楚雄师院新能源应用技术研发与电力工程实训中心采购项目.docx
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楚雄师院新能源应用技术研发与电力工程实训中心采购项目
楚雄师院新能源应用技术研发与电力工程实训中心采购项目
货物需求一览表
A合同包：
电气工程虚拟仿真实验室（软件）
设备名称
性能、功能要求
单位
数量
单价
合计
输配电仿真培训系统平台
软件要求（打星号为必须满足项）
1.仿真对象
以一座典型10kV/400V电压等级的供配电为仿真对象，进行1：
1详细仿真。
（1）主接线方式
主接线采用单母分段的接线方式，其中201,202分别为10kVⅠ段母线和Ⅱ段母线的进线开关，212，222分别为10kV出线Ⅰ和出线Ⅱ的开关，245开关为母联分段开关，211和221分别为1号主变和2号主变的高压侧开关，401和402分别为400VⅠ段母线和Ⅱ段母线的进线开关，445为400V母联分段开关，411,412,413和421，422,423分别为Ⅰ母和Ⅱ母的三条出线开关，414和424分别为电容器。
（2）保护配置
10kV进线及馈线线路采用PSL641型微机保护装置，包括：
过流、速断、零序等保护功能。
主变采用PSL645型微机保护装置，包括：
过流、零序、非电量等保护功能。
母联分段采用PSP642备自投装置。
教员培训过程中可以不离开位置，直接查看软件上设备状态及保护动作报文。
2.仿真范围
监控系统仿真：
仿真上述变电站的综合自动化界面，包括变电站的所有操作功能和显示功能。
具有遥测、遥信、遥控、遥调功能。
控制及保护系统：
本系统的保护由虚拟微机保护装置构成，一次系统仿真模型计算软件通过通讯接口装置向保护装置提供U、I潮流数据，保护装置将动作信息传送给仿真系统。
虚拟保护装置显示真实装置的状态及仿真系统接收到的跳闸报告及动作信息。
一次设备及其就地系统：
采用三维虚拟现实技术反映场地，设备，培训效果逼真。
其中一次设备主要包括10kV开关柜、400V开关柜、接地刀闸、操作机构、电压互感器、电流互感器、配电变压器等一次设备。
3.仿真程度
（1）监控系统仿真
仿真的综合自动化界面，包括变电站的所有操作功能和显示功能。
具有遥测、遥信、遥控、遥调功能。
（2）二次保护系统
进线及馈线采用国电南自的PSL641微机保护装置
主变采用PSL645型微机保护装置
母联分段采用PSP642备自投装置
（3）一次设备及现场仿真
采用三维虚拟现实技术反映场地，设备，培训效果逼真。
其中一次设备主要包括10kVABB开关柜、接地刀闸、操作机构、电压互感器、电流互感器、高压熔断器、配电变压器等一次设备。
（4）继电保护及自动装置
本系统保护装置采用四方继保的微机保护装置，仿真软件提供潮流计算和故障计算数据给保护装置
（5）综合自动化仿真
仿真原厂家的监控后台系统，其界面和操作方法与实际系统一致。
能实现：
断路器的分合、数据采集与处理、报警、自动控制与调节、图形显示（接线图、潮流图及信息量图）、记录功能。
4.培训功能
（1）日常操作、监视培训
A.监盘和抄表
B.倒闸操作培训
C.巡视检查培训
（2）事故处理培训
A.异常培训
B.缺陷处理培训
C.事故处理培训
★支持50个用户同时使用
套
1
变电站虚拟仿真软件
软件要求（打星号为必须满足项）
（一）仿真对象
以一座典型220kV/110kV/10kV电压等级的变电站为仿真对象，进行1：
1详细仿真。
1.主接线方式
主接线方式，220kV为双母线接线、110kV为双母线接线，10kV为单母线分段接线。
配有两台有载调压变压器，三侧电压等级为220kV、110kV、10kV。
220kV至少有出线六回，110kV至少有出线八回，10kV至少有出线十回，至少有四组电容器静止补偿装置，两台所变供站内用电。
