CN101719324B

CN101719324B - 电力系统计量回路中压降负荷试验仿真实训系统

Info

Publication number: CN101719324B
Application number: CN2009102528904A
Authority: CN
Inventors: 邓泽官; 吴巍; 王龙华; 李映辉; 周晓惠
Original assignee: Wuhan NARI Ltd
Current assignee: Wuhan NARI Ltd
Priority date: 2009-12-01
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2029-12-01
Also published as: CN101719324A

Abstract

本发明涉及一种电力系统计量回路中压降负荷试验仿真实训系统，该系统从现有的实际电能计量工作出发，实现压降负荷测量计量模拟实训软硬件系统，包括CT负荷仿真实训、PT负荷仿真实训以及PT压降仿真实训等三个功能，能对电压互感器二次负荷、电压互感器二次压降、电流互感器二次负荷进行检测，通过模拟压降、负荷现场测试环境达到对学员培训的目的。

Description

电力系统计量回路中压降负荷试验仿真实训系统

技术领域

本发明涉及电力系统计量回路中压降负荷试验仿真实训系统，特别涉及电流互感器(Current Transducer，简称CT)负荷和电压互感器(Voltage Transducer，简称VT)负荷、压降测试仿真实训系统，属电力计量测试领域。

背景技术

近年来从事电能计量检定工作的人员不断增加，但是知识更新较慢、检定人员专业知识和工作水平参差不齐，复合型人才偏少。随着智能电网技术的投入以及计量监督管理制度的不断完善，对计量检定人员的专业技能就有了更高、更具体的要求，必须切实提高电能计量检定人员的业务素质和专业技能工作水平，打造复合型人才。

在国网公司范围内，随着《国家电网公司电能计量检定抽调竞赛》(俗称计量大比武)开展，关于计量人员的培训越来越受到各省网公司的重视，但是试验场所、现场检定环境都不够完善，存在很大的局限性。

现有的计量培训模式(尤其是压降负荷)全部采用实际操作的方式，即使是在大比武现场，由于技术所限，也仅仅在电能表接线一项上采用了模拟装置。在高电压，大电流计量方面，受到安全性因素的影响，培训很难达到满意效果；而且由于被培训人员的熟练程度不够，极易造成各类计量设备的损坏，受训者很难通过培训达到实际应用技能水平。

2009-2010年，随着“坚强智能电网”技术标准的建立，各类型的基于智能电网技术的二次计量设备逐步走出实验室，进入现场实际运行，如何对这些设备评估，考核，使之能够尽快并网运行；如何让实际工作人员对传统计量设备，智能化计量设备加深理性，感性认识，提高实际操作水平，如何开展模拟实际现场的培训，考核；如何把现场实际故障情况在实验室中模拟出来，以便更好的开展工作是电力计量工作中急需解决的重大课题。

传统压降、负荷培训可利用负荷箱、标准电阻、电抗、调压器、升流器以及电压、电流表可以组成简单的培训系统。培训过程中需要多次通过计算、接线、人工调压以改变压降、负荷值培训，因此该方式自动化程度很低，且存在人为失误的可能，培训效率低下，不利于受训人员的培训/考核，很难达到较好的培训效果。

发明内容

本发明的目的是设计并完成一套完全模拟实际现场，以传统计量二次设备为基础的，重点考虑智能设备的考核，实训软硬件系统。从现有的实际电能计量工作出发，实现压降负荷测量计量模拟实训软硬件系统，包括CT负荷仿真实训、PT负荷仿真实训以及PT压降仿真实训等三个功能，能对电压互感器二次负荷、电压互感器二次压降、电流互感器二次负荷进行检测，通过模拟压降、负荷现场测试环境达到对学员培训的目的。

