引言：将三维虚拟现实技术用于抽水蓄能电站运维培训，可以直观、逼真地展现建筑、设备、运维操作等多种信息。该系统可以提供抽水蓄能电站仿真数据接口，并在抽水蓄能电厂的虚拟现实场景中实现各类信息的查询、展示、设备动态模拟与模拟现地操作。系统可对学员的操作学习过程进行专业的分析评价，实现对运维人员培训和考评。本文提出抽水蓄能电站三维运维仿真培训系统的设计方案及实现方法，为其它类似仿真培训系统的建设提供参考和依据。
1三维仿真系统应具备特点
（1）仿真培训系统应围绕“教-学-练-考-评”这一完整的培训考核评价体系。（2）三维场景和动态应直观生动的再现抽水蓄能电厂现场设备，为运维培训提供操作场景和平台。（3）系统应明确对学员操作培训和考评的评估标准，系统具备自动测评的能力。（4）系统应具备记录学员操作和成绩自动分析功能[1]。
2功能设计
抽水蓄能电站三维运维仿真培训系统按照岗位培训不同阶段的需求，分为培训、考试、技能竞赛3大功能，这样一来可以实现对工作人员的知识技能培训以及学习结果评估，同时可以通过技能竞赛的方式来调动工作人员的学习积极性和学习态度，这样才能够很好的推动工作人员专业技能培训工作的有效落实。考试作为评估工作人员培训学习情况的重要形式，它分为理论考试和操作考试两部分。其中理论考试主要通过填空选择以及解答等题型来对工作人员对知识的掌握程度进行评估，操作考试则是通过三维可视化操作界面来模拟现场操作环境，它主要用来检验操作人员是否能够按照正确的操作步骤以及规范化的操作流程来完成现场模拟操作。南网双调公司结合自身的运维管理工作现状来建立起一项功能完整的培训考试评价体系，分别设置培训、考核、技能竞赛等3大功能模块，满足企业对运维人员的知识技能培训及专业能力考核的需求。其中知识技能培训和考试场景都严格围绕着抽水蓄能电站的实际工作场景来进行考核和模拟，同时采用明确的权限机制来对不同用户角色进行分类管理。本文采用的是中国水科院自动化所研发的OTS2000仿真培训系统平台，是一套以设备仿真数学模型为驱动的三维虚拟仿真平台。学员虚拟仿真平台上可以实时的浏览电场内各个工作场景的虚拟界面，学员可通过虚拟界面上的操作组件来实现与平台之间进行交互，后台会根据监控界面输入的操作指令来进行快速的实时演算，同时会将运行结果和状态实时的呈现在虚拟界面上，这样一来就能够实现对实际电厂工作场景的模拟和直观化体验，可以在很大程度上提高，对学员知识技能的培训效果以及培训效率，有利于学员能够快速掌握相关的方法和规范化的操作流程。保证培训工作的质量，需要做好学员信息管理和培训资料库管理。其中学员信息主要用来对学员的技术信息进行记录，包含了学员学习情况、考核成绩的内容；培训资料库则包括培训案例库、仿真系统工况库、故障库、在线操作库等，用来指导学员进行日常知识技能培训和方便学生快速进行相应资料的查找。
2.1培训案例库
培训案例库中保存正常操作案例和故障处理案例，学员在学习过程中能够规范的进行各类操作以及快速的对故障进行判断和处理。培训案例库中的相关案例都会有基础信息标识，同时在操作过程中每个步骤都会对应的规范化操作描述。同时教员还可以在后台对培训案例库中的内容进行添加、修改、删除以及查找的操作，用来丰富和完善培训案例图中的内容[2]。
2.2培训工况库
培训工况库中保存着不同工况条件下抽水蓄能电厂模型设备的状态值及模拟量值，以满足不同操作案例对初始工况的要求。除了系统交付时工况库预留的基础工况，教员也可以将操作平台的当前工况保存，新增为工况库中的新工况。
2.3培训故障库
培训故障库中保存着引发设备故障或事故的故障点及其故障状态的状态值。一个故障处理案例根据复杂程度可能由单一故障点或多个故障点构成。在系统加载正常工况后，再从故障库中调取故障点，将其值强置为故障状态值，即可在模型中触发故障流程，生成故障工况。
3岗位定级应用
采用本仿真系统不仅可以用来对学员进行知识技能培训，同时还能够作为对学员进行岗位定级的重要依据。在对学员进行岗位定级的考评时，主要考核学员在实际应用过程中能够快速处理现场的综合能力。过去主要是通过纸质考核的方式来对学员进行问答，考官根据学员的现场作答情况来对学员的相关知识技能的掌握程度进行评价，这种考试方式容易受人为因素的影响，它不具有直观性，同时也无法对操作人员的实际操作进行考核。采用仿真平台来对学员进行定级，考核可以实现对学生的每一步操作都进行评打分和评价，它能够很好的记录学生的每一步操作和完成情况，并将学员的操作以系统内置的案例库的标准化操作进行比较，从而对学员的操作情况执行自动评分，并给出缺失项目[3]。这样一来，教员就能够对调阅学员操作记录来对学员的学习情况进行把握，对学员在学习过程中存在的不足进行及时的更正，有利于学员自身知识积累的快速提升。通过上述考核工作，可以更加客观、公平、准确的进行岗位定级工作，为南网培训中心建立成熟的培训考评体制。
结语
本文探讨了三维可视化与仿真在抽水蓄能电站管理培训中的建设思路及应用效果。三维可视化技术可以直观表达海量数据，实时动态模拟各种信息的融合和综合展示，结合科学合理的案例库和故障库设置，可以灵活的设置修改培训内容。通过这套仿真培训系统，可以使华电抽蓄公司的技术人员迅速熟悉抽水蓄能电厂，更好的利用培训教案资源，为该公司未来发展及利用三维运维开展仿真培训提供更好的保障。
参考文献：
[1]王以军.沙河抽水蓄能电站运行管理[J].水电站机电技术,2022,45(03):8-11+153.
[2]谢晨茜.沙河抽水蓄能电站运行培训管理[J].水电站机电技术,2022,45(03):43-45.
[3]孙廷昌,肖楚伟,李亦凡,张卫君,李雪强,刘欣,罗茜,孔吉宏,邱洋.抽水蓄能电站三维运维仿真培训系统应用研究[J].水电站机电技术,2020,43(04):14-15+20+70.
