一种馈线自动化仿真培训系统技术方案

本发明专利技术提供一种馈线自动化仿真培训系统,包括配电主站、EPON通信网络、配电终端和馈线网架等，所述配电主站设置有仿真系统微机,在仿真系统微机上设置有仿真系统服务端软件、配电SCADA,所述仿真系统服务端软件包括馈线故障仿真软件与二维虚拟馈线试验模块,所述二维虚拟馈线试验模块包括虚拟操作学习模块和馈线操作试验模块，本发明专利技术将地理区域分散的配电自动化系统组件集约化，一次网架低压化，构成简洁、明晰，可进行多种馈线自动化方式调试、试验与培训，优化了配电自动化运行维护操作培训与考核方式,降低操作、试验与考核过程的危险性，提高配电自动化工程培训的针对性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种中压配电自动化仿真培训装置，具体地说是一种对应6kV、10kV、20kV、35kV等级配电网馈线自动化的仿真培训系统。
技术介绍
随着我国城市化进程的加快和国民物质文化生活水平的提高，电力供应的可靠性要求越来越高，我国城市电网的供电可靠率正由99.9%向99.99%发展。6kV、10kV、35kV等级中压配电网的馈线自动化推广迅速，馈线自动化线路不断加长，EPON系统及配电终端的大量应用，带来了运维工作量的大幅度提高。同时，配电自动化系统涉及电力系统自动化、继电保护、通信技术、计算机技术等专业，要求运维人员知识与技能面较宽，单一的专业人员学习周期长，生产系统难以实现培训性频繁操作，为馈线自动化仿真系统的应用提供了广泛空间。
技术实现思路
实际的配电自动化系统各个组成部分地理分布分散，配电主站、通信、检测、配电网网架结构庞大，直观性不强，而且配电工程一旦投运，供电可靠性要求高，运维检修试验时间短，难以满足培训要求。本专利技术为了克服上述缺陷，提供了一种结构简明，功能完备，使用方便，对配电网馈线自动化运行进行仿真的装置。本专利技术采用的技术方案是: 一种馈线自动化仿真培训系统，所述配电主站设置有仿真系统微机，在仿真系统微机上设置有仿真系统服务端软件、配电SCADA (Distribut1n Supervisory Controland Data Acquisit1n，简称配电SCADA),所述仿真系统服务端软件包括馈线故障仿真软件与二维虚拟馈线试验模块，所述二维虚拟馈线试验模块包括虚拟操作学习模块和馈线操作试验模块；所述EPON通信网络包括点到多点结构的光线路终端(0LT，OpticalLine Terminal)、光网络单元(0NU, Optical Network Unit)和无源分光器(P0S，PassiveOptical Splitter)、光衰耗器、尾纤组成；所述配电终端包括数据采集模块、数据传输模块、控制功能模块、馈线自动化模块、维护模块、当地功能模块；所述馈线网架包括出线母线、出线开关、馈线开关、联络开关、低压电缆、架空线路组成的仿真环网。所述的配电主站的配电SCADA，通过主接线图，经所述EPON通信网络、配电终端实现对馈线网架的遥信、遥控、遥测等“三遥”功能；通过在主接线图设置馈线网架母线、电力电缆、架空线路的单相接地、两相接地、相间短路等故障，实现馈线自动化的手动、半自动、自动动作，完成故障定位、隔离，对非故障区域恢复供电。所述的EPON通信网络接线方式，由网络侧的光线路终端0LT、用户侧的光网络单元0NU、中间的光分配网络0DN、光模块、尾纤和可调光衰耗器组成；通过尾纤、衰耗器实现光纤链路纤芯损坏等故障的设置。所述配电终端为馈线终端(Feeder Terminal Unit, FTU)，其供电电源交流输入，AC220V ;馈线终端与EPON通信网络及馈线仿真环网的出线开关、馈线开关、联络开关等配合使用。所述出线为三相五线交流输入，AC380V，模拟10kV(6kV、20kV、35kV)中压配电网，包括模拟断路器、电流互感器、零序电流互感器以及开关状态显示指示等，远动投切，负荷平滑调节。以中性点非有效接地配电网为例，对于单相接地故障与相间短路故障进行模式化处理，某相负载由100W变化为经15.2VAR接零线，其余两相电压升高为线电压，视为配电网架空线路或者电力电缆单相接地短路；某两相(或者三相)负载同时由100W突增为300W，视为配电网架空线路或者三相统包电力电缆相间短路。