本发明采用的技术方案在于，一种电力系统计量回路中压降负荷试验仿真实训系统，包括三相源，三相电压互感器，三相三线/四线控制，电压等级控制，压降测试PT侧接入控制，电压负荷测量用钳表，电压负荷钳表接入控制，压降隔离互感器，压降测试表侧接入控制，电压互感器可调负荷箱，模拟压降信号发生器，自升流电流互感器、电流负荷标准测量接入控制、电流负荷钳表接入控制、电流负荷测量用钳表和电流互感器可调负荷箱，二次压降及负荷测试仪，CPLD可编程逻辑器件，微处理器，计算机及培训用接线端子盒；其中：计算机与微处理器连接，微处理器的一路输出与CPLD可编程逻辑器件的输入相连，另一路输出接至二次压降及负荷测试仪，CPLD可编程逻辑器件输出端(1)-(10)分别接到三相源、三相三线/四线控制、电压等级控制、压降测试PT侧接入控制、电压负荷钳表接入控制、压降测试表侧接入控制、电压取样控制、反相控制、电流负荷钳表接入控制及电流负荷标准测量接入控制的控制端，三相电压互感器的输入端接至三相源的电压输出端Ua、Ub、Uc，三相电压互感器的输出端经三相三线/四线控制的触点、电压等级控制的触点及压降隔离互感器的二次侧接至电压互感器可调负荷箱，电压互感器可调负荷箱的输入控制线来自二次压降及负荷测试仪，从a1、b1、c1、n1端引出一路经压降测试PT侧接入控制到二次压降及负荷测试仪的PT侧电压输入端，另一路到培训用接线端子盒，从a2、b2、c2、n2端引出一路经压降测试表侧接入控制到二次压降及负荷测试仪的表侧电压输入端，另一路到培训用接线端子盒，电压负荷测量用钳表的二次侧经电压负荷钳表接入控制接到二次压降及负荷测试仪的钳表输入端，模拟压降信号发生器从a1、b1、c1、n1引线输入，其输出接到压降隔离互感器的一次侧，自升流电流互感器的输入端接到三相源的三相电流输出端Ia、Ib、Ic，自升流电流互感器的输出端接到电流互感器可调负荷箱，来自二次压降及负荷测试仪的另一路控制线接至互感器可调负荷箱、电流自升流电流互感器的输出端ua1、ua2、ub1、ub2、uc1、uc2引线经电流负荷标准测量接入控制接到二次压降及负荷测试仪的电流负荷电压输入端，电流负荷测量用钳表通过电流负荷钳表接入控制接到二次压降及负荷测试仪的钳表输入端，培训用接线端子盒的输入线分别来自a1、b1、c1、n1、a2、b2、c2、n2、ua1、ua2、ub1、ub2、uc1、uc2。

如上所述的电力系统计量回路中压降负荷试验仿真实训系统，其特征在于：由电压取样控制，电压互感器，放大电路，滤波电路，相位调整电路，移相电路，反相控制，反相电路，D/A转换，加法器及功放组成模拟压降信号发生器；模拟压降信号发生器从a1、b1、c1、n1引线经电压取样控制分别接到四个电压互感器的一次侧，四个电压互感器的二次侧分别经过放大电路和滤波电路后接到相位调整电路的输入端，相位调整电路的输出端一路接到反相控制的公共端，另一路经移相电路接到反相控制的公共端，反相控制的常闭点直接接到D/A转换，反向控制的常开点经反相电路接到D/A转换，两路D/A转换的输出端接到加法器的输入端，四个加法器的输出端分别经功放接到压降隔离互感器的一次侧。

本发明的有益效果是：建立一套完全模拟实际现场，以传统计量二次设备为基础的，重点考虑智能设备的考核，实训软硬件系统，能全面满足电能计量检定人员业务培训需求，模拟各种试验室、现场检定环境，使得受训人员通过阶段学习，迅速掌握业务要领及排除故障能力，达到岗位技能要求，快速成为有一定实战经验的电能计量检定人员。

附图说明

图1是本发明系统流程图。

图2是本发明系统电路图第一部分。

图3是本发明系统电路图第二部分。

图4是本发明系统电路图模拟压降信号发生器部分。

图5是本发明系统电路图第三部分。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

图2、3、4、5中标记说明：1-三相源，2-电压互感器压降负荷测量仿真实训系统，

2-1-三相电压互感器，2-2-三相三线/四线控制，2-3-电压等级控制，2-4-压降测试PT侧接入控制，2-5-电压负荷测量用钳表，2-6-电压负荷钳表接入控制，2-7-压降隔离互感器，2-8-压降测试表侧接入控制，2-9-电压互感器可调负荷箱，2-10-模拟压降信号发生器，2-10-1-电压取样控制，2-10-2-电压互感器，2-10-3-放大电路，2-10-4-滤波电路，2-10-5-相位调整电路，2-10-6-移相电路，2-10-7-反相控制，2-10-8-反相电路，2-10-9-D/A转换，2-10-10-加法器，2-10-11-功放，

