馈线自动化仿真培训系统技术方案

本发明专利技术提供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，其特征在于: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；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。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。

Feeder automation simulation training system

The invention provides a simulation training system of feeder automation, including distribution master station, EPON communication network, distribution terminal and feeder network, which is characterized in that the power station was set in a simulation system of microcomputer, microcomputer simulation system is arranged on the simulation system of the server software, the distribution of SCADA, the simulation system including fault simulation software with 2D virtual test feeder module, the test module includes a virtual two-dimensional virtual feeder operation learning module and feeder operation test module; the feeder network including the simulation of ring line bus, outlet switch, switch, contact switch, low voltage cable and overhead line. The geographical area scattered component intensive distribution automation system, a grid voltage, a simple and clear way, for a variety of feeder automation test and commissioning, training, optimization of distribution automation operation and maintenance operation training and assessment methods, to reduce the risk of the operation, test and evaluation process, improve the pertinence of distribution automation engineering training.

【技术实现步骤摘要】
馈线自动化仿真培训系统
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。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。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述缺陷,提供了馈线自动化仿真培训系统，与现有技术相比，其具有结构简明，功能完备,使用方便，对配电网馈线自动化运行进行仿真的优点。本专利技术采用的技术方案是：馈线自动化仿真培训系统，由配电主站、EPON通信网络、配电终端和馈线网架仿真系统等组成。所述配电主站为功能性的软件，安装在仿真系统微机上,在仿真系统微机还设置有仿真系统服务端软件。配电主站由操作系统、支撑平台软件和配电网应用软件组成，功能包括数据库与图模管理等公共服务功能，以及配电SCADA、馈线故障处理、配电网自愈等功能。所述仿真系统服务端软件作为主站高级应用功能，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(遥控结果不输出)和馈线操作试验模块(“三遥”功能投入应用)。仿真系统微机安装有通信网管软件，微机的通信口与EPON通信网络链接。主站通过通信系统与数据采集终端通信，实现配电网运行监控、操作调度、运行维护。所述EPON通信网络包括点到多点结构的光线路终端OLT，色散补偿光模块，光网络单元ONU，无源光分配器ODN，光衰耗器，以及尾纤等组成，用于数据采集终端与配电自动化主站通信。由通信网络管理软件对OLT进行设备管理，包括参数配置、运行监测等。以尾纤模拟光缆，沿模拟配电网一次接线敷设，链接至柱上开关的配电终端FTU。每条光缆链路采用星型接线方式，OLT设备对多个方向的光缆链路实现光口汇聚，分支网采用EPON技术，任何一个终端设备故障都不会影响其他终端设备，使得设备的故障率低，容易维护。所述配电终端FTU，与配电网模拟设备配合使用，通过通信网络与配电自动化主站通信，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；除能够根据就地测量信息进行保护控制操作外，还支持相关节点上终端装置之间对等交换实时监控数据，完成线路故障快速自愈、分布式电源并网控制等智能配电网高级应用功能。配电终端以TCP/IP方式接入EPON，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。与传统的配电自动化通信系统相比，不设置中间子站，每个FTU终端单独作为一个子站，主站与子站的通信采用104规约，简化配电自动化系统结构，提高了仿真系统的可观性。馈线网架模拟系统，两侧进线为三相交流输入，以380V模拟10kV(6kV、20kV、35kV)等中压配电网；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、负荷开关以交流接触器模拟；出线及分支线路的负荷以集中的电阻箱、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，直接接入馈线终端的电压、电流端子，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。本专利技术所达到的有益效果:本专利技术基于EPON的馈线自动化仿真系统,通过建立数字仿真与物理仿真相结合的系统,形成与工程实际系统外观和功能完全相似的仿真模型,建立与工程试验、维护操作环境完全一致的半实物仿真(HardwareintheLoopSimulation，HLS),用户通过交互操作方式来进行包括主站建模、通信系统搭建、二次系统接线、馈线自动化算法设置、线路停送电操作、故障设置与排除等运行、维护、试验项目,从而能够完全仿真实际的馈线自动化系统运维操作,降低操作与培训过程的危险性，提高考核针对性。本专利技术不仅仅为从事配电自动化运维的技术人员提供了一种先进的培训平台,还可广泛应用于配电线路、变电检修等其它相关工种的培训。附图说明图1为本专利技术的配电网单环网馈线自动化系统图；图2为本专利技术的EPON系统结构举例；图3为本专利技术EPON系统层次结构；图4为基于多级分光的EPON组网方式；图5为虚拟试验数学模型。具体实施方式现结合附图对本专利技术作进一步描述.图1为本专利技术的一种实施例，本专利技术的技术方案是：馈线自动化仿真培训系统，由配电主站、EPON通信网络、配电终端和馈线网架仿真系统等物理仿真与二维虚拟馈线试验数字模拟模块组成。在仿真系统微机上设置有仿真系统服务端软件、配电SCADA(DistributionSupervisoryControlandDataAcquisition，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。配电主站与配电终端等采用EPON通信网络。[1]EPON通信系统搭建1.1在实验台上备置1台OLT、各台ONU及1：2分光器、1:4分光器等，各设备连接电源，暂不通电。1.2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，如图3或者图4所示。上述第二组1:2分光器下行纤连接与上述相同，可以形成与图1对应的手拉手拓扑网络结构。1:4分光器的与OLT的连接如下图所示，可以单独进行监测试验。1.3所有光通信设备接通电源，通电5分钟后，观察所示的OLT设备指示灯，包括电源指示灯、运行指示灯、PON连接灯等指示正常。PER:绿色常亮(正常)RUN:绿色快闪(启动中)、慢闪(正常运行)PONn：绿色常亮(连接)GEn：绿色常亮(连接)ALM：红色灭(正常)、亮(告警)1.4观察所示的ONU设备状态：POWER:绿色常亮(正常)PONn：绿色常亮(连接)LINK：绿色常亮(连接)ALARM：红色灭(正常)、亮(告警)1.5网管实验：将网管PC机(与主站PC机共用)的网络线连接到OLT的MN端口，设置PC机端口地址192.168.1.20。启动网管软件,缺省用户名及密码可设置为admin、admin，进行网络管理配置与操作：创建OLT；配置保存；OLT配置管理；ONU授权认证；告警管理；性能管理；安全管理。以常用监测方法，包括Ping、Telnet等进行监测确认。1.6配置网管软件确保OLT的PON端口与ONU的网络端口在同一VLAN。1.7配电主站启动后的链接：连接PC机通信口到OLT的任意GE端本文档来自技高网...

【技术保护点】
馈线自动化仿真培训系统，其特征是：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，与仿真系统微机通过通讯网络连接有配电终端；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模块通信；所述EPON通信网络包括点到多点结构的光线路终端OLT、色散补偿光模块、光网络单元ONU、无源光分配器ODN，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。

【技术特征摘要】
1.馈线自动化仿真培训系统，其特征是：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，与仿真系统微机通过通讯网络连接有配电终端；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模块通信；所述EPON通信网络包括点到多点结构的光线路终端OLT、色散补偿光模块、光网络单元ONU、无源光分配器ODN，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，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新鹏，
申请(专利权)人：宁波普利达智能科技应用有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33