VR(Virtual Reality，虛擬現實)技術作為近年來快速發展的一項新技術，具有廣泛的應用前景，支持融合人工智能、機器學習、大數據等技術，實現更加智能化、個性化的應用。在電力能源領域，VR 技術在高性能計算機和專有設備支持下，已被應用于變電站的培訓和安全管理。大力提升了變電站的運行效率和安全性，以及作業人員的培訓效果與安全意識。

正泰集團作為我國工業電器龍頭企業和新能源領軍企業，產業覆蓋“發、輸、變、配、用、儲”電力設備全產業鏈。為高度響應時代數字化進程，正泰電力公司與圖撲軟件攜手共建“ VR 變電站事故追憶反演數字孿生系統”。整體采用現代化的 VR 技術與設備，參考現實業務場景，通過數據實時采集和變電站數據建模等方式，詮釋變電站虛擬仿真業務的三維場景。

用戶使用 VR 設備即可身臨其境般了解變電站的整體布局，借助 VR 手柄，與設備進行交互操作，真實反饋分合閘的聲音、旋鈕狀態變化、控制面板指示燈變化、小車進出等交互體驗。圖撲 HT 數字孿生變電站場景，能讓用戶避免真實場景中的安全隱患，達到訓練目的。

圖撲基于 WebXR 標準，令用戶可以通過 VR 設備，在虛擬變電站中實現 360° 漫步，對變電站的各類設備，進行實時交互操作。沉浸式感受變電站各電壓室、主控室的位置方向，以及模擬不同電柜的狀態信息演示互動。圖撲 VR 技術現已適配 HTC Vive、Oculus、Qeust2、Pico 等各種 VR 設備。

變電站全景漫游

基于圖撲自研強大的 3D 渲染引擎 HT for Web 搭建的 VR 變電站，是將變電站的三維模型集成到虛擬現實場景中，實現對變電站整體的巡視功能，令作業人員以第一人稱視角在場景內走動，實現視角切換等交互模式，同時可以完成變電站各個場景之間的切換功能。使員工對站內高危設施、各類建筑等信息得以掌握，降低人員進入高壓區域的風險，以及減少對設備的損耗。

操作交互訓練

圖撲 HT 支持在三維仿真場景內與實體設備交互操作，工作人員在虛擬環境下對變電站內電柜進行分/合閘等一系列模擬訓練操作，規避風險，減少訓練成本，確保變電站安全、穩定、可靠運行。

主控室交互訓練

主控室是變電站中的一個重要區域，它是變電站的核心控制中心，用于監控、控制和保護變電站的各種設備和系統。主控室承擔著操控和監視的功能，可以對不同配電室、開關站的線路連接接線圖進行展示，對不同事故狀態的進行模擬遙控，便于工作人員進行事故修正訓練。

系統圖切換：手柄點擊主控室五個座位上的電腦屏幕，可切換對應系統圖頁面投影到墻上大屏；

事故模擬選擇：選中事故模擬系統后，在主控室大屏上對不同的事故模擬狀態進行轉換選擇。點擊開始模擬，則可以將變電站所有開關柜設置為對應的事故狀態，屆時進行當前事故模擬的訓練。

35kV 室開關柜交互訓練

開關柜介紹

35kv 室開關柜作為電力系統的關鍵部件，具有多種功能。其中一類開關柜可以將電力系統中的不同供電源與主母線進行連接或切換，實現供電的靈活性和可靠性。還能提供對主母線的監測、測量和保護，如過電流保護、短路保護等。

在 35kV 室開關柜中常見的開關包括斷路器和刀閘，用于隔離電路、切換供電源和保護主母線及相關設備。通常使用遠方/就地旋鈕、分閘/合閘旋鈕這兩類控制裝置控制開關柜的操作和狀態。

1.在 35kV 室開關柜中常見的開關包括斷路器和刀閘，用于隔離電路、切換供電源和保護主母線及相關設備。通常使用遠方/就地旋鈕、分閘/合閘旋鈕這兩類控制裝置控制開關柜的操作和狀態。

2.遠方/就地旋鈕是用于切換開關柜的遠方操作模式和就地操作模式的裝置。當旋鈕處于遠方位置時，表示開關柜處于遠程操作狀態，可以通過遠程控制系統進行操作；而當旋鈕處于就地位置時，表示開關柜處于本地操作狀態。

模型圖示意:

