仿真變電站的互動式培訓應用與方法

高永強

【摘 要】隨著社會經濟的發(fā)展，人們的生產和生活對電能質量的要求日益提高，同時，人們對于減少能耗的重視日益增加，而電能輸送過程中，變電站在減少能耗、分配電能方面起著重要的作用，因此，培養(yǎng)高素質的變電站運行工作人員十分重要。就目前而言，不少高等院校以及有關的電能部門都進行了相應的技術改革，針對變電站運行工作人員的技能培訓，專門設計出了一套培訓用的仿真變電站。本文就仿真變電站的互動式培訓應用與方法進行論述。文章首先概述了變電站以及仿真變電站的相關知識，接著就仿真變電站的互動式培訓應用與方法進行了詳細的討論。

【關鍵詞】仿真；變電站；互動式；培訓；應用

中圖分類號： TM631 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）05-0145-002

1 概述

1.1 變電站概述

變電站就是用于改變電壓的場所。發(fā)電廠將電傳輸到各個需要電的地方時，為了減少電能在傳輸過程中發(fā)生能量損耗，發(fā)電廠首先會將電壓升高，進行高壓傳輸，當電能傳送到用戶附近，需要將之前升壓的電能降壓，從而方便人們生產生活使用。這個過程中的電能升壓和降壓必須使用變電站來完成。變電站主要的變電設備就是開關和變壓器，工作人員運用這些變壓設備將電能進行變換電壓并分配電能，除此之外，變電站還需要對電力的流向進行控制，并且實時監(jiān)控電壓分配狀況，對于電力設備的使用也要進行監(jiān)察和維護。變電站是聯(lián)系發(fā)電站和電能用戶之間的重要中繼站，在電力傳輸過程中起著關鍵的作用。

1.2 仿真變電站概述

隨著社會經濟的發(fā)展和科學技術不斷取得重大突破，人們的生產和生活對于電能的使用日益增加，與此同時，人們對于電力系統(tǒng)的要求不斷題高，特別是對變電站的工作質量十分看重。為了培養(yǎng)高素質的變電站運行工作人員，近年來，相關的 高等院校以及有關的電能部門都進行了相應的改革，專門針對變電站運行服務人員的技能培訓，設計出了一套培訓用的仿真變電站。仿真變電站主要采用了控制仿真屏和二次保護仿真屏，而其中的仿真運行模式包括物理模擬、軟操屏臺仿真模式以及變電站仿真機全仿真模式三種。

仿真變電站無論是物理模式還是仿真操作模式，都具有高度的真實性，但物理模擬模式在設置故障和異常狀態(tài)上還有待技術的更新，而全仿真操作模式功能相對強大，基本可以實現靈活設置與高度仿真訓練。由此可以看出，仿真變電站的出現，在很大程度上改變了傳統(tǒng)的變電站運行人員的培訓模式，為變電站技術人員培訓提供了一套行之有效的方法，從而有助于高等院校和相關電力部門得到大批優(yōu)秀的變電站運行人員，保障工作質量并提高工作效率。

1.3 互動式培訓

互動式培訓不同于傳統(tǒng)的教師講授、學生聽講的培訓方式，它不是刻板、單一的模式，而是在溝通和領悟中學習，也就是說，學生的學習不是單純地記住知識點，而是將知識點融會貫通，真正理解領悟之后，放入自己腦中的認知框架中?；邮脚嘤柺墙處熞龑В瑢W生主動建構知識框架的培訓模式。教師在其中起著引導者、輔助者的作用，而學生才是這一場學習中的主要和中心人物。這種培訓方式能夠在很大程度上激發(fā)學生學習的積極性，也能更好地讓學生的注意力集中于當前的學習任務中，從而比傳統(tǒng)的培訓模式擁有更好的效果。

2 仿真變電站的互動式培訓應用與方法

2.1 軟仿真平臺在變電運行事故處理教學中的應用

就目前來講，國內的高等院校和相關電能部門所采用的仿真變電站模式主要為軟仿真平臺，隨著科學技術不斷取得重大的突破，軟仿真平臺在真實度和操作體驗上同真實的實操平臺已經十分接近，模式功能齊全，基本可以實現靈活設置與高度仿真訓練，有助于培養(yǎng)技術人員的操作能力。

將軟仿真平臺應用于變電運行事故處理的教學中，在教學的時候，培訓人員可以先通過服務器設置學員設備中的故障模式，讓學員在自己的設備上進行實操訓練。學員可以通過自己的設備進行設備查看，讀取故障設備參數、查看設備故障圖，然后根據已有的相關知識儲備，進行具體的三維立體制作。三維立體制作能夠較為逼真地模擬一些常見的現象，通過設備自帶的導航圖，便可以精準地定位設備，除此之外，還能旋轉設備，從各個角度進行查看，定位功能還能用于快速切換控制屏、保護屏等，便于實時查看記錄相應的參數，并根據查看的圖形、參數等結果來判斷故障范圍以及故障的種類，為之后的維護和修理提供依據。

