一种配网线损仿真培训系统技术方案

本发明专利技术涉及一种配网线损仿真培训系统，包括模拟变压器以及用于控制模拟电压源输出供电的高压电源模拟装置，以及用于模拟农网居民用电情况的农网居民模拟实训装置，高压电源模拟装置的进线端连接模拟电压源，高压电源模拟装置的出线端与模拟变压器的进线端之间设有用于监测整个系统的用电量情况的高压计量模拟实训装置以及用于控制模拟出多种电缆线损故障的线损模拟实训装置，模拟变压器的出线端与农网居民模拟实训装置之间设有无功补偿模拟实训装置以及用于监测农网居民用户群的用电量情况的集中计量模拟实训装置。整个系统功能完善，可以从变压器出线到用户整个低压系统线路中存在的各类问题进行分类实训展现。

【技术实现步骤摘要】
一种配网线损仿真培训系统
本专利技术涉及一种电力行业培训用系统，特别涉及一种配网线损仿真培训系统。
技术介绍
传统的农网营销技术实训室实训设施硬件设备老旧、数量也极为有限和生产现场设备已无法兼容。急需通过技术改造提升培训及考核效率，且培训科目种类不齐，老旧的培训设备除了无法满足当前的岗位技能培训需求，且故障率高，安全性降低，提高了风险，可靠性低,均无法实现目前对农网培训要求。且传统的配网线损仿真培训系统功能不完善，实训室缺乏针对农网低压配电系统相关技术的培训设备，如供电所异常台区线损模拟仿真培训、低压台区三级漏电故障设置与排查实训、低压配电故障排查实训的技能培训设备，无法将低压系统从变压器出线到用户整个低压系统线路中存在的各类问题进行分类实训展现，无法针对农村供电所常见及急需解决的异常台区线损分析和三级漏保运维进行实训，学生缺乏系统了解及学习低压配变台区线损管理及漏电保护等新技术更新的机会。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种配网线损仿真培训系统，其整个系统能有效给学员们分类展现模拟出从高压系统到变压器，以及变压器出线到农网居民用户整个低压系统线路中存在的多类问题，整个系统功能更完善。本专利技术的目的是这样实现的：一种配网线损仿真培训系统，包括模拟变压器以及设置在模拟变压器进线侧并用于控制模拟电压源输出供电的高压电源模拟装置，以及设置在模拟变压器出线侧并用于模拟农网居民用电情况的农网居民模拟实训装置，所述高压电源模拟装置的进线端连接模拟电压源，所述高压电源模拟装置的出线端与模拟变压器的进线端之间设有用于监测整个系统的用电量情况的高压计量模拟实训装置以及用于控制模拟出多种电缆线损故障的线损模拟实训装置，所述模拟变压器的出线端与农网居民模拟实训装置之间设有无功补偿模拟实训装置以及用于监测农网居民用户群的用电量情况的集中计量模拟实训装置。所述高压电源模拟装置、双授权系统装置、安措装置、线损模拟实训装置、模拟变压器、无功补偿模拟实训装置、农网居民模拟实训装置、集中计量模拟实训装置、高压计量模拟实训装置均与计算机连接，所述高压计量模拟实训装置用于将采集的整个系统的用电量情况传递给计算机，所述集中计量模拟实训装置用于将采集的农网居民用户群的用电量情况传递给计算机，所述农网居民模拟实训装置用于将采集的农网居民用户的用电量传递给计算机，所述计算机还用于分别下发控制指令信号给高压电源模拟装置、双授权系统装置、安措装置、线损模拟实训装置、模拟变压器、无功补偿模拟实训装置内的控制模块，通过高压电源模拟装置、线损模拟实训装置、模拟变压器、无功补偿模拟实训装置内的控制模块分别控制各个控制开关的闭合或断开；所述控制开关采用继电器或接触器。计算机接收各电能表上传的用电量便于查看，且根据各电能表上传的用电量分析故障，如可以设置一种线损故障，然后通过总表和分表的读数来给学员们展示这种情况下造成的线损。