一种多网架多模FA仿真培训与验证平台制造技术

本发明专利技术涉及一种多网架多模FA仿真培训与验证平台，其特征在于，包括物理模拟子系统、测量控制子系统和综合管理平台；综合管理平台通过对物理模拟子系统和测量控制子系统的调用，能够模拟多种典型配电网网架结构的运行特性以及故障特性，结合测量控制子系统所提供的多模配电终端的馈线保护功能，进行多类型馈线自动化动作过程的展示；综合管理平台通过对物理模拟子系统和测量控制子系统的调用，还能够接入待测的配电自动化终端进行馈线自动化保护功能测试。本发明专利技术提供的平台可对多种典型网架结构的FA动作过程进行展示和培训，也可实际接入终端开展系统级FA测试，实现了系统级FA培训和测试的一体化设计；支持多种典型配电网架的灵活切换，切换方式简单便捷。切换方式简单便捷。切换方式简单便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种多网架多模FA仿真培训与验证平台


[0001]本专利技术涉及一种FA(馈线自动化，Feeder Automation，下文简称FA)仿真培训与验证平台。

技术介绍

[0002]随着配电自动化建设的不断推进，FA因其减小停电范围、缩短停电时间与提高供电可靠性等功能特点得到了各供电公司的青睐，得到了十足的发展。但是目前大量实施的配电自动化项目，其核心功能馈线自动化应用情况不甚理想，没有发挥出其应有的价值，实用化程度不高，主要原因在于：配电运维人员素质偏低，对于馈线自动化动作过程、定值配置以及常见的问题不熟悉；缺少一个系统级的FA功能测试手段，设备在挂网运行前缺少实验室测试或者现场测试。
[0003]目前市场上的相关FA展示与测试系统往往受以下条件限制：
[0004](1)只能针对特定的网架结构进行模拟；
[0005](2)FA模式固定、不能实现FA模式的灵活切换；
[0006](3)不能灵活接入配电终端或者不能兼容小信号终端的接入测试；
[0007](4)依靠多台测试仪在二次侧加量，测试仪数量多、投资大，且展示效果不佳。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是：提升系统级FA功能培训和测试的灵活性、通用性和便捷性。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供了一种多网架多模FA仿真培训与验证平台，其特征在于，包括物理模拟子系统、测量控制子系统和综合管理平台；综合管理平台通过对物理模拟子系统和测量控制子系统的调用，能够模拟多种典型配电网网架结构的运行特性以及故障特性，结合测量控制子系统所提供的多模配电终端的馈线保护功能，进行多类型馈线自动化动作过程的展示；综合管理平台通过对物理模拟子系统和测量控制子系统的调用，还能够接入待测的配电自动化终端进行馈线自动化保护功能测试，其中：
[0010]物理模拟子系统用于实时模拟各种典型配电网网架结构的各种运行工况，并输出每个监测点的全电气量；
[0011]测量控制子系统用于监测与控制利用物理模拟子系统搭建的模拟配电网网架；
[0012]综合管理平台通过调用物理模拟子系统以及测量控制子系统实现物理模拟子系统以及测量控制子系统所提供的功能，并用于培训实验场景或者培训案例的编辑、实验场景的下发、实验过程的监视、馈线自动化测试报告的生成。
[0013]优选地，所述物理模拟子系统包括供所述综合管理平台调用的电源模拟模块、多网架模拟模块和故障模拟模块，其中：
[0014]所述综合管理平台调用电源模拟模块模拟多网架模拟模块所需的无穷大电源；
[0015]所述综合管理平台调用多网架模拟模块模拟多种典型的配电网网架，并在模拟的不同配电网网架之间切换，包括由多个模拟开关组成的模拟开关矩阵，利用模拟开关矩阵