2.一次主要设备
（1）两台油浸风冷、有载调压变压器，可远方/就地调整分接头。
（2）220kV采用SF6ABB高压断路器，液压弹簧操作机构；110kV采用SF6封闭式组合电器，液压弹簧机构；隔离刀闸不少于3种形式；10kV高压开关采用小车开关。
10kV侧具有4组以上并联电容补偿装置。
3.二次主要设备
（1）采用国内典型综合自动化系统，具有完整的综合自动化功能。
（2）采用国内典型五防操作系统。
（3）继电保护及自动装置
主变保护配置南瑞继保RCS-978系列成套保护装置。
220kV母线保护配置南瑞继保RCS-915系列微机母线保护装置。
220kV线路配置南瑞继保、国电南自及四方继保不少于6套线路保护。
220kV开关配置南瑞继保、国电南自及四方继保不少于6套开关保护
110kV母线保护配置南瑞继保RCS-915系列微机母线保护装置。
110kV线路配置南瑞继保RCS-941系列输电线路成套保护装置。
10kV线路保护配置南瑞继保RCS-9611B输电线路保护装置。
10kV电容器配置南瑞继保RCS-9631B电容器保护。
10kV站变配置南瑞继保RCS-9621B站用变保护装置。
10kV配置南瑞继保RCS－9651C型备自投装置。
220kV、110kV、10kV母线分别配置了一套母线PT二次电压并列装置，包括并列切换控制开关及PT并列装置。
（4）具有完整的变电站交、直流系统。
（5）远程功能
可在异地登陆启动仿真软件系统，进行正常操作、培训。
可以对学员进行管理，设定学员使用权限，可本地设置故障到异地仿真系统上。
（6）故障计算中必须采用清华大学独立提出规范化的故障分析计算方法，能计算各种复杂故障形式下的故障电流（包括并架多回线线间的跨线故障）。
（7）可进行多区域动态仿真（如：
电网解列为A网、B网，仿真过程中A网稳定进行，而B网崩溃）。
（二）仿真系统功能
1.日常操作、监视培训
（1）监盘和抄表
（2）操作培训
（3）巡视检查培训
（4）事故处理培训
A.异常培训
B.缺陷设置培训
C.事故处理培训
2.培训评价考核系统功能
（1）学员管理系统
学员管理系统，应具备完善的学员档案管理功能，建立完善的数据库系统。
（2）培训评价考核系统功能
提供一套智能的培训评价、考核系统，在理论、技能操作和事故处理方面均能学、全面的记录和考核学员的实际水平，准确、及时、科学、公正的给出评判结果。
3.教练员台功能
A.冻结/解冻
可以通过一键式操作可以方便的在任意时刻冻结仿真模型，在需要时恢复仿真模型的运行。
A.复归
必须满足通过一键式操作可以终止仿真机运行，返回初始启动状态。
C.快照/导回
可在培训过程中快速存储某一时刻的特定工况，并能在需要时将系统迅速导回到已保存工况。
D.故障设置功能
可在任意需要时刻，加入或消除工程师配置好的故障，能够提供不少于5000个故障的驱动能力，并能将故障进行组合，以构成复杂故障
E.培训教案生成系统功能
根据培训对象的具体素质、要求、培训目标或考核要求等综合情况自动或手动生成培训教案，并可以随意增删内容和修改。
F.事件记录
自动记录仿真机盘台上、三维场景中的操作与响应，以及教练员对仿真模型的操作，供教练员分析培训过程使用。
G.系统负荷、出力等调整
教员能够在运行过程中，对仿真模型的发电机出力、负荷大小进行调整，可通过对电容进行投切，发电机机端电压调整等进行无功调整。
H.五防措施投/退功能
仿真系统具有五防投退功能，培训过程中，教员可根据不同情况，选择相应的五防投退状态。
4.学员机功能