配网线损仿真培训系统还包括用于模拟各种接地电阻阻值的接地电阻模拟实训装置，所述接地电阻模拟实训装置包括多个并联的电阻，各电阻的一端用于与模拟变压器的接地端子PE连接，各电阻的另一端接地，每个电阻对应一个控制开关，各个电阻分别与对应的控制开关串联，通过控制开关控制各电阻接入模拟变压器的接地端子PE与地之间，所述控制开关与控制模块连接，所述控制模块与计算机连接，用于接收计算机的指令信号，并控制控制开关的通电或断电。所述线损模拟实训装置包括进线端接线端子、出线端接线端子以及连接在进线端接线端子与出线端接线端子之间的模拟电力输送线路，所述模拟电力输送线路上串联有控制开关KM1，所述控制开关KM1的两端并联有多条线损模拟支路，各线损模拟支路上分别设有用于模拟不同电缆线损故障的电缆线损实训模块，各线损模拟支路上还设有用于控制该线损模拟支路通断的控制开关；所述控制开关与控制模块连接，所述控制模块与计算机连接，用于接收计算机的指令信号，并控制控制开关的通电或断电；所述电缆线损实训模块包括用于模拟电网规划不合理的第一电缆线损故障模拟单元以及用于模拟线路老化的第二电缆线损故障模拟单元，以及用于模拟自然环境障碍的第三电缆线损故障模拟单元，以及用于模拟房屋障碍的第四电缆线损故障模拟单元，以及用于模拟违章窃电的第五电缆线损故障模拟单元，第一电缆线损故障模拟单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3，电阻R1、电阻R2、电阻R3分别串联在第一线损模拟支路的相线U、V、W上，第一线损模拟支路通过控制开关KM2控制其通断；第二电缆线损故障模拟单元包括电阻R4、电阻R5、电阻R6，电阻R4、电阻R5、电阻R6分别串联在第二线损模拟支路的相线U、V、W上，第二线损模拟支路通过控制开关KM3控制其通断；第三电缆线损故障模拟单元包括电阻R7、电阻R8、电阻R9，电阻R7的一端与第三线损模拟支路的相线U连接，电阻R7另一端与第三线损模拟支路的相线V连接；电阻R8的一端与第三线损模拟支路的相线V连接，电阻R8另一端与第三线损模拟支路的相线W连接；电阻R9的一端与第三线损模拟支路的相线U连接，电阻R9另一端与第三线损模拟支路的相线W连接；第三电缆线损故障模拟单元还包括控制开关KA1、控制开关KA2、控制开关KA3，控制开关KA1与电阻R7串联，控制开关KA2与电阻R8串联，控制开关KA3与电阻R9串联；第三线损模拟支路通过控制开关KM4控制其通断；第四电缆线损故障模拟单元包括电阻R10、电阻R11、电阻R12，电阻R10的一端与第四线损模拟支路的相线U连接，电阻R10另一端与第四线损模拟支路的相线V连接；电阻R11的一端与第四线损模拟支路的相线V连接，电阻R11另一端与第四线损模拟支路的相线W连接；电阻R12的一端与第四线损模拟支路的相线U连接，电阻R12另一端与第四线损模拟支路的相线W连接；第四电缆线损故障模拟单元还包括控制开关KA4、控制开关KA5、控制开关KA6，控制开关KA4与电阻R10串联，控制开关KA5与电阻R11串联，控制开关KA6与电阻R12串联；第四线损模拟支路通过控制开关KM5控制其通断；第五电缆线损故障模拟单元包括三相负载R13，所述三相负载R13分别与第五线损模拟支路的相线U、V、W连接，第五线损模拟支路通过串联的控制开关KM6和控制开关KM7控制其通断，所述三相负载R13设置在控制开关KM6与控制开关KM7之间。