中的模拟开关实现对不同类型的配电网网架的模拟构成模拟配电网网架，并在不同类型的配电网网架之间切换；模拟配电网网架中各模拟开关的电压信号、电流信号、开入信号、开出信号连接至所述测量控制子系统；
[0016]所述综合管理平台调用故障模拟模块用来进行故障场景的设置。
[0017]优选地，所述模拟开关矩阵包括环网柜开关模拟矩阵和柱上开关模拟矩阵，环网柜开关模拟矩阵与柱上开关模拟矩阵通过导线互连，其中：
[0018]环网柜开关模拟矩阵组共有m
×
n个排列成阵列的环网柜模拟单元，每个环网柜模拟单元根据实际环网柜的间隔数匹配数量不等的环网柜模拟开关；
[0019]柱上开关模拟矩阵组共有p
×
q个排列成阵列的柱上模拟开关，一个柱上模拟开关代表一台实际柱上开关；
[0020]所述综合管理平台通过调用运行控制器，使得环网柜模拟开关与柱上模拟开关的状态在闭合和打开之间切换，使得环网柜开关模拟矩阵组以及柱上开关模拟矩阵组中相应环网柜模拟开关与柱上模拟开关的状态切换至闭合，其余环网柜模拟开关与柱上模拟开关的状态保持打开，实现对不同类型配电网网架的模拟，并在不同类型配电网网架之间切换。
[0021]优选地，采用交流接触器作为所述环网柜模拟开关以及所述柱上模拟开关，所述综合管理平台通过调用运行控制器通过控制交流接触器的闭合和打开，利用环网柜开关模拟矩阵组以及柱上开关模拟矩阵组模拟不同的配电网络形态，并通过改变交流接触器的开闭状态可在不同的配电网络形态之间切换，实现多种配电网架的模拟和切换。
[0022]优选地，将作为所述环网柜模拟开关的所述交流接触器进一步定义为环网柜交流接触器，将作为所述柱上模拟开关的所述交流接触器进一步定义为柱上交流接触器，则若环网柜开关模拟矩阵组中某个环网柜模拟单元所匹配的相应环网柜交流接触器处于闭合状态，则当前环网柜模拟单元被选中；若环网柜开关模拟矩阵组中某个环网柜模拟单元所匹配的所有环网柜交流接触器处于打开状态，则当前环网柜模拟单元未被选中；若柱上开关模拟矩阵组中某个柱上交流接触器处于闭合状态，则当前柱上模拟开关被选中；若柱上开关模拟矩阵组中某个柱上交流接触器处于打开状态，则当前柱上模拟开关未被选中；
[0023]依据待模拟的实际配电网架类型从环网柜开关模拟矩阵组中选中N个环网柜模拟单元以及从柱上开关模拟矩阵组中选中M个柱上模拟开关后，依据实际配电网架结构将N个环网柜模拟单元与M个柱上模拟开关电连接构成模拟配电网架，从而实现对当前类型的实际配电网架的模拟；
[0024]当需要模拟其他类型的实际配电网架时：在当前模拟配电网架的基础上，若无需增加环网柜模拟单元或柱上模拟开关的数量，则：改变相应环网柜交流接触器和/或柱上交流接触器的状态，以及改变相应环网柜模拟单元及柱上模拟开关的连接关系，从而构成新的模拟配电网架，从对当前类型的实际配电网架的模拟切换至对其他类型的实际配电网架的模拟；在当前模拟配电网架的基础上，若需要增加环网柜模拟单元或柱上模拟开关的数量，则：除改变相应环网柜交流接触器和/或柱上交流接触器的状态外，还根据需要增加的环网柜模拟单元或柱上模拟开关的数量，选中环网柜开关模拟矩阵组或柱上开关模拟矩阵组中相应数量的原先未被选中的环网柜模拟单元或柱上模拟开关，以及改变相应环网柜模拟单元及柱上模拟开关的连接关系，并依据待模拟的配电网架结构，将新选中的环网柜模拟单元或柱上模拟开关与已有的环网柜模拟单元或柱上模拟开关相连，从而构成新的模拟
配电网架，从对当前类型的实际配电网架的模拟切换至对其他类型的实际配电网架的模拟。
[0025]优选地，所述综合管理平台调用故障模拟模块进行故障场景设置时，能够设置故障点的位置、故障类型以及故障发生时刻。
[0026]优选地，所述综合管理平台调用故障模拟模块进行故障点位置的设置时，能够进行出线故障、站间故障、母线故障、分支线故障、主干线故障的设置；