通过虚拟盘台和监控界面，学员可以进行变电运行人员监盘工作的培训，包括对主控室的中央信号屏、控制屏、保护及自动装置屏、站用交直流屏等的开关刀闸状态、电压、电流、有功、无功、频率（并列时的频差、压差、同步表）、变压器温度、信号指示灯、光字牌、保护及自动装置的运行状态、压板、切换连片、报警等信号的监视工作；在模拟盘台上能够进行各种操作，涵盖变电站典型操作票中的所有操作，包括全部一次设备及保护和自动装置、站用电、直流系统等设备的各种操作、相关信号、表计、指示灯；以及二次部分小开关、保险的分合、电流端子的操作，保护自动装置的投切，方式切换及其液晶面板的操作、打印、保护定值修改、录波图察看等；并包括验电操作、设置标志牌、各种可操作的信号灯及位置指示器的操作处理。
5.三维交互式虚拟现实场景仿真
在仿真变电站的一次设备仿真和一次设备巡视系统中，利用3D虚拟现实技术实现变电站一次设备的三维重现，如刀闸、地刀、变压器、瓷瓶、表计等，能逼真地模拟各种天气状况，形象地反映设备的正常、异常、事故状态及其动作过程，可以实现在场景中的任意漫游，对场景中的一次设备进行就地操作，并可对虚拟场景中的设备进行巡视、检查、记录等，并可形象逼真的模拟现场的挂牌、挂地线和验电等不同的工作方式。
多媒体图像、声音与仿真过程同步，产生逼真的仿真效果。
三维仿真软件是以实际场站内的设备为依据用三维软件搭建的，仿真场景基本再现场站内的各种设备，并实现其各种操作功能和故障现象。
虚拟现场场景中的主要功能：
A.场景中的任意漫游功能：
使用者可以任意设置行走速度和视角，在场景中漫游进行巡视，为了更逼真的模拟现场，我们为所有的设备都设置了碰撞功能。
B.各个设备与现场一致的操作功能：
三维场景中可以模拟所有现场中的设备的操作，如开关门，五防锁，机械锁，电磁锁，分合闸按钮，开关，操作把手，电源，连片，小车操作等等；可根据系统实时变换设备状态，如刀闸，地刀，灯，表计（包括数字表和指针表）等。
C.再现现场中的故障现象的功能：
通过在主接线上设置故障，三维场景中再现故障现象，目前已实现的故障现象有变压器着火，变压器漏油，吸湿器受潮，瓷瓶破裂，瓷瓶爆炸，瓷瓶油污，线夹发热，误拉刀闸（地刀）产生电弧，误合刀闸（地刀）产生电弧等等。
D.设备异常巡视记录功能：
在场景中巡视设备，可以随时填写设备异常巡视记录，并保存，这些记录可随时查看，也可用来学员考试时记录答案。
E.挂牌功能：
实际场景中可以挂牌的地方，仿真场景中都可以实现挂牌，在挂牌模式下点击要挂牌的位置，选择挂牌类型就可以在相应的位置实现挂牌。
点击所挂的牌即可实现撤销挂牌的功能。
F.验电功能：
在三维场景中可以检验某个接线的带电属性，选择接线后有电无电均会给出提示。
G.挂地线功能：
可实现在场景中相应的位置挂地线的功能。
H.导航功能：
以场景的顶视图为背景的导航图和以主接线图为背景的导航图，能实时标示你当前所在的位置，在导航图上鼠标左键单击你想去的位置即可在场景中到达该点应在的位置。
I.设置围栏功能：
可以实现现场检修时围栏的设置。
★支持50个用户同时使用
套
1
预算
280000
B合同包：
电气工程虚拟仿真实验室
（二）（软件）
设备名称
性能、功能要求
单位
数量
单价
合计
微电网电实时系统仿真平台
本项目是用来进行微电网实时仿真与控制系统研究的一个仿真平台。
仿真平台由实时仿真器组成，仿真器上既进行微电网系统的实时仿真运行，也能实现微电网管理的控制算法。
通过该平台可以研究微电网运行的状态与调控策略，作为微电网理论研究的有力支撑。
该微电网实时仿真系统应该具备以下特点：
1.硬件同时包含微网实时仿真与EMS仿真；
2.包含完整的微电网仿真电路拓扑，并能够实现实时仿真；
3.微电网仿真步长为50-100μs，仿真拓扑能够进行灵活地搭建和变更；
4.微电网仿真拓扑包含光伏电池模型、风机模型、储能系统模型与相应控制策略；
5.微电网仿真器要有进行功率硬件在环、物理数字混合仿真的扩展能力；
6.包含界面显示功能、协调调度与控制功能；
7.EMS主控系统算法和代码开放；
微网实时仿真器技术指标（打星号为必须满足项）