2.2 基于仿真平臺的互變電運行事故處理教學

應用軟仿真平臺可以實現靈活設置與高度仿真訓練，這在培養(yǎng)技術人員的操作能力提供了有效的設備，而要使得學員真正高效投入地參與到平臺模擬操作的學習中，互動式的教學必不可少?；涌梢晕龑W員的注意，從而提高教學效果。

基于仿真平臺的互變電運行事故處理教學是以學員為主的，以提高學員創(chuàng)新能力為目標的一種全新的教學模式。在互動教學過程中，培訓人員要保障科學的課程設計并融合巧妙的藝術設計，來保持學員學習的興趣，使得學員在學習過程中保持高度的專注度，從而更好地實現仿真平臺教學的目的。

從具體操作的角度來講，要進行仿真變電站的互動式培訓，培訓人員首先應該就學員的情況，制定適合學員年齡、知識儲備、技術水平的教學方案，從典型例題開始講解，從而打好基礎，也使得學員不會因為一開始就接觸難度過高的培訓而失去繼續(xù)學習的興趣。

第二，培訓人員應該對學員進行分組教學，讓其自由組合或者直接由培訓人員進行分組，從而做好搭配，小組教學有助于學員之間的相互幫助，相互討論，從而對實訓的理解更為深入。

第三，培訓人員在每次實操訓練開始之前，應該就每次課的重點做一個概述，從而給予學員導向的作用，引導學員能夠較快地抓住實操的重點以及技巧，提高每次仿真訓練的效率和質量。

第四，培訓人員進行故障仿真訓練的時候，可以將故障發(fā)至學員仿真訓練設備上，然后組織小組對故障進行分析、探討，從而得出結論，接著各個小組就自己小組的故障進行分析，組間交流，最后再有培訓人員進行點評和總結，這樣一來，有助于學員充分參與到實操訓練的討論中，另外，小組之間的相互交流也有助于提高學員的注意力和參與興趣，培訓人員最后的總結則能夠起到畫龍點睛的作用，是較為良好的互動式教學模式。但是要注意的是，在這個階段中，如果出現組員之間意見不統(tǒng)一，或者在故障分析過程之中出現瓶頸，沒辦法將討論繼續(xù)進行，培訓人員則需要適當及時地進行引導，或者提供線索和幫助，以使得討論順利進行下去。對于小組交流時候出現疑問或者爭論的時候，培訓人員在這個時候也要及時發(fā)揮作用，加以正確的引導使得交流能夠繼續(xù)進行，并就疑問進行詳細的解答，使得學員對于實操訓練以及技巧有更深刻的理解。

第五，培訓人員在對實訓技巧和學員的疑問進行解答之后，應該要求學員結合講解的內容，按照正確的操作方法進行實際操作，利用仿真變電站高真實度的訓練，體驗真實的操作過程，并從中發(fā)現新的問題，或者總結操作技巧，對于新的疑問要及時的反饋給培訓人員，培訓人員及時地解答問題，然后在此基礎上再次進行操作，直到能夠熟練地進行仿真操作。對于基礎較差的學員，培訓人員應該鼓勵學員多次操作，發(fā)現問題積極提問，并總結經驗，不斷試錯，積累經驗，發(fā)現技巧。

第六，培訓人員進行完理論講解、重點歸納、組織討論、解答疑問、總結技巧之后，應該繼續(xù)設置多個相似的案例，讓學員進行反復練習，從而熟練掌握技巧，熟練運用技巧。但是在設置相似案例的時候，還要考慮相似但是不相同的情況，并且做好區(qū)分，強調差別，防止學員過度概括知識點和操作技巧，發(fā)生混亂。通過這樣的對比學習，可以讓學員更好地理解和掌握各種不同故障的分析方式，同時做好相應的仿真實操訓練。

3 仿真變電站的互動式培訓方法的優(yōu)勢

3.1 仿真變電站的互動式培訓方法形象直觀

仿真變電站的互動式培訓方法能夠形象直觀地展現出理論知識以及實操的技巧。通過課前分組、重點概要、小組討論并交流意見、培訓人員總結提點，并輔以大量的實操練習，能夠使得課堂氣氛相較于傳統(tǒng)教學方式更活躍，學員能夠更加投入于知識和實操技能的學習，另外，小組討論能夠使得各個學員都參與到討論之中，各自的疑問都能在討論中得到解答，如果沒辦法解答，還能向培訓人員及時地提出，得到專業(yè)的答復，從而對理論要點和實操技能都能有更為透徹的理解。從典型的案例為引子，讓學生進行小組討論，這些例子一般都是來自于現實中常見的故障，讓學員直觀形象地接觸到現實中的典型故障案例，有助于學生專注于當前的案例分析，讓學員有更真實的體驗感覺，從而能夠達到仿真訓練所要達到的效果，也有助于學員在今后實際操作中有更多的經驗積累，擁有更加熟練的操作技巧。