[0027]所述综合管理平台调用故障模拟模块进行故障类型设置时，能够为各个故障点设置单相接地故障和/或两相短路故障，能够设置各个故障点的故障相，进而实现A相单相接地故障、B相单相接地故障、C相单相接地故本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多网架多模FA仿真培训与验证平台，其特征在于，包括物理模拟子系统、测量控制子系统和综合管理平台；综合管理平台通过对物理模拟子系统和测量控制子系统的调用，能够模拟多种典型配电网网架结构的运行特性以及故障特性，结合测量控制子系统所提供的多模配电终端的馈线保护功能，进行多类型馈线自动化动作过程的展示；综合管理平台通过对物理模拟子系统和测量控制子系统的调用，还能够接入待测的配电自动化终端进行馈线自动化保护功能测试，其中：物理模拟子系统用于实时模拟各种典型配电网网架结构的各种运行工况，并输出每个监测点的全电气量；测量控制子系统用于监测与控制利用物理模拟子系统搭建的模拟配电网网架；综合管理平台通过调用物理模拟子系统以及测量控制子系统实现物理模拟子系统以及测量控制子系统所提供的功能，并用于培训实验场景或者培训案例的编辑、实验场景的下发、实验过程的监视、馈线自动化测试报告的生成。2.如权利要求1所述的一种多网架多模FA仿真培训与验证平台，其特征在于，所述物理模拟子系统包括供所述综合管理平台调用的电源模拟模块、多网架模拟模块和故障模拟模块，其中：所述综合管理平台调用电源模拟模块模拟多网架模拟模块所需的无穷大电源；所述综合管理平台调用多网架模拟模块模拟多种典型的配电网网架，并在模拟的不同配电网网架之间切换，包括由多个模拟开关组成的模拟开关矩阵，利用模拟开关矩阵中的模拟开关实现对不同类型的配电网网架的模拟构成模拟配电网网架，并在不同类型的配电网网架之间切换；模拟配电网网架中各模拟开关的电压信号、电流信号、开入信号、开出信号连接至所述测量控制子系统；所述综合管理平台调用故障模拟模块用来进行故障场景的设置。3.如权利要求2所述的一种多网架多模FA仿真培训与验证平台，其特征在于，所述模拟开关矩阵包括环网柜开关模拟矩阵和柱上开关模拟矩阵，环网柜开关模拟矩阵与柱上开关模拟矩阵通过导线互连，其中：环网柜开关模拟矩阵组共有m
×
n个排列成阵列的环网柜模拟单元，每个环网柜模拟单元根据实际环网柜的间隔数匹配数量不等的环网柜模拟开关；柱上开关模拟矩阵组共有p
×
q个排列成阵列的柱上模拟开关，一个柱上模拟开关代表一台实际柱上开关；所述综合管理平台通过调用运行控制器，使得环网柜模拟开关与柱上模拟开关的状态在闭合和打开之间切换，使得环网柜开关模拟矩阵组以及柱上开关模拟矩阵组中相应环网柜模拟开关与柱上模拟开关的状态切换至闭合，其余环网柜模拟开关与柱上模拟开关的状态保持打开，实现对不同类型配电网网架的模拟，并在不同类型配电网网架之间切换，其中，p、q、m、n均为正整数。4.如权利要求3所述的一种多网架多模FA仿真培训与验证平台，其特征在于，采用交流接触器作为所述环网柜模拟开关以及所述柱上模拟开关，所述综合管理平台通过调用运行控制器控制交流接触器的闭合和打开，利用环网柜开关模拟矩阵组以及柱上开关模拟矩阵组模拟不同的配电网络形态，并通过改变交流接触器的开闭状态可在不同的配电网络形态之间切换，实现多种配电网架的模拟和切换。
5.如权利要求4所述的一种多网架多模FA仿真培训与验证平台，其特征在于，将作为所述环网柜模拟开关的所述交流接触器进一步定义为环网柜交流接触器，将作为所述柱上模拟开关的所述交流接触器进一步定义为柱上交流接触器，则若环网柜开关模拟矩阵组中某个环网柜模拟单元所匹配的相应环网柜交流接触器处于闭合状态，则当前环网柜模拟单元被选中；若环网柜开关模拟矩阵组中某个环网柜模拟单元所匹配的所有环...

【专利技术属性】
技术研发人员：席川，汪雪婷，赵尧麟，张振东，欧阳仁乐，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司技能培训中心，
类型：发明
国别省市：