设备架构：
模块型，包含机箱、控制器。
CPU：
不低于2.6GHz，Inteli3双核
内存≥2GB，运行实时操作系统
机箱插槽数≥4，系统带宽≥3GB/s，每槽带宽≥1GB/s
机箱支持总线PXIe/PXI
机箱工作温度：
0-50度
支持.StarSim格式模型文件运行
支持PharLap实时操作系统
包含实时仿真软件包，支持电力系统在CPU上的实时仿真，仿真步长小于等于100us
微电网仿真拓扑包含光伏电池模型、风机模型、储能系统模型与相应控制策略、负载等标准微网模型。
控制部分开放可编程，可进行二次开发。
★3至5个license，支持50台PC的同时离线仿真，包含AC-DC、DC-AC、电机、电力系统、风机、光伏、微网等案例。
套
1
预算
250000
C合同包：
电气工程虚拟仿真实验室方案（三）（软件）
设备名称
性能、功能要求
单位
数量
单价
合计
风力发电虚拟实训系统
一、软件总体要求（打星号为必须满足项）
1、采用虚拟现实技术和计算机程序开发，风电机组虚拟装配系统单机应用。
采用以人为中心的第一视角，实现所见即所得的虚拟实训过程。
2、虚拟实训功能：
风电机组机械系统装配、风电机组结构原理、风电机组液压与润滑、风电机组陆上运输、风电机组陆上吊装、风电机组维修拆卸、风电机组定检、风电场高低压柜操作、风电机组监控室管理规程等虚拟实训和考核功能。
3、虚拟现实操作对象应为风电场实际规模化应用的MW级风电机组，机型为正规风电整机制造厂或风电机组技术提供商提供的双馈式、直驱式风电机组，采用典型的三叶片三段塔架、上风向的总体设计方案；双馈式机组采用三点支撑主轴。
风电机组三维模型应包括至少1500个零部件，装配、运输、吊装和定检过程严格遵照风电机组的实际生产要求；出示风电机组产品及其图纸和模型，整机技术和产品应具有；投标时提供与软件中风电机组型式一致的总装图纸，图纸产权无争议，软件模型中采用的风电机组须提供对应的风电整机制造厂家及其型号，详细技术规格参数表等。
4、风电场高低压柜操作对象应根据实际风电场设备构建。
5、知识产权：
软件须取得名称含有风电或风力发电关键词、主题内容与招标内容相符的计算机软件著作权且无争议。
★6、支持50个用户同时使用
二、软件具体功能要求
1.风电机组结构原理展示模块
以风电场为虚拟场景，以风电机组三维模型为虚拟操作对象，展现风电机组各部位的组成结构和各部件的运动关系。
支持人机交互操作，可动态多视角展现风电机组的机械结构。
2.液压与润滑系统展示模块
以真实MW级风电机组的三维模型为原理展示对象，以人机交互方式观察风电机组中液压系统、润滑系统中油液的流动路径和润滑过程。
3.机械系统装配实训模块
以整机生产企业的实际装配车间为虚拟场景，提供完备的零件和工具，以双馈式风电机组的为装配对象，采用人机交互方式模式，引导用户完成双馈式风电机组部件和组件的装配。
4.风电机组定检维护实训模块
依照《风电机组定检手册》并结合风电场常见故障，通过人机交互方式对风电机组中典型故障进行处理。
并以动画方式向用户展示风电机组的典型故障的检修维护方法。
5.风电机组拆卸维护实训模块
风电场为虚拟场景，以人机交互方式引导用户完成故障状态下的风电机组易损部件的拆卸过程。
拆卸工序、工具使用方法及用量，均来自于工程实践。
6.风电机组运输虚拟实训模块
以风电机组生产车间和风电场为虚拟场景，通过虚拟重型吊车、平板拖车及运输和起吊辅具等的操作，引导用户完成风电机组从车间到风电场运输过程中的装载、卸载及细节操作内容。
7.风电机组吊装虚拟实训模块
以风电场为虚拟场景，通过对虚拟重型吊车及吊装辅具的交互操作，引导用户完成风电机组分体吊装的操作内容，掌握风电机组吊装的技术。
8.风电场操作规程虚拟实训模块
