10kV数字化配电室仿真培训系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种10kV数字化配电室仿真培训系统，包括有仿真控制装置，其特点是：仿真控制装置通过网络通讯组件连接前置控制装置，前置控制装置通过现场总线连接有现场操作装置，前置控制装置为数据采集柜。同时，数据采集柜内设置有通讯管理机，在通讯管理机上设置有网络通讯端口与现场总线通讯端口，现场操作装置包括有高压柜与低压柜。由此，实现了软硬件一体化仿真技术和基于虚拟采样的参数仿真技术。在实现仿真培训功能的同时，保证学员在受训的同时感受当前最前沿的技术，符合智能配电发展方向。并且，仿真与管理并举，节约成本，减少占地面积。再者，工程集成和调试更为便捷。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种仿真培训系统，尤其涉及一种IOkV数字化配电室仿真培训系统。
技术介绍
随着智能电网的发展，对智能配电、用电系统提出了更高的技术要求，IOkV数字化或智能化配电室近期得到了广泛的运用。传统的IOkV配电室不具备数字化设备和远程实时监控的能力，因此传统配电室的运行、检修人员都需要对新的数字化技术进行再培训，以适应新的满足智能配电要求的数字化配电室运行维护需求。虽然现阶段国内已有一些针对IOkV配电室的仿真系统，但是都是在高低压开关柜的基础上附加使用所谓的硬件故障模拟器和程控负载源来实现的。这些设计方法都存在安全性低、成本高、真实度差、灵活性差和调试复杂等缺陷，并且也不全是数字化设备，不符合智能电网的发展趋势要求。国外对数字化配电室的仿真主要使用了纯软件模式，例如通过时分复用访问的数据库对配电室进行在线执行和模拟操作使用等。这种方法存在缺乏真实感，不具备视觉直观和操作逼真效果的问题。因此，针对上述问题有必要开发具有较高现场模拟度、操作逼真、低成本的IOkV数字化配电室仿真培训系统，采用智能化设备和数字化技术，在指导学生完成IOkV配电室电气运行过程中的操作规程、故障处理、配电管理等方面课程的基础上，还要保证现场教学操作过程中的安全性。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种IOkV数字化配电室仿真培训系统。本技术的目的通过以下技术方案来实现:IOkV数字化配电室仿真培训系统，包括有仿真控制装置，其中:所述的仿真控制装置通过网络通讯组件连接前置控制装置，所述的前置控制装置通过现场总线连接有现场操作装置，所述的前置控制装置为数据采集柜，所述的数据采集柜内设置有通讯管理机，所述通讯管理机上设置有网络通讯端口与现场总线通讯端口，所述的现场操作装置包括有高压柜与低压柜。进一步地，上述的IOkV数字化配电室仿真培训系统，其中:所述的高压柜内设置有现场总线，所述的现场总线上设置有通讯接口，所述的通讯接口上分别连接有中压综保模块与数字仪表模块。更进一步地，上述的IOkV数字化配电室仿真培训系统，其中:所述的低压柜内设置有现场总线，所述的现场总线上设置有通讯接口，所述的通讯接口上分别连接有智能框架断路器、智能塑壳断路器、数字仪表模块、智能无功补偿控制器。更进一步地，上述的IOkV数字化配电室仿真培训系统，其中:所述的数据采集柜设置有触控显示屏，所述的触控显示屏通讯端口与通讯管理机相连。更进一步地，上述的IOkV数字化配电室仿真培训系统，其中:所述的仿真控制装置包括有仿真培训主机，所述仿真培训主机上设置有以太网通讯接口与网络通讯接口，所述的网络通讯接口通过网线与前置控制装置相连，所述网线上连接有交换机。更进一步地，上述的IOkV数字化配电室仿真培训系统，其中:所述的仿真培训主机上连接有液晶显示器。更进一步地，上述的IOkV数字化配电室仿真培训系统，其中:所述的仿真培训主机上连接有打印机。再进一步地，上述的IOkV数字化配电室仿真培训系统，其中:所述的现场总线为屏蔽型双绞线。本技术技术方案的优点主要体现在:I)软硬件一体化仿真技术和基于虚拟采样的参数仿真技术:本系统采用了智能二次设备与仿真软件一体化仿真技术，特别定制智能二次设备以支持仿真软件对其电气运行参数进行仿真调整，再通过向导式课件和故障仿真功能来实现场景仿真。智能设备不再从互感器上进行数据采样，而是接收后台仿真软件通过现场总线通讯技术发送的虚拟采样数据作为测量参数，并实现与互感器采样相同的保护、控制和报警功能。与现有仿真技术相比较，该技术具有明显创新和优势:与纯软件模式相比较，解决了缺乏真实感，不具备视觉直观和操作逼真效果的问题；与全实物加负载系统模式相比较，又解决了造价高，安全性、可维护性、可扩展性和适应性差的问题。2)在实现仿真培训功能的同时，提供了选择性区域连锁保护和需量保护、变压器经济运行、电能质量监测、自动无功补偿以及设备管理维护等功能，保证学员在受训的同时感受当前最前沿的技术，符合智能配电发展 方向。