所述馈线自动化仿真培训系统包括仿真系统微机、馈线网架；仿真系统微机内装载有配电主站软件:仿真系统服务端软件、配电SCADA，所述仿真系统服务端软件包括馈线故障仿真软件与二维虚拟馈线试验模块，所述二维虚拟馈线试验模块包括虚拟操作学习模块和馈线操作试验模块； 所述馈线网架包括出线母线、出线开关、馈线开关、联络开关、低压电缆、架空线路组成的仿真环网； 与仿真系统微机通过通讯网络连接有配电终端FTU ； 所述配电终端FTU包括数据采集模块、数据传输模块、控制功能模块、馈线自动化模块、维护模块、当地功能模块； 所述的通讯网络采用EPON通信网络；仿真系统微机的通信口与EPON通信网络连接，EPON通信网络连接的另一端与配电终端连接；实现配电主站软件通信系统与数据采集终端通信； 所述EPON通信网络包括点到多点结构的光线路终端0LT、色散补偿光模块、光网络单元0NU、无源光分配器0DN，光衰耗器，以及尾纤组成； 以尾纤模拟光缆，沿仿真环网一次接线敷设，连接至配电终端；与配电网模拟设备:出线母线、出线开关、馈线开关、联络开关配合使用，通过通信网络与配电主站通信，实现对出线开关、模拟柱上馈线开关、联络开关的运行监视、故障检测、远程控制； 配电终端FTU以TCP / IP方式接入ΕΡ0Ν，每个柱上开关的ONU设备具备10 / 100M端口，支持TCP / IP协议，配置一个IP地址，实现配电自动化主站系统与配电终端FTU的端到端连接；每条光缆连路采用星型接线方式，光线路终端OLT设备对多个方向的光缆连路实现光口汇聚； 一种馈线自动化仿真培训方法: A、按照配电网络图，在主站进行图形绘制并完善接线图，存储为图形文件； 打开图元编辑器，然后打开图形文件，修改维护图元，并保存图元，装载图元； B、图元(ΠΜ模型配置: 利用设备图元编辑，依次对绘制的配电网络图中电压等级、母线、量测装置、测控设置、开关、刀闸、变压器、组合图元、工况图元进行配置；对两个电源点进行定义，拓扑验证图元配置的完整性，对整体设置进行维护。 一种馈线自动化仿真培训方法，其特征是: EPON通信系统搭建: 在实验台上备置OLT、各台ONU及分光器，各设备连接电源，暂不通电； 将1:2分光器的上行纤连接到OLT的任意PON 口，下行纤连接到下一组1:2分光器与一组ONU的任意PON 口，该组ONU接至一组FTU，上述第二组1:2分光器下行纤连接与上述相同，形成手拉手拓扑网络结构； 操作配电主站软件，通过EPON网络传输控制指令，在主站、FTU处，操控配电网一次系统，观察主站上主接线图母线及线路电压、电流，以及出线开关的位置指示，开关变位后的电气量、开关量变化，验证“三遥”功能；通过投切馈线及用户模拟箱的阻抗实现； 配电网一、二次系统接线 从两侧进线电源1、电源2的三相交流输入，以380V模拟等级电压，以电力电缆、低压绝缘导线顺次连接模拟线路断路器、负荷开关以及联络开关的交流接触器QFp Qin Q12, Ql,QF2, Q21, Q22;出线及分支线路的负荷以用户模拟箱中集中的电阻箱、电容器组模拟； 对线路取样的线电压、相电流不经过电压互感器、电流互感器，直接从母线、主干线及各个FTU对应的监测位置，引接至馈线终端的电压、电流端子； 电源1、电源2出线的零序电流互感器安装在进线母线处；线路断路器、负荷开关的状态量从交流接触器的主触点、辅助触点提取，送至馈线终端的开关状态端子。一种馈线自动化算法仿真方式，馈线网架模拟系统，两侧进线为三相交流输入；配电网架空线路以及电力电缆以低压导线模拟；线路断路器、负荷开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种馈线自动化仿真培训系统，其特征是：所述配电主站设置有仿真系统微机,在仿真系统微机上设置有仿真系统服务端软件、配电SCADA（Distribution Supervisory Control and Data Acquisition， 简称配电SCADA）,所述仿真系统服务端软件包括馈线故障仿真软件与二维虚拟馈线试验模块,所述二维虚拟馈线试验模块包括虚拟操作学习模块和馈线操作试验模块；所述EPON通信网络包括点到多点结构的光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)、光网络单元(ONU，Optical Network Unit)和无源分光器(POS，Passive Optical Splitter)、光衰耗器、尾纤组成；所述配电终端包括数据采集模块、数据传输模块、控制功能模块、馈线自动化模块、维护模块、当地功能模块；所述馈线网架包括出线母线、出线开关、馈线开关、联络开关、低压电缆、架空线路组成的仿真环网。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高洪雨，陈青，徐丙垠，宋卫平，王磊，张海台，王莉，赵衍恒，
申请(专利权)人：国网技术学院，国家电网公司，山东科汇电力自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37