以风电场监控室等室内工作区为虚拟场景，建立了多种人物角色的动画效果，以《风电场安全运行管理规程》为主要参考，并结合实际的风电场管理经验，通过人机交互和知识向导，引导用户学习风电场的安全操作规程和操作方法。
该模块将《风电场安全运行管理规程》中的所有知识条目以交互式动画形式呈现，使枯燥的理论知识学习变得更具生趣。
9.风电场电气设备操作实训模块
以风电场高压室为虚拟场景，以人机交互方式对电气柜、电器开关及其他电器设备进行虚拟操作，实现风电场电气设备倒闸操作。
10.直驱风电机组装配实训模块
以整机生产企业的实际装配车间为虚拟场景，提供完备的零件和工具，以直驱式风电机组的为装配对象。
采用人机交互方式模式，引导用户完成直驱式风电机组部件和组件的装配。
11.增速齿轮箱装配虚拟实训模块
以二级行星一级平行轴齿轮箱为操作对象，提供完备的零件和工具，以制造车间为虚拟活动场景。
通过工具和零件的选用和人机交互操作完成齿轮箱的装配。
12.发电机装配虚拟实训模块
以双馈发电机和直驱发电机为虚拟操作对象，提供完备的零件和工具，以制造车间为虚拟活动场景，通过工具和零件的选用和人机交互操作完成发电机的装配。
13.电气系统装配虚拟实训模块
以风电机组电控系统为虚拟操作对象，通过工具和零件的选用和人机交互操作，完成电缆的制作和电控系统的布线。
14.液压系统组装虚拟实训模块
以包含液压系统（偏航制动、机械制动）为虚拟操作对象，通过工具和零件的选用和人机交互装配操作完成液压系统的装配。
15.学习测验与考核功能模块
支持风力发电领域知识考试功能，可对考生实施局域网内的联机考试，考试内容应涵盖理论考试和虚拟操作考试两部分。
理论试题可自行录入，理论考试与虚拟操作考试的分值比例可由教师动态分配，可实现自动的分值评判、存档和任务级断网续考。
套
1
风力发电机组空气动力学计算软件
一、总体要求（打★号为必须满足项）
本软件可以真实的仿真风电机组在风场环境中的运行情况，主要包含风场模拟，风电机组模型模拟，风电机组运行模拟，模拟结果数据曲线实时显示，数据输出等模块。
利用本软件，用户可以输入不同的风场环境，进行风电机组的模拟运行，并查看相应的运行数据及曲线。
1.可视化界面：
软件使用可视化界面，操作使用方便，各个模块使用都是通过界面设置完成，部分界面还有配图便于用户对参数含义的理解。
2.数学模型准确，本软件采用符合当前工业设计标准中规定的模型和仿真计算方法进行仿真计算，具有较高的精度和参考价值。
3.机组模型：
采用与当前工业设计机组主流软件相似的机组模型建模方式，并支持用户自定义模型，嵌有5MW风电机组计算模型，参数要求如下：
5MW风电机组计算模型
风轮直径
126m
轮毂直径
3m
风轮重量
56780kg
额定功率
5000kW
塔架高度
87.6m
齿轮箱速比
97
传动链扭转阻尼
6.215E+06（N-m/（rad/s））
传动链扭转刚度
8.67637E+08（N-m/rad）
4.实现多种风场环境：
支持稳态风、湍流风、IEC标准中规定的多种阵风情况，可以动态生成湍流风文件，供软件运行时调用。
5.多种工况：
用户可以自己定义工况，配合控制器和风况可以实现多种工况。
6.动态输出结果：
可实时动态显示机组状态和风场数据，包括风轮转速、偏航角度，发电机转矩、功率、关键位置的载荷以及风速、风向等。
7.查看仿真数据：
可以查看已完成的或正在进行的仿真工况的结果，直接查看数据或显示为曲线，数据还可以存为excel、txt或word形式的文档。
8.数据统计：
可以实现对仿真结果进行统计，分析最大值、最小值、均值等。
★9.支持50个用户同时使用
二、软件具体功能
1.风况数据管理功能
可实现湍流风、稳态风、阵风、用户自定义点序列风等，这些风可以设置为不同风速，同时可以设置风向、上吹角度和参考高度等参数。
其中湍流风为随机、全风场的，采用湍流风仿真器生成，。