3)仿真与管理并举，系统在实现电气运行仿真培训的同时也兼顾了数字化配电室监控管理功能的培训，适应新时期智能配电的需求。4)节约成本，减少占地面积:软硬件一体化仿真技术摒弃了造价高昂、占用额外空间的信号发生器和负载系统，节约了成本，减少了占地面积，同时使得培训环境更为简洁、真实。5)工程集成和调试更为便捷:由于使用了全数字化方案，硬件接线、系统调试以及培训课件制作更为快速简便，系统具有更好的可维护性。附图说明本技术的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本技术技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本技术要求保护的范围之内。图1是本IOkV数字化配电室仿真培训系统的构造示意图。 I I数据采集柜|2 I通讯管理机3高压柜_4低压柜_ ~现场总线—~智能框架断路器7智能塑壳断路器_8数字仪表模块 9智能无功补偿控制器10中压综保模块 11仿真培训主机_12以太网通讯接口 通讯接口TI网线15液晶显示器_16打印机_ 17|触控显示屏|l8|交换机具体实施方式如图1所示的IOkV数字化配电室仿真培训系统，包括有仿真控制装置，其与众不同之处在于:本技术所采用的仿真控制装置通过网络通讯组件连接前置控制装置，前置控制装置通过现场总线5连接有现场操作装置。具体来说，前置控制装置为数据采集柜I，在数据采集柜I内设置有通讯管理机2。同时，为了便于数据通讯便利，同时可以有效引入外接其他系统的模拟数据，通讯管理机2上设置有网络通讯端口与现场总线5通讯端口。并且，考虑到适应实际操作的拟真环境，采用的现场操作装置包括有高压柜3与低压柜4。就本技术一较佳的实施方式来看，从整体仿真模拟的教学便利程度考虑，在高压柜3内设置有现场总线5，现场总线5上设置有通讯接口，通讯接口上分别连接有中压综保模块10与数字仪表模块8。与之对应的是，本技术采用的低压柜4内也同样设置有现场总线5，通过现场总线5上设置有通讯接口，分别连接有智能框架断路器6、智能塑壳断路器7、数字仪表模块8、智能无功补偿控制器9。由此，能够从最大程度上实现真正的现场工作状况仿真，利于教学和实际模拟操作。具体来说，为配合仿真软件实现全功能的仿真培训，必须对数字化配电室中的所有智能二次设备进行改造定制，主要思路是在保持已有设备保护、控制等功能不变的基础上使得该设备不再从互感器上进行数据采样，而是使用基于虚拟采样的参数仿真技术，支持仿真软件对其电气运行参数进行仿真调整，包括可整定参数和所有电流、电压等电气测量参数，显然可省去信号发生器和所谓的负载系统。采用数字仪表模块8，可配合仿真运行系统，并直观显示模拟的电气回路运行参数，同时可以接收仿真运行软件的指令，将给定的电气参数醒目地显示出来，以便学员观察和体会。采用中压微机综合保护装置，能够接收仿真运行软件的指令，根据指令模拟展示各种电气运行参数、保护特性和控制功能，实现故障模拟。采用智能框架断路器6和智能塑壳断路器7，能够接收仿真运行软件的指令，根据指令仿真各种电气运行参数、保护特性和控制功能，实现故障模本文档来自技高网...

【技术保护点】
10kV数字化配电室仿真培训系统，包括有仿真控制装置，其特征在于：所述的仿真控制装置通过网络通讯组件连接前置控制装置，所述的前置控制装置通过现场总线连接有现场操作装置，所述的前置控制装置为数据采集柜，所述的数据采集柜内设置有通讯管理机，所述通讯管理机上设置有网络通讯端口与现场总线通讯端口，所述的现场操作装置包括有高压柜与低压柜。

【技术特征摘要】
1.1OkV数字化配电室仿真培训系统，包括有仿真控制装置，其特征在于:所述的仿真控制装置通过网络通讯组件连接前置控制装置，所述的前置控制装置通过现场总线连接有现场操作装置，所述的前置控制装置为数据采集柜，所述的数据采集柜内设置有通讯管理机，所述通讯管理机上设置有网络通讯端口与现场总线通讯端口，所述的现场操作装置包括有高压柜与低压柜。2.根据权利要求1所述的IOkV数字化配电室仿真培训系统，其特征在于:所述的高压柜内设置有现场总线，所述的现场总线上设置有通讯接口，所述的通讯接口上分别连接有中压综保模块与数字仪表模块。3.根据权利要求1所述的IOkV数字化配电室仿真培训系统，其特征在于:所述的低压柜内设置有现场总线，所述的现场总线上设置有通讯接口，所述的通讯接口上分别连接有智能框架断路器、智能塑壳断路器、数字仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琦，陈丁剑，韩彦召，
申请(专利权)人：安徽省电力公司培训中心，苏州万龙电气集团股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：