3.2 仿真變電站的互動式培訓方法以學員為主

互動式的培訓過程是以學生為主的培訓，從具體的案例出發(fā)，以學生討論為主，輔以培訓人員的答疑，能夠使得互動效果良好，從而使得培訓高效開展。在互動式的培訓過程中，一改傳統(tǒng)的教學模式，單單由培訓人員進行知識講解，學員容易失去學習的興趣，注意力也難以完全集中在培訓人員的培訓上，所以培訓效果當然不明顯、也較為無效。同時，為了適應當前社會對于變電站工作人員的高素質的要求，教學方式的改變必不可少。除了實際操作的仿真變電站的設計外，在培訓方式也需要進行改革。所以，仿真變電站的互動式培訓，以學員為中心進行相應技能的培訓，有助于提高學員的學習興趣，同時提高學員的專注力，讓學習與動手操作相結合，改變傳統(tǒng)的培訓人員“獨角戲”的場面，凸顯學員的地位。

4 基于軟仿真平臺的互動式培訓模式在變電運行事故處理教學中的實施效果

就目前的仿真變電站互動式培訓應用的情況來看，將學員放在教學的中心位置，凸顯學員的主動性，進行互動教學，并且將知識與實際操作相互結合在一起的方法，根據對學員進行調查問卷的結果來看，這種新進的教學方式可以提高學員對于實戰(zhàn)操作的熟悉程度以及學員就實際中遇到的問題有較好的應變能力。在實際中進行操作相比于不假思索、囫圇吞棗地將知識點記住，更有實際的效果，學員也能更感興趣與這種教學方式，其真正學到的技能也能更加熟練地操作。

從學員的心理層面考察基于軟仿真平臺的互動式培訓模式在變電運行事故處理教學中的實施效果，可以得知，雖然在現有的技術條件下，變電站設備出故障的概率往往較小，但是在雷雨季節(jié)出現閃電打雷跳閘現象還是非常常見的，這類故障的處理雖然沒有很大的挑戰(zhàn)，但是如果缺乏實際操作的經驗，變電站的工作人員在處理這類問題時還是會有較大的心理負擔。一旦處理不慎發(fā)生事故，工作人員便會產生巨大的心理壓力，甚至不知所措。但是工作人員如果在此之前是受過專業(yè)的訓練，并且在相應的 仿真設備上進行過較為深入的互動式培訓，便能更加熟練地進行操作，即使在操作過程中出現小意外，也能應對自如，而不至于產生巨大的心理壓力，從而使得順利完成工作處于更加困難的境地。

除此之外，基于軟仿真平臺的互動式培訓模式在變電運行事故處理教學相比于填鴨式的教學方法，具有更實際的效果。在真實的操作環(huán)境之下進行操作，并且每個學員都是培訓過程中的主角，有問題及時提出并得到解決，這其中包含著學員自己的思考，以及對知識和操作技能的消化，將這些按照自己的方式整合到認知結構中，而不是單純地死記硬背，能夠讓學員更深刻地理解知識點，在反復地訓練中，習得自己理解的操作方式，具有更好的實施效果和教學成果。

5 結語

隨著社會經濟的發(fā)展和科學技術不斷取得重大突破，人們在生產和生活中對于電能的依賴日益增加，因此對于電能質量的重視也是日益加劇。為了適應時代的要求，滿足人們對于高質量電能的需求，許多高等院校以及有關的電能部門都進行了相應的技術改革，設計出了一套針對變電站運行工作人員的技能培訓的仿真變電站，用于專業(yè)人員的技能培訓，增加實操機會，從而提高技能，保障變電站工作的質量和高效，使得變電站能夠穩(wěn)定、高效、安全運行，滿足人們的要求。文章在此基礎上論述了仿真變電站的互動式培訓應用與方法，雖然文章在內容整合和結構安排上還存在問題，但是這會在未來的進一步研究中改善提高，希望本文能夠引起大家對于仿真變電站互動式培訓的關注。

【參考文獻】

[1]陳永波，林昌年，李軍鋒，熊山，高峰，王國平，魏文輝，楊選懷.沉浸式變電站仿真培訓系統(tǒng)的設計與實現[J].電網技術，2015，39（07）：2034-2039.

[2]吳靚.高職院校特種作業(yè)實訓模式的探索與研究[J].課程教育研究，2015（04）：210-211.

[3]閔潔，俞志良.基于軟仿真平臺的互動式培訓模式應用[J].電子制作，2014（06）：207-208.