电力系统继电保护是电气工程专业的核心课程，是保障电网安全稳定运行的关键技术。传统教学中，继电保护实操面临电网故障风险高、现场实操机会稀缺、故障工况难以复现等难题，学生很难完整完成从设备认知、保护配置、整定计算到故障验证的全流程训练，理论知识与工程实践存在明显断层。

针对继电保护实训教学痛点，北京象新力以110kV典型变电站为原型，研发电力系统继电保护虚拟仿真软件。依托自研i-calcu仿真引擎搭建高还原三维电网场景，完整复现继电保护设计与验证全流程，为电气类专业打造安全可反复试错的线上实践平台。

一、软件介绍

本软件以110kV变电站作为仿真对象，整体分为知识学习、保护策略设计、故障模拟、仿真分析四大模块。

基于真实电力系统机理建模，还原变压器、母线、输电线路、互感器、断路器等一次、二次设备。学生可以完成设备认知、保护配置、短路电流计算、保护逻辑搭建、整定计算、故障设置与保护动作分析，系统自动记录全流程操作并给出综合评分。支持自主探究式实验，可生成标准化实验报告，完整实现继电保护“认知－设计－仿真－验证－评价”的教学闭环。

二、实验内容

1、知识学习

在三维虚拟变电站环境中完成电力系统设备定位认知与结构学习，认识变压器、断路器、互感器、输电线路等关键设备，拆解设备内部结构，理解一次设备工作机理，建立对变电站整体架构的直观认知，为后续保护设计打下基础。

2、保护策略设计

根据电力系统保护配置规范，完成线路、母线、变压器的保护选型配置；开展短路电流计算，完成保护逻辑图形化搭建与继电保护整定计算，合理设置各类保护定值，校验保护之间的配合关系，掌握继电保护方案完整设计流程。

3、故障模拟

在系统主接线中自由选择故障点位，设置单相接地、相间短路、三相短路等不同故障类型、故障相别与过渡电阻，虚拟场景通过特效直观复现电网故障现象，模拟真实电网各类事故工况，支持多组故障方案反复开展仿真。

4、仿真分析

故障触发后，观测电压、电流录波波形，查看各类保护装置动作行为、信号灯状态，分析保护动作是否正确，排查拒动、误动问题，完成全流程实验综合评分，结合仿真数据复盘优化保护方案，输出完整实验报告。

三、支撑课程

本产品可广泛应用于本科和高职类院校的实训和课程教学，面向电气工程及其自动化等相关专业，适用于电力系统继电保护、电力系统分析等核心课程。