层面考察基于软仿真平台的互动式培训模式在变电运行事故处理教学中的实施效果，可以得知，虽然在现有的技术条件下，变电站设备出故障的概率往往较小，但是在雷雨季节出现闪电打雷跳闸现象还是非常常见的，这类故障的处理虽然没有很大的挑战，但是如果缺乏实际操作的经验，变电站的工作人员在处理这类问题时还是会有较大的心理负担。一旦处理不慎发生事故，工作人员便会产生巨大的心理压力，甚至不知所措。但是工作人员如果在此之前是受过专业的训练，并且在相应的 仿真设备上进行过较为深入的互动式培训，便能更加熟练地进行操作，即使在操作过程中出现小意外，也能应对自如，而不至于产生巨大的心理压力，从而使得顺利完成工作处于更加困难的境地。

除此之外，基于软仿真平台的互动式培训模式在变电运行事故处理教学相比于填鸭式的教学方法，具有更实际的效果。在真实的操作环境之下进行操作，并且每个学员都是培训过程中的主角，有问题及时提出并得到解决，这其中包含着学员自己的思考，以及对知识和操作技能的消化，将这些按照自己的方式整合到认知结构中，而不是单纯地死记硬背，能够让学员更深刻地理解知识点，在反复地训练中，习得自己理解的操作方式，具有更好的实施效果和教学成果。

5 结语

随着社会经济的发展和科学技术不断取得重大突破，人们在生产和生活中对于电能的依赖日益增加，因此对于电能质量的重视也是日益加剧。为了适应时代的要求，满足人们对于高质量电能的需求，许多高等院校以及有关的电能部门都进行了相应的技术改革，设计出了一套针对变电站运行工作人员的技能培训的仿真变电站，用于专业人员的技能培训，增加实操机会，从而提高技能，保障变电站工作的质量和高效，使得变电站能够稳定、高效、安全运行，满足人们的要求。文章在此基础上论述了仿真变电站的互动式培训应用与方法，虽然文章在内容整合和结构安排上还存在问题，但是这会在未来的进一步研究中改善提高，希望本文能够引起大家对于仿真变电站互动式培训的关注。

【参考文献】

[1]陈永波，林昌年，李军锋，熊山，高峰，王国平，魏文辉，杨选怀.沉浸式变电站仿真培训系统的设计与实现[J].电网技术，2015，39（07）：2034-2039.

[2]吴靓.高职院校特种作业实训模式的探索与研究[J].课程教育研究，2015（04）：210-211.

[3]闵洁，俞志良.基于软仿真平台的互动式培训模式应用[J].电子制作，2014（06）：207-208.