CN104238371A - 一种便携式电力系统数字仿真仪 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种便携式电力系统数字仿真仪，包括：壳体；及设置于壳体内的：控制板，用于输入仿真数据及发布控制命令；电磁暂态仿真系统，用于接收利用控制板输入的电磁暂态网络数据并响应其发布的控制命令计算电磁暂态过程；机电暂态仿真系统，用于接收利用控制板输入的机电暂态网络数据并响应其发布的控制命令计算机电暂态过程；以及，SCADA/EMS接口、物理装置接口和自定义接口，其中，壳体上设置有多个开口向外的长方形凹陷，长方形凹陷内滑动地设置有用于存放并固定接口的接口装置，接口通过导线与仿真仪的内部构件电连接。本发明提供的电力系统数字仿真仪易于携带，处理能力强，能快速准确地测试被测物件的性能、指标、故障等的情况。

Description

一种便携式电力系统数字仿真仪
技术领域
本发明涉及一种数字仿真仪，具体讲涉及一种便携式电力系统数字仿真仪。
背景技术
2007年10月，南方电网仿真实验室着手开始设计和研制中国南方电网(110kV及以上)交直流电力系统实时仿真平台，平台简称为SMRT(Super Mixed Real-Time)。该实时仿真平台将基于RTDS电磁暂态实时仿真和基于并行数字计算机的机电暂态实时仿真通过设计的接口设备相连接，能够对大规模交直流混合电力系统进行真实的模拟和连续的实时仿真以满足南方电网直流和交流系统控制器和保护及各种自动化设备的试验和参数整定、各种运行方式和安全对策的规划、各种故障及非正常运行方式的再现和对策研究等需要。
而对于某些保护装置，在开发、试运行和运行等各个阶段都需要进行调试和整定，但是，一般测试都需要在实验室或者数字实时仿真工作室中进行，这样一是建造实验室的投资成本比较大，二是无法实现设备的现场测试，局限性较大。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种便携式电力系统数字仿真仪，本发明中设置接口装置用于方便地连接外部电缆等，同时也利于更换接口；本发明中还设置有远程服务器，用于本发明在使用时向电力系统服务器的求助。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种便携式电力系统数字仿真仪，其特征在于，包括：
壳体；以及，设置于所述壳体内的：
控制板，其用于输入一个电力系统的仿真数据以及发布控制命令，所述控制板内设置有各种复杂故障命令；
电磁暂态仿真系统，其与所述控制板连接，所述电磁暂态仿真系统用于接收利用所述控制板输入的所述电力系统的电磁暂态网络数据并响应所述控制板发布的控制命令，计算所述电力系统的电磁暂态过程；
机电暂态仿真系统，其与所述控制板和所述电磁暂态仿真系统连接，所述机电暂态仿真系统用于接收利用所述控制板输入的所述电力系统的机电暂态网络数据并响应所述控制板发布的控制命令，计算所述电力系统的机电暂态过程；
以及，一SCADA/EMS接口、两个物理装置接口和多个自定义接口，所述SCADA/EMS接口用于将SCADA/EMS系统与所述控制板连接，以使所述控制板接收电网实时数据，所述物理装置接口中的一个用于将物理装置与所述机电暂态仿真系统连接，另一个用于将物理装置与所述电磁暂态仿真系统连接；
其中，所述壳体沿水平方向设置有多个开口朝向所述壳体外侧的长方形凹陷，所述长方形凹陷内设置有用于存放并固定接口的接口装置，且所述接口装置滑动地设置于所述长方形凹陷内，而所述接口通过导线与所述仿真仪的内部构件电连接，所述导线穿过设置于所述长方形凹陷的顶部的一个通孔延伸到所述仿真仪内部。
优选地，所述接口装置包括水平设置的第一、第二板体，垂直设置于所述第一、第二板体两侧间的两个侧板，所述第一、第二板体和所述两侧板形成一个容置空间，所述接口放置于所述容置空间内，所述两侧板靠近所述长方形凹陷的开口部的一端沿所述容置空间径向向内各水平设置有一橡胶块，两橡胶块的一端分别固定在两侧板上，而两橡胶块的另一端之间的距离的长度小于所述接口的宽度，所述两橡胶块用于固定所述接口，以免其滑出所述容置空间。
