本发明专利技术涉及一种多模馈线自动化培训系统及其运行特性缩比模拟方法。所述系统包括模拟开关组、真实开关组、故障模拟模块、接地模拟模块；模拟开关组包括N个模拟开关，真实开关组包括与N个模拟开关相对应的N个真实开关，模拟开关的主回路与故障模拟模块、接地模拟模块连接，模拟开关的主回路还通过配电终端与真实开关连接，模拟开关的辅助回路与真实开关的遥控回路进行电气连接，以实现模拟开关与真实开关之间通过电气状态量的物理联动，其中N为大于等于1的自然数。本发明专利技术能够模拟真实网架，仿真系统具备原有系统的物理特性，仿真效果优于数字仿真；此外相比真型系统减少了大电流风险，减小了系统设备投资，具有一定的安全性和经济性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
一种多模馈线自动化培训系统及其运行特性缩比模拟方法
[0001]本专利技术涉及一种多模馈线自动化培训系统及其运行特性缩比模拟方法。
技术介绍
[0002]随着配电网自动化的发展，越来越多的馈线自动化设备投入电网使用，但是实用化程度不高。为了提升配电运维人员的专业技能，充分发挥馈线自动化设备和系统的优异性能，许多馈线自动化培训系统逐渐出现。馈线自动化培训系统主要针对配电自动化基础知识、FA的动作原理、终端参数配置、远动规约等方面展开培训，旨在增加学员的专业知识，提升学员的馈线自动化运维能力，使配电自动化建设落实到实际应用中。目前，对于FA培训系统的实现方式主要分为以下两种：
[0003](1)数字式仿真FA培训系统：通过仿真软件对FA逻辑进行功能仿真，实现FA动作过程的展示，对学员进行培训。然而此种培训系统，可实现的FA模式有限，且培训过程脱离真实设备，培训方式不够生动直接，培训效果不佳。
[0004](2)基于真实设备的FA培训系统：此种培训系统的基础是搭建一个真实的配电网架，并配置真实的一二次设备，对馈线自动化进行培训。然而此种培训系统则面临着系统正常运行态和故障运行态的切换问题，且系统配置不够灵活，延展性不强。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种多模馈线自动化培训系统及其运行特性缩比模拟方法，采用缩比方法模拟真实配电系统的系统运行特性，通过该仿真培训系统模拟真实系统的正常工况和故障工况。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种多模馈线自动化培训系统，包括模拟开关组、真实开关组、故障模拟模块、接地模拟模块；模拟开关组包括N个模拟开关，真实开关组包括与N个模拟开关相对应的N个真实开关，模拟开关的主回路与故障模拟模块、接地模拟模块连接，模拟开关的主回路还通过配电终端与真实开关连接，模拟开关的辅助回路与真实开关的遥控回路进行电气连接，以实现模拟开关与真实开关之间通过电气状态量的物理联动，其中N为大于等于1的自然数。模拟开关的两侧均配置与配电终端连接的电压互感器，每侧电压互感器分别与连接在模拟开关同侧三相导线中的相应相导线相连，用于采集模拟开关两侧的线电压，其中，一侧的电压互感器用于采集AB相线电压、另一侧电压互感器用于采集CB相线电压；在连接在模拟开关两侧或一侧的三相导线上各配置与配电终端连接的相电流互感器、零序电压互感器和零序电流互感器，相电流互感器用于采集三相电流，零序电压互感器用于采集零序电压，零序电流互感器用于采集零序电流；当发生故障时，多模馈线自动化培训系统将模拟开关的状态量直接反馈给配电终端，启动配电终端的FA逻辑，控制真实开关的分合闸，同时模拟开关随着真实开关同步动作，进而实现系统级的馈线自动化功能。
[0007]本专利技术还提供了一种上述所述的多模馈线自动化培训系统的运行特性缩比模拟
方法，包括如下步骤：
[0008]使用缩比模拟方法，用400V额定电压的多模馈线自动化培训系统模拟10kV额定电压的真实配电网架，根据计算得到的电压模拟比M
V
、功率模拟比M
P
、电流模拟比M
I
和阻抗模拟比M
Z
选择系统设备和元件；
[0009]使用等比模拟思想进行接地模拟参数的计算，多模馈线自动化培训系统根据接地模拟模块投入的接地方式不同，实现系统级的不同接地方式运行特性的模拟；
[0010]使用等比模拟思想进行故障模拟参数的计算，当达到预设的故障时间时，在多模馈线自动化培训系统的预设的故障位置投入故障模拟模块，通过故障模拟模块模拟预设的故障类型；当发生故障后，多模馈线自动化培训系统把通过电压互感器、相电流互感器、零序电压互感器以及零序电流互感器采集的状态量直接反馈给配电终端，启动配电终端的FA逻辑，控制真实开关的分合闸，同时模拟开关随着真实开关同步动作，进而实现系统级的馈线自动化功能。
[0011]相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0012](1)使用400V缩比模拟真实10kV网架，仿真系统具备原有系统的物理特性，仿真效果优于数字仿真。此外相比真型系统减少了大电流风险，减小了系统设备投资，具有一定的安全性和经济性；
[0013](2)本专利技术提供的方法基于真实开关的状态量反馈，可以实现真实开关与模拟开关的物理联动，使两个开关同时动作，具有更好的培训展示效果；
[0014](3)本专利技术提供的方法可实现系统级的不同接地方式运行特性的模拟，如不接地、小电阻接地、消弧线圈接地等；