所述高压计量模拟实训装置的进线端与高压电源模拟装置的出线端连接，高压计量模拟实训装置的出线端与线损模拟实训装置的进线端连接，所述线损模拟实训装置的出线端与模拟变压器的进线端连接；所述高压计量模拟实训装置包括第一电能表、进线端接线端子、出线端接线端子以及连接在进线端接线端子与出线端接线端子之间的模拟电力输送线路，所述第一电能表采用相应的测量接线方式与高压计量模拟实训装置的模拟电力输送线路连接，用于检测整个系统的用电量情况；所述第一电能表用于将检测的整个系统的用电量情况传递给计算机；所述第一电能表为三相三线表，采用三相三线经TA、TV接入式接入高压计量模拟实训装置的模拟电力输送线路；所述无功补偿模拟实训装置位于模拟变压器的出线端，集中计量模拟实训装置位于无功补偿模拟实训装置的出线端与农网居民模拟实训装置之间；所述集中计量模拟实训装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配网线损仿真培训系统，其特征在于：包括模拟变压器以及设置在模拟变压器进线侧并用于控制模拟电压源输出供电的高压电源模拟装置，以及设置在模拟变压器出线侧并用于模拟农网居民用电情况的农网居民模拟实训装置，所述高压电源模拟装置的进线端连接模拟电压源，所述高压电源模拟装置的出线端与模拟变压器的进线端之间设有用于监测整个系统的用电量情况的高压计量模拟实训装置以及用于控制模拟出多种电缆线损故障的线损模拟实训装置，所述模拟变压器的出线端与农网居民模拟实训装置之间设有无功补偿模拟实训装置以及用于监测农网居民用户群的用电量情况的集中计量模拟实训装置。

【技术特征摘要】
1.一种配网线损仿真培训系统，其特征在于：包括模拟变压器以及设置在模拟变压器进线侧并用于控制模拟电压源输出供电的高压电源模拟装置，以及设置在模拟变压器出线侧并用于模拟农网居民用电情况的农网居民模拟实训装置，所述高压电源模拟装置的进线端连接模拟电压源，所述高压电源模拟装置的出线端与模拟变压器的进线端之间设有用于监测整个系统的用电量情况的高压计量模拟实训装置以及用于控制模拟出多种电缆线损故障的线损模拟实训装置，所述模拟变压器的出线端与农网居民模拟实训装置之间设有无功补偿模拟实训装置以及用于监测农网居民用户群的用电量情况的集中计量模拟实训装置。2.根据权利要求1所述的配网线损仿真培训系统，其特征在于：所述高压电源模拟装置、双授权系统装置、安措装置、线损模拟实训装置、模拟变压器、无功补偿模拟实训装置、农网居民模拟实训装置、集中计量模拟实训装置、高压计量模拟实训装置均与计算机连接，所述高压计量模拟实训装置用于将采集的整个系统的用电量情况传递给计算机，所述集中计量模拟实训装置用于将采集的农网居民用户群的用电量情况传递给计算机，所述农网居民模拟实训装置用于将采集的农网居民用户的用电量传递给计算机，所述计算机还用于分别下发控制指令信号给高压电源模拟装置、双授权系统装置、安措装置、线损模拟实训装置、模拟变压器、无功补偿模拟实训装置内的控制模块，通过高压电源模拟装置、线损模拟实训装置、模拟变压器、无功补偿模拟实训装置内的控制模块分别控制各个控制开关的闭合或断开；所述控制开关采用继电器或接触器。3.根据权利要求1所述的配网线损仿真培训系统，其特征在于：还包括用于模拟各种接地电阻阻值的接地电阻模拟实训装置，所述接地电阻模拟实训装置包括多个并联的电阻，各电阻的一端用于与模拟变压器的接地端子PE连接，各电阻的另一端接地，每个电阻对应一个控制开关，各个电阻分别与对应的控制开关串联，通过控制开关控制各电阻接入模拟变压器的接地端子PE与地之间，所述控制开关与控制模块连接，所述控制模块与计算机连接，用于接收计算机的指令信号，并控制控制开关的通电或断电。4.