分閘操作

案例這里以分閘操作模擬進行動圖演示說明，合閘操作模擬與分閘操作是顛倒的操作邏輯：

1.原始運行狀態：操控儀面板上的斷路器上觸頭指示燈、斷路器分合閘指示燈、斷路器下觸頭指示燈呈紅色連接狀態；旋鈕朝遠方，為鎖定狀態，其他旋鈕均居中，無法操作；下方接地設備為閉鎖分開狀態。

2.運行轉熱備操作：旋鈕擰到就地位置，為解鎖狀態，并擰旋鈕分閘彈回；操控儀面板中間斷路器分合閘指示燈傾斜變綠色，為分閘斷開狀態。

3.熱備轉冷備操作：打開小車搖進搖出搭扣，小車左擰分（解鎖），搖把逆時針旋轉，小車搖出；操控儀面板斷路器上觸頭指示燈和斷路器下觸頭指示燈均變綠色；之后按試驗分閘按鈕，操控儀面板中間斷路器分合閘指示燈變綠色。

4.冷備轉檢修操作：開門，小車拉出。

110kV 開關站的線路電柜交互訓練

開關柜介紹

開關站的線路電柜通常由金屬外殼、斷路器、降壓器、隔離開關、接地開關、保護和控制裝置等部分組成，用于控制和分配 110kV 電力系統中的電能，并保護相關設備免受過電流、短路等電氣故障的損壞。該電柜有效地管理和控制電力系統中電流的流動和供電，確保系統運行穩定。

在 110kV 開關站的線路電柜中，涉及到的開關主要包括斷路器、隔離開關和接地開關，這些開關設備在 110kV 開關站的線路電柜中起著關鍵的作用，用于控制電路的連接和斷開，以保證電力系統的正常運行和設備的安全性。

合閘操作

默認所有開關均為綠色斷開狀態，打開電柜門，分別點擊 1111、1112、11101、111、11102、1113、11103 號開關旋鈕進行合閘操作訓練，過程伴隨合閘儲能音效。合閘操作前幾個開關對應的顯示屏中線路均為綠色未閉合狀態，對其進行合閘操作，可發現對應的線路狀態變為紅色閉合狀態，表示回復電路供電，結束操作后關閉電柜門。

GIS 室控制柜交互訓練

控制柜介紹

GIS 室的控制柜是指安裝在高壓氣體絕緣開關設備（GIS）室內的用于就地操控氣體設備、電源設備、繼電保護設備等各類設備線路的控制柜，主要功能是實現對這些設備的就地操作和控制，它包括了各種操作按鈕、顯示器、儀表和控制信號接口，以方便操作員對設備進行接通、斷開等操作。

分閘操作

默認 1022、102、1023 為合閘連接狀態，打開電柜門，分別點擊 1022、102、1023 號開關旋鈕進行分閘操作訓練，并伴有分閘音效，分閘操作前對應的顯示屏中右方表示線路閉合狀態的紅色指示燈亮，對其進行分閘操作，可發現對應線路顯示屏上的紅色指示燈變為表示線路斷開狀態的右方綠色指示燈，結束操作后關閉電柜門。

10kV 室開關柜交互訓練

開關柜介紹

10kV 室開關柜是一種用于配電系統的中壓室內開關設備，用于控制和保護 10kV 電網的供電和配電設備，包括了各種開關、保護器件、儀表和控制信號接口等部分，方便操作員對 10kV 配電設備的操作和監測，有五種常見的操作功能，分別為接通和斷開 10kV 電網的供電電路功能，控制和調節負荷開關狀態功能，實現對電網過載、短路、接地等方面的保護功能，進行故障診斷和故障信息顯示功能，檢測電網電壓、電流、頻率等參數的功能，通過對不同類型的開關操作，對功能進行實現和顯示。

10kV 室開關柜的開關用于連接和切斷電源電路、控制負荷開關狀態已經實現保護功能；分斷路器（分閘/合閘開關）：用于切斷或連接 10kV 電源電路，它具備斷開負載電流和提供過載保護的能力；遠方/就地開關：通過遠程信號控制開關的操作狀態，旋鈕轉向就地時，才可對其他開關進行操作。

模型圖示意:

