[發明專利]10kV配電裝置真實電壓模擬電流閉環全真培訓系統

有效

• 申請號: 201310386767.8
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103440803A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 喬新國;楊巧云;王濤;吳萍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;武漢電力職業技術學院
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明涉及配電裝置的全真接線模擬技術領域，具體涉及一種10kV配電裝置真實電壓模擬電流閉環全真培訓系統，用于全真10kV設備裝置現場運行及故障模擬和操作的技術培訓。

背景技術

傳統的10kV典型客戶培訓系統不能帶電操作，不能與現場真實設備結合，這樣就無法真實體現現場設備的各種故障，存在不能真實操作的弊端，不能滿足國家電網公司培訓規范對電力營銷職工技能實訓考核的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的上述不足，提供一種10kV配電裝置真實電壓模擬電流閉環全真培訓系統，真實通電并能顯示運行工況，培訓人員能夠現場掌握實際操作訓練及故障排除方法。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

10kV配電裝置真實電壓模擬電流閉環全真培訓系統，包括由真實高低壓開關柜組成的配電柜系統以及計算機控制系統，所述配電柜系統包括真實10kV電壓、10kV電壓互感器、斷路器、信號采集模塊；所述10kV電壓互感器的二次側與真實10kV電壓的母線側相連，用于獲取10kV母線側的電壓信號，所述斷路器的輔助接點與真實10kV電壓的母線側相連，用于獲取各斷路器輔助接點對應位置主接點的合/分狀態信號；所述信號采集模塊的輸入端連接至所述10kV電壓互感器及斷路器的輸出端，所述信號采集模塊的輸出端連接至所述計算機控制系統，所述計算機控制系統用于根據上述電壓信號和斷路器的合/分狀態信號，輸出相應的虛擬功率電源。

按上述方案，所述計算機控制系統包括上位PC機、以太網通信控制器、計算機控制器、PLC控制器、接線轉換繼電器、虛擬功率電源、模擬回路和故障顯示儀表，所述上位PC機通過以太網通信控制器與計算機控制器通信連接，用于設置及復位各模擬故障狀態；所述PLC控制器的輸出端與接線轉換繼電器的控制端連接，用于將上位PC機設置的模擬故障狀態進行轉換控制并輸出至接線轉換繼電器；所述虛擬功率電源輸出所需電壓；所述模擬回路串聯在虛擬功率電源輸出端與接線轉換繼電器的觸點之間，以實現全真10kV配電系統的運行與故障模擬；所述故障顯示儀表與接線轉換繼電器相接。

按上述方案，所述的模擬回路包括有斷路故障模擬回路、短路故障模擬回路、反極性故障模擬回路、反相序故障模擬回路以及電壓絕緣下降故障模擬回路。

按上述方案，所述的斷路故障模擬回路、短路故障模擬回路由接線轉換繼電器觸點串聯或并聯電路構成。

按上述方案，所述的反極性故障模擬回路、反相序模擬回路由交叉連接在模擬回路兩端之間的接線轉換繼電器的兩聯動反向觸點構成。

本發明的工作原理：本發明由真實10kV電壓和斷路器的輔助接點組成該培訓系統的模擬電流閉環控制回路，系統采集真實10kV母線側的電壓信號，同時依據系統運行方式，采集各斷路器輔助接點的合/分狀態信號，上述電壓信號和斷路器的合/分狀態信號經過計算機控制系統設定并與負荷終端系統配合，輸出相應的虛擬功率電源，產生對應線路的各種模擬電流信號（模擬電流輸出信號可以按照設定條件變更），反映回路的工作狀態，故障顯示儀表實現了斷路器斷合狀態下的負荷在線顯示，構成該系統對電力系統相關人員的生產技能的培訓考核及系統演示等工作，真實體現10kV配電裝置全真帶電的運行狀況；設備技術要求及安全要求與現場完全保持一致，反映了真實的現場環境。真實設備的“五防”功能，保證了設備與現場一致且設備真實帶電10kV時運行和培訓人員的安全。

本發明除在各配電裝置現場就地顯示外，還可在教師端計算機上集中控制與現實量表用以監視功率電源輸出電壓、電流及功率（電能）。

本發明與現有技術相比具有的有益效果：

1、本發明將真實10kV配電柜系統與計算機控制系統、虛負荷電源加載技術有機地組合在一起，采集10kV母線側的電壓信號和斷路器輔助接點的合/分狀態信號，通過相關信號與負荷終端系統配合（組合控制），按照培訓教師的主觀教學意愿，通過計算機控制系統虛擬功率電源，提供給系統相應狀態的負荷功率電流；也可在10kV電壓存在時，由計算機設定控制負荷功率電源進行各類故障的設置，模擬生成相應的故障，實現與現場實際設備運行和真實故障一致的效果；采用真實電壓與模擬電流閉環的控制系統，保證在全真10kV電壓情況下能反映和模擬裝置的運行工況，培訓方式完全貼近生產實際；克服了現有軟件仿真系統不能真實體現現場設備，不能真實操作的弊端；