一种电压互感器仿真培训系统及工作方法技术方案

本发明专利技术提供了一种电压互感器仿真培训系统及工作方法，所述系统包含具有投影设备的教员机、与教员机通信连接的学员机，所述学员机包括下位机及电压互感器检测仿真台，所述电压互感器检测仿真台包括控制机、与控制机连接的各个电压互感器测试用的模拟器。利用本系统，教员进行讲解后，可对学员进行电压互感器实验连接。本发明专利技术的工作电压和电流远远小于真实环境的电压和电流、可以实现在安全工作电压、电流下为学员电压互感器测试的培训提供可靠的安全保障。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，所述系统包含具有投影设备的教员机、与教员机通信连接的学员机，所述学员机包括下位机及电压互感器检测仿真台，所述电压互感器检测仿真台包括控制机、与控制机连接的各个电压互感器测试用的模拟器。利用本系统，教员进行讲解后，可对学员进行电压互感器实验连接。本专利技术的工作电压和电流远远小于真实环境的电压和电流、可以实现在安全工作电压、电流下为学员电压互感器测试的培训提供可靠的安全保障。【专利说明】
本专利技术涉及电能互感器领域，尤其涉及。
技术介绍
目前国内电能计量检定人员流动性大、知识更新慢、专业知识和工作水平参差不齐，复合型人才偏少，掌握互感器现场检定技术的技术人员较少，影响了正常的检测工作，主要是因为培训装置较滞后，目前多以集中理论培训、演示实验、书面考试以及跟现场一带一等培训方式，都存在很大的局限性，培训效率非常低。而且在实际环境中的培训，由于电能计量设备具有高电压、大电流，会对人身和设备产生安全隐患，限制了培训的质量和效率。如果能提供一种能够在低压、小电流的条件下操作，且功能和外观上完全模拟真实设备的电压互感器培训系统，那么，对电能计量检定人员培训时的安全操作将是十分有利的。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种电压互感器仿真培训系统，包含一个教员机、若干与教员机通信连接的学员机，其中， 教员机包括上位机、与上位机连接的投影设备、电压互感器检测实体台；所述上位机用于控制整个系统的通信，实现学员机的下位机参数下发、电压互感器培训功能；所述电压互感器检测实体台包括实际升压器、实际标准电压互感器、实际被测电压互感器、实际电压负荷箱、实际校验仪、实际调压器； 所述学员机包含下位机、与下位机通信连接的控制机、调压器、标准电压互感器模拟器、被测电压互感器模拟器、升压器模拟器、互感器校验仪模拟器、电压负载箱模拟器，所述各个模拟器均与控制机连接，其中 所述电压负载箱模拟器用于模拟真实的电压负载箱模拟器； 所述标准电压互感器模拟器用于模拟真实的标准电压互感器模拟器功能； 所述被测电压互感器模拟器用于模拟真实的被测电压互感器的功能； 所述升压器模拟器用于模拟真实的升压器的功能； 所述互感器校验仪模拟器用于模拟真实的互感器校验仪的功能； 所述各个模拟器均具有若干模拟接线端子，所述模拟接线端子用于模拟实体的接线端子功能； 调压器通过隔离变压器与互感器校验仪模拟器电源部分连接； 控制机用于各个模拟器的模拟接线端子接线情况的信号采集，并上传给其对应的下位机，并执行下位机发送的控制指令；下位机用于对控制机发送控制指令信息、接收控制机上传信息、接收上位机对各个模拟器设定的参数，并进行信号处理与分析，将实际试验接线情况在下位机的培训设置电压互感器界面上时显示出来。优选的，所述控制机包括头接线端驱动输出模块、尾接线端采集输入模块、极性与信号判别模块、RS232收发器模块、MCU模块以及供电单元模块；MCU模块与头接线端驱动输出模块、尾接线端采集输入模块、极性与信号判别模块单向连接，与RS232收发器模块双向连接。其中， 头接线端驱动输出模块用于接收MCU模块发出的驱动控制信号，给待判断的接线线头施加低电平； 尾接线端采集输入模块用于实现对接线尾端信号扫描，逐一查询除带判断接线意外的其他接线尾端的电平状态； 极性与信号判别模块用于实现信号的放大，并实现信号的模数转换； RS232收发器模块用于将尾接线端采集输入模块的信号传输至上位机或者将上位机的控制指令信息传输至对应的模拟器； MCU模块用于控制头接线端驱动输出模块驱动待判断接线端头，并不断扫描尾接线端采集输入模块的逻辑电平信号，判断各个模拟接线端子之间接线的通断关系； 供电单元模块用于向其他各模块供电。