水电站集水工建筑物、水力机械设备、电气设备于一体,空间结构复杂,设备种类繁多。水电站的安全稳定运行对国家经济发展至关重要,因此加强水电站运营人员的专业培训、提升水电站设备管理水平十分必要,但水电站高度自动化的运行过程、繁杂的机电设备给水电厂运行人员的培训与水电站设备可视化管理等带来了困难,基于虚拟现实技术构建水电站运行仿真培训与设备可视化管理系统为上述问题提供了全新的解决方案。本文基于碰撞检测、虚拟现实人机交互、基于物理渲染等虚拟现实技术原理,运用水电站运行过程及水电站设备KKS编码系统等基础理论,开展基于虚拟现实技术的水电站运行仿真系统应用研究。在对水电站仿真模型层次性分析及构建的基础上,进行水电站仿真场景的结构化设计。应用PBR材质、碰撞检测等技术,完成水电站厂房发电机层、水轮机层、蝶阀层等功能分区仿真场景的构建。在对系统功能需求及系统结构深入分析设计的基础上,在虚幻引擎中,采用碰撞检测技术、虚拟现实交互技术、三维用户界面、数据库等技术,完成了水电站虚拟仿真功能的设计研发。基于虚拟现实技术的水电站运行仿真系统具有虚拟漫游、设备信息可视化查询、设备认知以及水轮机组运行仿真等功能,系统运行于HTC Vive虚拟现实头戴设备,具有沉浸感强、交互自然便捷、仿真度高等特点,大大提升水电站运行培训的质量与效率,为现代水电站运行操作的专业培训及设备信息可视化管理提供了新的技术解决方案,具有重要的现实意义与实际应用价值。