优选地，所述第一板体的下方设置有滑块，与所述第一板体相接触的所述长方形凹陷的一面上设置有与所述滑块配合的滑轨，所述第一板体可在外力作用下沿着所述滑轨滑行以使所述接口装置延伸出所述壳体外；
所述长方形凹陷的靠近顶部的侧壁上各开设有一凹槽，所述两侧板的另一端沿所述容置空间径向向外各水平设置有一具有弹性的隔板，所述隔板进入所述凹槽内，以限制所述接口装置的运动。
优选地，所述导线包括第一导线和第二导线，所述第一导线和所述接口连接，所述第二导线和所述仿真仪的相应的内部结构连接，所述第一导线和所述第二导线的一端均具有末端弯折的金属弹片，所述第一、第二导线通过所述金属弹片的末端弯折电连接，且所述第一、第二导线的金属弹片均位于所述长方向凹陷内，所述第二导线的长度可使其延伸至所述壳体外；所述导线为碳纤维复合芯导线。
优选地，所述壳体包括一个底部封闭的箱体和一个盖体，所述盖体的一端通过枢轴连接到所述箱体上，所述盖体的另一端通过一捆绑带固定到突出于所述箱体一侧的一凸起部上。
优选地，所述接口包括SCADA/EMS接口、物理装置接口、和多个自定义接口。
优选地，该便携式电力系统数字仿真仪还包括设置于所述壳体内的：
一远程访问服务器，其与所述控制板连接，所述远程访问服务器用于接收并响应所述控制板输入的访问电力系统服务器的控制命令，同时接收利用所述电力系统服务器与所述控制板之间传输的数据；
一局域网接口，所述局域网接口用于将所述远程访问服务器与所述电力系统服务器连接；
一电磁/机电暂态接口，其用于进行所述机电暂态仿真系统和所述电磁暂态放真器之间的仿真数据的转换与传递，以实现对所述电力系统的机电暂态过程和电磁暂态过程的联合仿真。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明壳体中设置有接口装置，这样可以使外部电缆与数字仿真仪的连接更方便，可以将接口装置拉出接上外部电缆，同时，由于本发明的数字仿真仪需要经常拿到室外使用，外部电缆与本发明的接口处极易发生接触不良或接口变松等现象，需要经常更换接口，本发明的中设置有第一、第二导线，且第二导线可延伸至壳体外，这样当需要换下接头时，只要把导线拽出来更换上新的接口即可，不用拆卸壳体；
本发明中设置有橡胶块固定接头，设置有隔板和凹槽用于固定接口装置，这样即使在剧烈震荡时，接头和接头装置也不会滑出壳体，以免造成不必要的损失；
本发明的壳体还设置有盖体，保护壳体内的内部结构；
本发明的控制板中存储有各种复杂故障命令，当使用本发明检测电力系统上的装置或者进行某一线路的检测时，控制板可设计模拟各种故障来检测所测装置或线路的性能；
本发明中设置有自定义接口，测试者可以根据需要连接需要测试的系统或设备；
本发明的仿真仪设置有双网卡系统，一是可以通过SCADA/EMS接口接收电力实时信息，以了解电力系统的仿真数据信息，一是通过局域网接口访问电力系统服务器，从而安全获取使用时想从电力系统服务器得到的数据，或是在有本发明的仿真仪不能解决的问题时，迅速提交到电力系统服务器进行求助；
本发明的电力系统数字仿真仪易于携带，处理能力强，能快速准确地测试被测物件的性能、指标、故障等的情况。
附图说明
图1是本发明所述的便携式电力系统数字仿真仪的示意图；
图2是本发明所述的接口装置的结构示意图；
其中，1--长方向凹陷；2--接口装置；3--第一板体；4--通孔；5--橡胶块；6--第一导线；7--第二导线；8--凹槽；9--隔板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明提供一种便携式电力系统数字仿真仪，包括：
壳体，所述壳体包括一个底部封闭的箱体和一个盖体，所述盖体的一端通过枢轴连接到所述箱体上，所述盖体的另一端通过一捆绑带固定到突出于所述箱体一侧的一凸起部上。以及，设置于所述壳体内的：
一控制板，其用于输入一个电力系统的仿真数据以及发布控制命令，所述控制板内设置有各种复杂故障命令；
一电磁暂态仿真系统，其与所述控制板连接，所述电磁暂态仿真系统用于接收利用所述控制板输入的所述电力系统的电磁暂态网络数据并响应所述控制板发布的控制命令，计算所述电力系统的电磁暂态过程；