优选的，所述上位机设置有培训设置电压互感器界面，所述界面分为电压互感器参数设置区域、电压互感器铭牌显示区域、电压互感器数据区域； 所述电压互感器参数显示区域可设置各个学员机的电压互感器的参数数据，所述参数包括变比、极性、负载、等级、误差； 所述电压互感器铭牌显示区，用于实时显示各个参数的设定值； 电压互感器数据区域根据各个参数的设定值及时实时显示满载和轻载数据； 所述上位机还设置有电压互感器校验接线图界面； 所述下位机设置有培训设置电压互感器界面，所述界面分为电压互感器接线图区域、监视区区域、电压互感器铭牌区域； 所述电压互感器接线图区域显示电压互感器未接线的接线图，和接线后的连接图，当学员接线正确时用黑色连线表示，接线错误时用红色连线表示； 所述监视区区域用于显示百分表部分跟随实际校验仪采样所得出的百分表值、比差部分跟随实际校验仪采样所得出的比差值、角差部分跟随实际校验仪采样所得出的角差值；所述电压互感器铭牌显示区显示教员设置的变比、负载、等级的数据值。优选的，所述学员机有六个。所述的电压互感器仿真培训系统的工作方法，包含下列步骤: 步骤1:上位机加载电压互感器校验接线图界面，利用投影仪投影，对学员进行教学；步骤2:上位机加载培训设置电压互感器界面，创建上位机多线程Thread、数据缓冲区maxPacket、NetworkStream流,为远程发送数据做准备；如加载培训设置电压互感器界面成功，进行后续步骤，否则返回上位机主页面； 步骤3:教员在上位机的电压互感器参数设置区域对各个学员机的电压互感器的参数数据进行设置； 步骤4:下位机加载培训电压互感器界面时打开第一串口与实际校验仪连接，如果成功，则进行后续步骤，否则返回下位机主页； 步骤5:第一串口委托监听，实时侦听实际校验仪的数据； 步骤6:下位机打开第二串口与控制机连接，如果打开失败就立即下位机主页面，如果打开成功则进行下列步骤； 步骤7:下位机创建多线程Thread、数据缓冲区maxPacket、NetworkStream流，为远程接收数据做准备，创建第二串口委托监听，实时侦听控制机发送的数据； 步骤8:上位机将参数数据通过NetworkStream流发送给每个学员机,仓Il建的上位机多线程Thread对数据进行监控； 步骤9:下位机用其创建的多线程Thread对参数数据进行接收并显示参数数据，当教员机再次发送数据时，该多线程Thread能实时监控到并再次接收数据； 步骤10:下位机培训设置电压互感器界面的显示区区域用第二串口的委托监听监控控制机发送的数据，当数据不一样时用int接收数据，并用string的Split ()方法分解数据，通过分析数据，用划线的方式实时显示各个模拟器接的每一根线； 步骤11:当下位机培训设置电压互感器界面的显示区的所有接线成功后，下位机启用多线程Thread,用NetworkStream流发送从上位机得到的参数数据； 步骤:12:学员对电压互感器进行校验，手动调节调压器，实际校验仪根据学员机发送的数据进行处理显示，并向学员机发送百分表每一点的详细数据； 步骤13:下位机启用第一串口的委托监听，当侦听到实际校验仪缓冲区有数据时，下位机接收数据，进行校验，校验失败直接抛弃数据，校验成功则储存数据，达到接收数据目的； 步骤:14:分解数据，得到百分表、比差、角差数据，达到显示实际校验仪数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压互感器仿真培训系统，其特征在于，包含一个教员机、若干与教员机通信连接的学员机，其中，教员机包括上位机、与上位机连接的投影设备、电压互感器检测实体台；所述上位机用于控制整个系统的通信，实现学员机的下位机参数下发、电压互感器培训功能；所述电压互感器检测实体台包括实际升压器、实际标准电压互感器、实际被测电压互感器、实际电压负荷箱、实际校验仪、实际调压器；所述学员机包含下位机、与下位机通信连接的控制机、调压器、标准电压互感器模拟器、被测电压互感器模拟器、升压器模拟器、互感器校验仪模拟器、电压负载箱模拟器，所述各个模拟器均与控制机连接，其中所述电压负载箱模拟器用于模拟真实的电压负载箱模拟器；所述标准电压互感器模拟器用于模拟真实的标准电压互感器模拟器功能；所述被测电压互感器模拟器用于模拟真实的被测电压互感器的功能；所述升压器模拟器用于模拟真实的升压器的功能；所述互感器校验仪模拟器用于模拟真实的互感器校验仪的功能；所述各个模拟器均具有若干模拟接线端子，所述模拟接线端子用于模拟实体的接线端子功能；调压器通过隔离变压器与互感器校验仪模拟器电源部分连接；控制机用于各个模拟器的模拟接线端子接线情况的信号采集，并上传给其对应的下位机，并执行下位机发送的控制指令；下位机用于对控制机发送控制指令信息、接收控制机上传信息、接收上位机对各个模拟器设定的参数，并进行信号处理与分析，将实际试验接线情况在下位机的培训设置电压互感器界面上时显示出来。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卓浩泽，李刚，陆超云，龙东，李伟坚，龙伟杰，黄宗启，郭小璇，
申请(专利权)人：广西电网公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西;45