这些湍流风包含了风速变化，风向变化和旋转采样的影响。
它利用数学统计模型来模拟具有随机特性的三维空间内的风时间序列。
可以模拟IEC61400-1标准中的Kaimal随机湍流模型和vonKarman随机湍流模型。
用户可以自己设定风场大小，平均风速、湍流强度。
风向的水平角度和上吹角，风剪切模型等，生成风模型文件，进行计算。
2.动力学特性模拟功能
本软件把入流风与风电机组的作用力、风电机组的动力学特性、电气系统特性、控制器的控制作用结合到一起，组成整个动态系统，利用多体动力学和变步长龙格库塔法计算，输出风力发电机组各种状态信息的时间序列。
在计算过程中考虑了入流风与叶片的气弹耦合特性及它们对机组的动态影响。
3.风电机组建模功能
本软件可对整个风力发电机组进行建模，包括叶片的气动数据、几何结构数据，刚度和质量阻尼特性，塔架的几何结构、刚度和阻尼特性，机舱和轮毂的质量、惯量，发电机质量，塔顶质量体的布局等。
这些模型数据可以界面的形式输入，然后生成机组模型，按照一定的格式和文件形式保存，以便气动特性计算、动力学特性模拟等模块的使用。
4.气动特性计算功能
本模块计算叶片所受到的空气作用力。
根据输入的风况数据，如vonKarman模型或Kaimal模型等，叶片及机组的运动速度计算出入流速度，然后利用动量叶素理论计算动态入流对叶片的作用力，同时还考虑了动态失速、叶尖和叶根的损失，塔影效应和流体粘性等因素的影响。
5.3D虚拟机组显示功能
3D虚拟机组显示模块建有完整的风力发电机组三维模型，结合三维动画技术，可以使用模拟机组输出的计算数据驱动，实时动态反映机组运行状态如风轮转动、偏航、变桨等动作。
可以观察不同机组状态对应的实时数据，进一步加深用户对机组运行状态的认识。
6.运行数据查看功能
可对正在运行的模拟过程或已经仿真完成的结果进行查看，可以据表格或者曲线的形式显示结果。
另外，还可以对结果数据的变量进行选择并可另外保存，以便查看使用。
7.实验功能及内容
（1）湍流风生成实验
通过设置不同风场参数，生成不同的风文件，使学员了解风场的主要参数及建立湍流风场模拟环境时需要考虑的主要参数。
（2）整机建模型实验
在机组自定义模型界面中输入机组模型的数据，建立整个机组的模型，可以使学员深度了解机组的组成、机组各部件的形状结构等。
（3）稳态风运行实验
熟悉使用软件进行仿真的流程，查看机组在稳态风情况下的运行数据，了解机组运行时各参数的基本概况，如发电量、转速、桨距角、载荷等。
（4）湍流风运行试验
进行机组在湍流风环境中运行仿真实验，了解机组在湍流风情况下的运行特点，包括载荷、发电量、转矩、转速、桨距角等的运行状况。
（5）阵风实验
设置IEC阵风环境，进行机组运行仿真实验，了解机组在各种极端阵风下机组的运行特点，包括载荷、发电量、转矩、转速、桨距角等。
（6）机组带冰对机组的影响
在稳态风向，分别使用叶片带冰和不带冰的机组模型进行仿真实验，了解叶片带冰对机组性能的影响，包括载荷、发电量、转矩、转速、桨距角等。
（7）不同风速下的机组运行试验
进行小风速和大风速下的运行实验，比较运行数据，了解机组在不同风速是的运行特点。
包括载荷、发电量、转矩、转速、桨距角等。
套
1
预算
280000
D合同包：
分布式光伏发电应用技术研发实验室建设
序号
设备名称
设备型号规格／要求
单位
数量
单价
合计
1
可再生能源建筑应用测评系统
太阳辐射：
A.通道数:
2通道总辐射（水平面+倾斜面）
B.测量范围:
0～2000W/㎡
C.测量精度:
小于5%
D.显示分辨率:
1W/㎡
E.显示内容:
瞬时值，小时累计量，日累计量等
F.灵敏度：
7-14mV/（kW·㎡）
G.反应时间：
≤30s（99%响应）
H.年稳定度：
≤±2%
I.余弦响应：
≤±7%高度角10º
J.线性：
≤±2%
K.
升级会员 