[0015](4)本专利技术提供的方法可实现多种故障工况运行特性的模拟，如不同接地电阻下的单相短路接地故障、相间短路故障模拟等；
[0016](5)本专利技术提供的方法可实现不同接地方式和不同故障工况的组合运行，实现多种运行特性下的馈线自动化仿真和培训效果。
附图说明
[0017]图1是本专利技术一种多模馈线自动化培训装置的整体构架。
[0018]图2为模拟开关配置原理图。
[0019]图3为故障模拟模块原理图。
[0020]图4为接地模拟模块原理图。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0022]本专利技术一种多模馈线自动化培训系统，包括模拟开关组、真实开关组、故障模拟模块、接地模拟模块；模拟开关组包括N个模拟开关，真实开关组包括与N个模拟开关相对应的N个真实开关，模拟开关的主回路与故障模拟模块、接地模拟模块连接，模拟开关的主回路
还通过配电终端与真实开关连接，模拟开关的辅助回路与真实开关的遥控回路进行电气连接，以实现模拟开关与真实开关之间通过电气状态量的物理联动，其中N为大于等于1的自然数。
[0023]以下为本专利技术具体实例。
[0024]以典型的架空手拉手配电网架为例，对该网架进行缩比模拟，得到的馈线自动化缩比仿真培训系统的整体构架如图1所示。该馈线自动化缩比仿真培训系统由模拟开关组K1～K5、真实开关组S1～S5、故障模拟模块、接地模拟模块等组成。
[0025]馈线自动化缩比仿真培训系统采用400V电源等比模拟10kV真实系统，通过故障模拟模块和接地模拟模块的投入投出，实现不同故障工况和不同接地方式的运行特性模拟。通过模拟开关和真实开关的联动设计，实现仿真系统与真实系统的同时动作。
[0026]下面将对各个模块的功能原理进行详细介绍：
[0027](1)系统缩比模拟原理
[0028]考虑到馈线自动化缩比仿真培训系统的具体应用情况，采用400V额定电压对真实10kV配网进行模拟。馈线自动化缩比仿真培训系统的额定电压选为400V，则电压模拟比10kV配网进行模拟。馈线自动化缩比仿真培训系统的额定电压选为400V，则电压模本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多模馈线自动化培训系统，其特征在于，包括模拟开关组、真实开关组、故障模拟模块、接地模拟模块；模拟开关组包括N个模拟开关，真实开关组包括与N个模拟开关相对应的N个真实开关，模拟开关的主回路与故障模拟模块、接地模拟模块连接，模拟开关的主回路还通过配电终端与真实开关连接，模拟开关的辅助回路与真实开关的遥控回路进行电气连接，以实现模拟开关与真实开关之间通过电气状态量的物理联动，其中N为大于等于1的自然数。2.根据权利要求1所述的一种多模馈线自动化培训系统，其特征在于，模拟开关的两侧均配置与配电终端连接的电压互感器，每侧电压互感器分别与连接在模拟开关同侧三相导线中的相应相导线相连，用于采集模拟开关两侧的线电压，其中，一侧的电压互感器用于采集AB相线电压、另一侧电压互感器用于采集CB相线电压；在连接在模拟开关两侧或一侧的三相导线上各配置与配电终端连接的相电流互感器、零序电压互感器和零序电流互感器，相电流互感器用于采集三相电流，零序电压互感器用于采集零序电压，零序电流互感器用于采集零序电流；当发生故障时，多模馈线自动化培训系统将模拟开关的状态量直接反馈给配电终端，启动配电终端的FA逻辑，控制真实开关的分合闸，同时模拟开关随着真实开关同步动作，进而实现系统级的馈线自动化功能。3.根据权利要求1所述的一种多模馈线自动化培训系统，其特征在于，所述故障模拟模块包括用于实现故障相选择及故障初相角控制的合闸角控制器、用于短路故障模拟的短路故障模拟子模块、用于单相接地故障模拟的接地故障模拟子模块、用于实现故障类型模拟及故障过渡电阻选择的多态故障模拟控制器。4.根据权利要求3所述的一种多模馈线自动化培训系统，其特征在于，所述短路故障模拟子模块由短路故障模拟电阻以及对应的交流接触器组成；所述接地故障模拟子模块由接地故障模拟电阻以及对应的交流接触器组成。5.根据权利要求1所述的一种多模馈线自动化培训系统，其特征在于，所述接地模拟模块由Z型接地变压器、小电阻接地模块、消弧线圈接地模块、交流接触器、多模接地故障控制器组成。6.根据权利要求5所述的一种多模馈线自动化培训系统，其特征在于，所述Z型接地变压器用于构建中性点；小电阻接地模块用于模拟小电阻接地系统；消弧线圈接地模块用于模拟消弧线圈接地系统，且实现消弧线圈补偿容流的功能；多模接地故障控制器实现对多种接地方式的灵活切换。7.一种基于权利要求2所述的多模馈线自动化培训系统的运行特性缩比模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：使用缩比模拟方法，用400V额定电压的多模馈线自动化培训系统模拟10kV额定电压...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪琨，洪伟成，高源，张振宇，黄溯涵，陈夕，
申请(专利权)人：福建电力职业技术学院国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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