3-电流互感器负荷测量仿真实训系统，

3-1-自升流电流互感器，3-2-电流负荷标准测量接入控制，3-3-电流负荷钳表接入控制，3-4-电流负荷测量用钳表，3-5-电流互感器可调负荷箱，

4-二次压降及负荷测试仪，5-CPLD可编程逻辑器件，6-微处理器，7-计算机，8-接线端子盒。

培训/考核时，受训人员首先将受训设备接入接线端子盒8，然后通过计算机7上的软件系统选择测量方式：电压负荷测量、二次压降测量及电流负荷测量，并设置负荷值，微处理器6一方面将来自计算机7的测量控制信号经CPLD可编程逻辑器件5传递到对应的控制器件，另一方面将设置值传递到对应的负荷箱，控制器件和负荷箱接收到控制信号后开始进行切换(电压负荷测量时，切换三相三线/四线控制2-2、电压等级控制2-3、压降测试PT侧接入控制2-4、电压负荷钳表接入控制2-6、电压互感器可调负荷箱2-9的状态；二次压降测量时，切换三相三线/四线控制2-2、电压等级控制2-3、压降测试PT侧接入控制2-4、压降测试表侧接入控制2-8、电压互感器可调负荷箱2-9的状态、电压取样控制2-10-1、反相控制2-10-7；电流负荷测量时，切换电流负荷标准测量接入控制3-2、电流负荷钳表接入控制3-3、电流互感器可调负荷箱3-5的状态)，待切换稳定，受训人员通过计算机7上的上位机软件经微处理器6和CPLD可编程控制器5发送开始测量信号控制三相源1输出电压或电流到到已切换好的测试线路，输出稳定后，微处理器6发出信号控制二次压降及负荷测试仪4开始进行对应的测量，并将测量数据经微处理器6传送到计算机7，受训人员将测量数据与受训设备测试数据进行比较来发现自身的接线和测量错误。

Claims

1.一种电力系统计量回路中压降负荷试验仿真实训系统，包括三相源，三相电压互感器，三相三线/四线控制，电压等级控制，压降测试PT侧接入控制，电压负荷测量用钳表，电压负荷钳表接入控制，压降隔离互感器，压降测试表侧接入控制，电压互感器可调负荷箱，模拟压降信号发生器，自升流电流互感器、电流负荷标准测量接入控制、电流负荷钳表接入控制、电流负荷测量用钳表和电流互感器可调负荷箱，二次压降及负荷测试仪，CPLD可编程逻辑器件，微处理器，计算机及培训用接线端子盒；其中：计算机与微处理器连接，微处理器的一路输出与CPLD可编程逻辑器件的输入相连，另一路输出接至二次压降及负荷测试仪，CPLD可编程逻辑器件输出端(1)-(10)分别接到三相源、三相三线/四线控制、电压等级控制、压降测试PT侧接入控制、电压负荷钳表接入控制、压降测试表侧接入控制、电压取样控制、反相控制、电流负荷钳表接入控制及电流负荷标准测量接入控制的控制端，三相电压互感器的输入端接至三相源的电压输出端Ua、Ub、Uc，三相电压互感器的输出端经三相三线/四线控制的触点、电压等级控制的触点及压降隔离互感器的二次侧接至电压互感器可调负荷箱，电压互感器可调负荷箱的输入控制线来自二次压降及负荷测试仪，从a1、b1、c1、n1端引出一路经压降测试PT侧接入控制到二次压降及负荷测试仪的PT侧电压输入端，另一路到培训用接线端子盒，从a2、b2、c2、n2端引出一路经压降测试表侧接入控制到二次压降及负荷测试仪的表侧电压输入端，另一路到培训用接线端子盒，电压负荷测量用钳表的二次侧经电压负荷钳表接入控制接到二次压降及负荷测试仪的钳表输入端，模拟压降信号发生器从a1、b1、c1、n1引线输入，其输出接到压降隔离互感器的一次侧，自升流电流互感器的输入端接到三相源的三相电流输出端Ia、Ib、Ic，自升流电流互感器的输出端接到电流互感器可调负荷箱，来自二次压降及负荷测试仪的另一路控制线接至互感器可调负荷箱、电流自升流电流互感器的输出端ua1、ua2、ub1、ub2、uc1、uc2引线经电流负荷标准测量接入控制接到二次压降及负荷测试仪的电流负荷电压输入端，电流负荷测量用钳表通过电流负荷钳表接入控制接到二次压降及负荷测试仪的钳表输入端，培训用接线端子盒的输入线分别来自a1、b1、c1、n1、a2、b2、c2、n2、ua1、ua2、ub1、ub2、uc1、uc2。

2.如权利要求1所述的电力系统计量回路中压降负荷试验仿真实训系统，其特征在于：由电压取样控制，电压互感器，放大电路，滤波电路，相位调整电路，移相电路，反相控制，反相电路，D/A转换，加法器及功放组成模拟压降信号发生器；模拟压降信号发生器从a1、b1、c1、n1引线经电压取样控制分别接到四个电压互感器的一次侧，四个电压互感器的二次侧分别经过放大电路和滤波电路后接到相位调整电路的输入端，相位调整电路的输出端一路接到反相控制的公共端，另一路经移相电路接到反相控制的公共端，反相控制的常闭点直接接到D/A转换，反向控制的常开点经反相电路接到D/A转换，两路D/A转换的输出端接到加法器的输入端，四个加法器的输出端分别经功放接到压降隔离互感器的一次侧。