Разработка виртуальной модели участка электроэнергетической системы

1 Характеристика моделируемого участка электроэнергетической системы .. 7
1.1 Характеристика входящих в участок элементов 7
1.2 Вывод по первому разделу 8
2 Выбор программных продуктов для моделирования участка
электроэнергетической системы 9
2.1 Рассмотрение и анализ существующих программ, выбор подходящих 9
2.2 Вывод по второму разделу 9
'3 Разработка виртуальных 3D моделей элементов участка электроэнергетической системы 10
3.1 Создание 3D модели разъединителя 11
3.2 Создание 3D выключателя 17
3.3 Создание 3D модели силового трансформатора 27
3.4 Создание 3D модели заземлителя 37
3.5 Создание 3D модели разрядника 39
3.6. Вывод по третьему разделу 42
4 Визуализация виртуальной модели участка электроэнергетической системы43
4.1 Создание виртуальной модели 43
4.2 Физические свойства элементов модели 45
4.3 Вывод по четвёртому разделу 48
5 Описание интерфейса виртуальной модели участка электроэнергетической
системы 49
5.1. Разработка интерфейса виртуальной модели 49
5.2 Вывод по пятому разделу 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 57

Купить

АННОТАЦИЯ
Тема выпускной квалификационной работы бакалавра «Разработка виртуальной модели участка электроэнергетической системы». В работе выполнено создание виртуальной модели подстанции «Южная» на 110кВ, для этого предварительно произведён анализ подстанции и выбор программных продуктов для моделирования. В результате проведенного анализа программных продуктов, для создания 3D моделей выбран программный продукт 3DS Max, а для создания виртуальной модели Unity.
Пояснительная записка состоит из 59 страниц, введения, пяти основных разделов, разбитых на подразделы согласно логике повествования, списка из 20 литературных источников, 5 из которых являются иностранными, графическая часть выполнена на 6 листах формата А1.
Главная задача бакалаврской работы - создание виртуальной модели подстанции, как пример энергосистемы, для наглядности восприятия студентов и абитуриентов специальности 13.03.02.
Актуальность работы заключается в использование современных технологий и создание цифрового двойника, что является популярной темой во всех сферах современной инженерии, в том числе в энергетики.
В настоящее время происходит быстрый переход на новые системы образования и ускоряются темпы внедрения нового оборудования и технологий. Высшее образование должно четко и быстро отслеживать все изменения и готовить соответствующих специалистов. Повышение качества практической подготовки выпускников ВУЗов по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» является острой необходимостью. Для повышения качества практической подготовки необходимо использовать современные технологии и в частности технологии виртуальной или дополненной реальностей. Применение современных технологий позволит познакомить студентов с конструкциями и принципами действия основного оборудования электроэнергетических систем, но и позволит им использовать полученные знания в последующей трудовой деятельности. Это, несомненно, повысит их рентабельность на рынке труда, поэтому тема выпускной работы бакалавра, направленная на разработку виртуальной модели участка системы электроснабжения, является актуальной. Создание виртуального контента с моделью участка системы электроснабжения предлагается разработать для участка системы электроснабжения Тольяттинского энергоузла - системы электроснабжения г.о. Тольятти в составе:
- подстанция 220/110/10 кВ «Левобережная»,
- подстанция 110/10 кВ «Южная»
- и воздушная линия 110 кВ Левобережная - Южная.
Подстанция «Левобережная» является крупной узловой подстанцией, создание подробной модели данной подстанции на первом этапе разработки контента реального времени с моделью участка системы электроснабжения не планируется. Кроме того, распределительное устройство 110 кВ подстанции «Левобережная» выполнена в закрытом элегазовом исполнении, создание модели которого потребует большее количество времени и подробной информации.
Подстанция «Южная» является проходной подстанцией, с двумя силовыми трансформаторами 110/6 кВ и закрытым РУ 6 кВ. Данная подстанция имеет наглядный вид и проста для восприятия.
Воздушная линия выполнена на железобетонных и металлических опорах и тоже возможна для воспроизведения в виртуальной модели на начальном этапе её создания.
Для создания 3D контента с моделью участка системы электроснабжения необходимо использовать несколько программных продуктов. На основании проведенного сравнения и основываясь на доступности программных продуктов, были выбраны 3D MAX - для создания 3D моделей элементов участка системы электроснабжения, а также Unity - для разработки 3D контента в реальном времени.
Важной особенностью такой модели является то, что это реальный участок энергосистемы, который обеспечивает питание города Тольятти.
Создание 3D модели участка энергосистемы на базе кафедры «Электроснабжение и электротехника» Тольяттинского государственного университета поможет заинтересовать и привлечь абитуриентов, а также сделать обучение студентов более интересным и эффективным. Кроме того, расширение виртуального участка линии может стать основой для участия студентов обучающихся на кафедре «Электроснабжение и электротехника» в конференциях, и данная модель сможет стать «визитной карточной» кафедры «Электроснабжение и электротехника» Тольяттинского государственного университета.
Кроме того, электронные ресурсы PESTECH International Berhad [1] и Digital twins and simulations [2] отображают актуальность и современность использования виртуального моделирования реальных объектов энергосистемы.

Купить