根据权利要求1所述的配网线损仿真培训系统，其特征在于：所述线损模拟实训装置包括进线端接线端子、出线端接线端子以及连接在进线端接线端子与出线端接线端子之间的模拟电力输送线路，所述模拟电力输送线路上串联有控制开关KM1，所述控制开关KM1的两端并联有多条线损模拟支路，各线损模拟支路上分别设有用于模拟不同电缆线损故障的电缆线损实训模块，各线损模拟支路上还设有用于控制该线损模拟支路通断的控制开关；所述控制开关与控制模块连接，所述控制模块与计算机连接，用于接收计算机的指令信号，并控制控制开关的通电或断电；所述电缆线损实训模块包括用于模拟电网规划不合理的第一电缆线损故障模拟单元以及用于模拟线路老化的第二电缆线损故障模拟单元，以及用于模拟自然环境障碍的第三电缆线损故障模拟单元，以及用于模拟房屋障碍的第四电缆线损故障模拟单元，以及用于模拟违章窃电的第五电缆线损故障模拟单元，第一电缆线损故障模拟单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3，电阻R1、电阻R2、电阻R3分别串联在第一线损模拟支路的相线U、V、W上，第一线损模拟支路通过控制开关KM2控制其通断；第二电缆线损故障模拟单元包括电阻R4、电阻R5、电阻R6，电阻R4、电阻R5、电阻R6分别串联在第二线损模拟支路的相线U、V、W上，第二线损模拟支路通过控制开关KM3控制其通断；第三电缆线损故障模拟单元包括电阻R7、电阻R8、电阻R9，电阻R7的一端与第三线损模拟支路的相线U连接，电阻R7另一端与第三线损模拟支路的相线V连接；电阻R8的一端与第三线损模拟支路的相线V连接，电阻R8另一端与第三线损模拟支路的相线W连接；电阻R9的一端与第三线损模拟支路的相线U连接，电阻R9另一端与第三线损模拟支路的相线W连接；第三电缆线损故障模拟单元还包括控制开关KA1、控制开关KA2、控制开关KA3，控制开关KA1与电阻R7串联，控制开关KA2与电阻R8串联，控制开关KA3与电阻R9串联；第三线损模拟支路通过控制开关KM4控制其通断；第四电缆线损故障模拟单元包括电阻R10、电阻R11、电阻R12，电阻R10的一端与第四线损模拟支路的相线U连接，电阻R10另一端与第四线损模拟支路的相线V连接；电阻R11的一端与第四线损模拟支路的相线V连接，电阻R11另一端与第四线损模拟支路的相线W连接；电阻R12的一端与第四线损模拟支路的相线U连接，电阻R12另一端与第四线损模拟支路的相线W连接；第四电缆线损故障模拟单元还包括控制开关KA4、控制开关KA5、控制开关KA6，控制开关KA4与电阻R10串联，控制开关KA5与电阻R11串联，控制开关KA6与电阻R12串联；第四线损模拟支路通过控制开关KM5控制其通断；第五电缆线损故障模拟单元包括三相负载R13，所述三相负载R13分别与第五线损模拟支路的相线U、V、W连接，第五线损模拟支路通过串联的控制开关KM6和控制开关KM7控制其通断，所述三相负载R13设置在控制开关KM6与控制开关KM7之间。5.根据权利要求1所述的配网线损仿真培训系统，其特征在于：所述高压计量模拟实训装置的进线端与高压电源模拟装置的出线端连接，高压计量模拟实训装置的出线端与线损模拟实训装置的进线端连接，所述线损模拟实训装置的出线端与模拟变压器的进线端连接；所述高压计量模拟实训装置包括第一电能表、进线端接线端子、出线端接线端子以及连接在进线端接线端子与出线端接线端子之间的模拟电力输送线路，所述第一电能表采用相应的测量接线方式与高压计量模拟实训装置的模拟电力输送线路连接，用于检测整个系统的用电量情况；所述第一电能表用于将检测的整个系统的用电量情况传递给计算机；所述第一电能表为三相三线表，采用三相三线经TA、TV接入式接入高压计量模拟实训装置的模拟电力输送线路；所述无功补偿模拟实训装置位于模拟变压器的出线端，集中计量模拟实训装置位于无功补偿模拟实训装置的出线端与农网居民模拟实训装置之间；所述集中计量模拟实训装置包括第二电能表、进线端接线端子、出线端接线端子以及连接在进线端接线端子与出线端接线端子之间的模拟电力输送线路，所述第二电能表采用相应的测量接线方式与集中计量模拟实训装置的模拟电力输送线路连接，用于检测农网居民用户群的用电量情况；所述第二电能表用于将采集的农网