分閘操作

1.正常運行：遠方就地旋鈕在左側，分合閘旋鈕居中，試驗位指示燈滅，工作位指示燈亮，儲能指示燈亮，分閘指示燈滅，合閘指示燈亮。

2.分閘操作：遠方就地旋鈕，左擰遠方，右擰就地，右擰后其他操作有效；左擰分合閘旋鈕，儲能指示燈熄滅，合閘指示燈滅，左擰儲能按鈕彈回后儲能指示燈亮起，分閘指示燈亮，合閘指示燈滅；小車推出后試驗位指示燈亮，工作位指示燈滅，按分閘旋鈕分閘合閘指示燈滅。

3.冷備狀態：遠方就地旋鈕在左側，分合閘旋鈕居中，試驗位指示燈、儲能指示燈、分閘指示燈亮，工作位指示燈、合閘指示燈滅。

4.合閘操作：小車推進，試驗位指示燈、合閘指示燈滅、工作位指示燈、儲能指示燈、分閘指示燈亮，擰分合閘旋鈕彈回，儲能指示燈熄滅，擰儲能按鈕彈回后儲能指示燈亮起，分閘指示燈滅，合閘指示燈亮。

VR 事故模擬

變電站作為電力系統中尤為關鍵的組成部分，能有效避免事故發生后，可造成供電中斷、設備損壞或人員傷亡等嚴重后果。使用 VR 技術進行事故模擬，能夠提高變電站操作員應對事故的準備能力和應急響應水平，是一種十分有效的低成本培訓手段。VR 事故模擬適用于多種類型的變電站事故，如火災、電弧故障、短路等，覆蓋各種電氣設備和安全管理方面的情況。

基于圖撲自研 HT 進行輕量化建模以及三維場景搭建技術，創建一個包括站內設備、電纜、開關等諸多元素的高度真實虛擬變電站環境，讓員工通過虛擬環境熟悉各類事故場景，并學習正確的操作流程和處理方法，提高故事應對技能和自信心。基本流程為：檢查各室開關柜及電柜狀態-找到故障原因-進行故障排除-恢復供電。

Ⅰ 線線路跳閘事故模擬

模擬來自外部開關站 Ⅰ 線上的電柜發生跳閘事故，工作人員使用 VR 設備對線路上電柜進行事故排查和排除演練。具體操作為：檢查 110kV 開關室線路情況，發現外部開關站I線開關柜出現故障，打開柜門進行故障排除模擬：對柜內 1121、112、1123 號開關進行合閘操作，可聽到合閘音效，關閉柜門，之后恢復供電，故障排除。

以 Ⅰ 線線路跳閘事故模報為例，其他線路跳閘事故模擬訓練流程與其類似。

第一主變跳閘事故模擬

模擬變電站內第一主變壓器關聯電柜發生跳閘事故，工作人員使用VR設備對變壓器關聯電柜進行事故排查和排除演練。具體操作為：檢查 GIS 室內主變柜狀態，發現控制柜 1011、101、1013 開關分閘，操作把手打開柜門，對三個開關進行合閘操作，可聽到合閘音效，關閉柜門，之后恢復供電，故障排除。

以第一主變跳閘事故模擬為例，其他主變跳閘事故模擬訓練流程與其類似。

圖撲 HT 還可輕松搭建更多行業 VR 虛擬場景，實現現實場景虛擬化，支持在場景中進行現實場景中所能做到的一系列操作，無需承擔現實情況中的危險行徑后果，無需關系鼠標、觸屏和 VR 的異構接口。支持根據企業詳細需求，提供個性化的 VR 應用解決方案，提升用戶體驗，以及更加高效、安全的智能化培訓平臺。

變電站 VR 可視化優勢

提高工作效率和安全性：通過 VR 技術，電力能源行業的工人可以在虛擬環境中進行培訓和模擬操作，提高工作效率和減少事故風險。

降低成本和風險：VR 技術可以減少實地勘察和施工的必要性，從而降低成本和風險。

改善用戶體驗：VR 技術可以為用戶提供更加直觀和真實的體驗，從而提高用戶的滿意度和忠誠度。

圖撲軟件作為堅持自主創新的高新技術企業，不僅提供 BIM、GIS、XR、MR 、2D 組態、3D 組態等 Web 可視化應用解決方案。還提供 VR/AR 可視化技術，個性化定制不同產業應用場景，幫助各產業公司更好地實現其業務目標，包括設備維護和故障排除、安全培訓和演練、產品展示和銷售等方面，夯實產業基礎培訓訓練，助力各產業體系走向新的管理模式。

審核編輯 黃宇