1. 研究目的与意义
随着我国GDP的不断增长，我国对电力的要求也越来越高。电力工业的高速发展，对整个电网的稳定性、安全性提出了更高的要求，变电站运行的安全稳定性是极其重要的一个方面，变电站运行人员的素质是保证变电站安全可靠运行的重要因素。设计仿真变电所培训考核系统，采用仿真机技术对变电站运行人员进行常规运行和反事故培训，不断提高运行人员操作技能，是非常便捷、高效、不可替代的重要环节。
本设计主要是针对220kV变电所仿真培训系统中的SCADA模块的设计与实现，在仿真系统中对电网人员进行培训，节省了财力物力，对电网工作人员的能力具有很好的提升效果，并且这种仿真培训系统智能化程度高，生动逼真，完全可以满足变电所运行人员岗位培训的要求。SCADA监视系统也是变电所稳定运行的基础，所以本论题中的设计内容对于电力系统有很大的实际使用价值。
2. 课题关键问题和重难点
本课题中的关键问题如下：
模拟变电所、计算机仿真、计算机接口、软硬件的设计、三维虚拟现实技术、模块化建模、软件编程、scada系统设计、通信、模拟仿真系统的稳定性、scada数据库的建立以及模拟变电所故障等技术方面的问题。
难点如下：
3. 国内外研究现状（文献综述）
随着电网规模的扩大，变电所综合自动化技术的发展，培养运行人员的正常操作水平和事故判断处理水平，保障电网安全可靠运行，开发基于集控变电所的仿真培训系统非常必要，它既适用于集控中心运行人员培训，又适用于变电所运行人员培训的仿真培训系统。在scada监控系统辅助下对运行情况进行分析、做出正确的判断和决策，以致采取必要的措施及时处理事故和异常情况，对保证电力系统安全、经济、可靠地运行，意义非常重大。
我们查阅的文献中，时斌等已经实现了scada仿真系统中动态交互式图形界面的设计，采用fix32工业组态软件作为开发平台构建监控及培训scada子系统。在监控终端与系统数据库之间采用两级通信方案【1】。但是他们解决的仅仅是scada仿真系统之中的数据通信，并没有对整体进行设计。梅素真介绍了220kv变电所全范围仿真装置的模型建立方法与构成【2】。他们设计的仿真软件以电力系统理论为机理，结合大型枢纽变电所的实际特点，采用结构化方法进行设计，实现了实时接线分析、潮流分布计算、故障设置与计算、继电保护系统即自动化与二次回路的仿真，但是没有对scada监控模块进行详细的设计。张慧忠等人设计了220kv模拟变电所计算机仿真培训系统的软硬件构成，并着重讨论了仿真培训软件结构和功能设计思想，该系统具有较强的仿真灵活性和实时性，逼真的米勒变电所各种运行工况【3】。张洪波设计了一套纯软件模式的集控变电所的仿真培训系统，以他们自主开发的sds2000支撑环境为开发平台，采用模块化建模、三维虚拟现实等技术，实现了集控中心培训和变电站仿真培训功能，该系统具有稳定运行、功能完善、操作简单等特点【4】。赵梓蓉在变电所仿真培训考核系统在变电所仿真培训系统的基础上增加了考核的功能，具有两个突出的特点，一是受训人员可自我评测，二是受训人员的考核由以往单纯的教师评分改为电脑评分【5】，使之更能满足实际需要。申波等人给出了一种电力scada仿真系统及其实现方法，使用了rtu的开发、rtsv的开发等把计算机技术、通信技术和控制技术三者有机结合，根据电力系统的特点，开发出了电力scada系统必须具备的基本功能，具有较高的实时性和可靠性【7】。刘跃进介绍了上海电网仿真系统的scada监控软件包含五个部分：实时数据传送及遥控功能，数据的处理功能，图形、表格、曲线功能，数据、设备的属性信息显示功能、报警功能【8】。王邦志开发和实现了一种新型的变电站集中监控仿真培训系统，该系统不仅对两种典型的集中监控系统（scada）进行了完整仿真，而且对集控站所在电网及其所监控的电压进行了详细仿真【9】。陈燕武使用mfc编程环境与vc 6.0编程软件实现了scada系统的模拟仿真，对程序结构框架及源代码的实现进行了比较详细的叙述【10】。
本课题针对的是220kv变电所仿真培训系统的设计中的scada监控仿真模块的设计。首先需要解决的是ui界面的设计，其次需要实现scada监控中的实时接线分析、潮流分布计算、故障设置与计算、继电保护系统与二次回路仿真等功能，以便达到真正的培训效果。还可以添加自动考核功能，使得该培训系统更加实用。可以综合以上文献中的优点，将该系统更加完善，更加贴近实际。
4. 研究方案
首先学习计算机编程，熟练使用C Builder编写程序。然后设计程序的UI界面，尽量使得界面人性化。接着实现变电所的模拟仿真，以及SCADA监控系统模块设计并且使用C 编写程序实现其功能，需要实现的功能有实时接线分析、潮流分布计算、故障设置与计算、继电保护系统与二次回路仿真等。最后是软件的调试运行部分，完善其功能，使其能够最大化接近现实变电所的情况，真正达到可以培训人员的目的。
5. 工作计划
第1、2周 明确设计内容，确定设计范围，撰写开题报告并且完成设计规划；
第3周资料查找，外文翻译，安装vc 6.0并初步学习计算机编程；
第4周确定仿真范围，对系统进行设计，将需要设计的内容进行模块划分，学习计算机编程；