居民用户群的用电量传递给计算机；所述第二电能表为三相四线表，采用三相四线经TA接入式接入集中计量模拟实训装置的模拟电力输送线路；所述集中计量模拟实训装置的模拟电力输送线路上串联有二级漏电保护器；所述集中计量模拟实训装置的模拟电力输送线路的各相线上分别串联有空气开关；所述第二电能表与集中计量模拟实训装置的模拟电力输送线路或/和互感器二次侧之间设有二次侧阻抗变换故障模拟实训电路；所述二次侧阻抗变换故障模拟实训电路与控制模块连接，所述控制模块与计算机连接，用于接收计算机的指令信号，控制二次侧阻抗变换故障模拟实训电路的控制开关的闭合或断开，控制二次侧阻抗进行变换；所述二次侧阻抗变换故障模拟实训电路设置在电度表接线盒内，所述二次侧阻抗变换故障模拟实训电路包括第一控制开关和第二控制开关，电度表接线盒的各个进线端与对应的出线端之间分别设置有并联的由第一控制开关和第二控制开关分别控制通断的两条线路，其中一条线路上串联有电阻；所述农网居民模拟实训装置包括进线端接线端子以及至少一个单相表，所述单相表的进线端与进线端接线端子连接，所述单相表的出线端设有至少一个负载，所述负载通过漏电保护器或空气开关控制；所述进线端接线端子与负载之间设有三级漏电保护器；各单相表用于将采集的农网居民用户的用电量传递给计算机；所述进线端接线端子与负载之间的线路上设有用户用电线损实训模块，所述用户用电线损实训模块包括用于模拟用户违章用电的第一用户用电线损故障模拟单元，以及用于模拟用户违章窃电的第二用户用电线损故障模拟单元，以及用于模拟用户输电线漏电的第三用户用电线损故障模拟单元；所述第一用户用电线损故障模拟单元包括用户违章用电故障模拟负载，所述用户违章用电故障模拟负载的两端经控制开关或漏电保护器或空气开关分别与零线、火线连接；所述第二用户用电线损故障模拟单元包括用户违章窃电故障模拟负载，所述用户违章窃电故障模拟负载的两端经控制开关或漏电保护器或空气开关分别与零线、火线连接，所述第三用户用电线损故障模拟单元包括多个控制开关，控制开关KA2串联在火线或/和零线上，用于分别控制负载与进线端接线端子之间的火线或/和零线的通电或断电，控制开关KA1与电阻Ｒ1串联后与串联在火线上的控制开关KA2并联；控制开关KA3与电阻Ｒ2串联后与串联在零线上控制开关KA2并联，用于模拟负载与进线端接线端子之间的用户输电线漏电故障；所述集中计量模拟实训装置还设有集中器，所述第二电能表与集中器连接，所述集中器与计算机连接，所述第二电能表用于将采集的农网居民用户群的用电量经集中器传递给计算机；所述农网居民模拟实训装置还设有采集器，各单相表用于将采集的农网居民用户的用电量传递给采集器，通过采集器将各农网居民用户的用电量直接传递给计算机或经集中器传递给计算机。6.根据权利要求1所述的配网线损仿真培训系统，其特征在于：所述高压电源模拟装置包括进线端接线端子、出线端接线端子以及连接在进线端接线端子与出线端接线端子之间的模拟电力输送线路，所述模拟电力输送线路上沿进线端到出线端方向依次串联有空气开关QS1、一级漏电保护器QF1、隔离变压器TM1，位于隔离变压器TM1出线端的模拟电力输送线路的四条线路U、V、W、N上分别设有交流接触器KM3、KM4、KM5、KM6，交流接触器KM3、KM4、KM5、KM6的线圈一端分别经中间继电器KA3、KA4、K...

【专利技术属性】
技术研发人员：青志明，张红兵，傅望，王义，章陈勇，刘克恒，周飞，李民，刘倩，康成林，张发标，苟欣，周浩，陈渝，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网重庆市电力公司技能培训中心，重庆双电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11