一机电暂态仿真系统，其与所述控制板和所述电磁暂态仿真系统连接，所述机电暂态仿真系统用于接收利用所述控制板输入的所述电力系统的机电暂态网络数据并响应所述控制板发布的控制命令，计算所述电力系统的机电暂态过程；
一远程访问服务器，其与所述控制板连接，所述远程访问服务器用于接收并响应所述控制板输入的访问电力系统服务器的控制命令，同时接收利用所述电力系统服务器与所述控制板之间传输的数据；
一局域网接口，所述局域网接口用于将所述远程访问服务器与所述电力系统服务器连接；
一电磁/机电暂态接口，其用于进行所述机电暂态仿真系统和所述电磁暂态放真器之间的仿真数据的转换与传递，以实现对所述电力系统的机电暂态过程和电磁暂态过程的联合仿真。
以及，一SCADA/EMS接口、两个物理装置接口和多个自定义接口，所述SCADA/EMS接口用于将SCADA/EMS系统与所述控制板连接，以使所述控制板接收电网实时数据，所述物理装置接口中的一个用于将物理装置与所述机电暂态仿真系统连接，另一个用于将物理装置与所述电磁暂态仿真系统连接；
其中，所述壳体沿水平方向设置有多个开口朝向所述壳体外侧的长方形凹陷1，所述长方形凹陷1内设置有用于存放并固定接口的接口装置2，且所述接口装置滑动地设置于所述长方形凹陷1内，所述第一板体3的下方设置有滑块，与所述第一板体3相接触的所述长方形凹陷的一面上设置有与所述滑块配合的滑轨，所述第一板体1可在外力作用下沿着所述滑轨滑行以使所述接口装置延伸出所述壳体外；而所述接口装置2通过导线与所述仿真仪的内部构件电连接，所述导线穿过设置于所述长方形凹陷的顶部的一个通孔4延伸到所述仿真仪内部，
所述接口装置包括水平设置的第一、第二板体，垂直设置于所述第一、第二板体两侧间的两个侧板，所述第一、第二板体和所述两侧板形成一个容置空间，所述接口装置2放置于所述容置空间内，所述两侧板靠近所述长方形凹陷的开口部的一端沿所述容置空间径向向内各水平设置有一橡胶块5，两橡胶块5的一端分别固定在两侧板上，而两橡胶块的另一端之间的距离的长度小于所述接口装置2的宽度，所述两橡胶块5用于固定所述接口装置2，以免其滑出所述容置空间。
使用的导线为碳纤维复合芯导线，导线包括第一导线6和第二导线7，所述第一导线6和所述接口装置2连接，所述第二导线7和所述仿真仪的相应的内部结构连接，所述第一导线6和所述第二导线7的一端均具有末端弯折的金属弹片，所述第一、第二导线(6,7)通过所述金属弹片的末端弯折电连接，且所述第一、第二导线(6,7)的金属弹片均位于所述长方向凹陷1内，所述第二导线7的长度可使其延伸至所述壳体外。
所述长方形凹陷1的靠近顶部的侧壁上各开设有一凹槽8，所述两侧板的另一端沿所述容置空间径向向外各水平设置有一具有弹性的隔板9，所述隔板9进入所述凹槽8内，以限制所述接口装置的运动。
所述的便携式电力系统数字仿真仪中，所述接口包括SCADA/EMS接口、物理装置接口、和多个自定义接口。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种便携式电力系统数字仿真仪，其特征在于，包括：
壳体；以及，设置于所述壳体内的：
控制板，其用于输入一个电力系统的仿真数据以及发布控制命令，所述控制板内设置有各种复杂故障命令；
电磁暂态仿真系统，其与所述控制板连接，所述电磁暂态仿真系统用于接收利用所述控制板输入的所述电力系统的电磁暂态网络数据并响应所述控制板发布的控制命令，计算所述电力系统的电磁暂态过程；
机电暂态仿真系统，其与所述控制板和所述电磁暂态仿真系统连接，所述机电暂态仿真系统用于接收利用所述控制板输入的所述电力系统的机电暂态网络数据并响应所述控制板发布的控制命令，计算所述电力系统的机电暂态过程；
以及，一SCADA/EMS接口、两个物理装置接口和多个自定义接口，所述SCADA/EMS接口用于将SCADA/EMS系统与所述控制板连接，以使所述控制板接收电网实时数据，所述物理装置接口中的一个用于将物理装置与所述机电暂态仿真系统连接，另一个用于将物理装置与所述电磁暂态仿真系统连接；
其中，所述壳体沿水平方向设置有多个开口朝向所述壳体外侧的长方形凹陷，所述长方形凹陷内设置有用于存放并固定接口的接口装置，且所述接口装置滑动地设置于所述长方形凹陷内，而所述接口通过导线与所述仿真仪的内部构件电连接，所述导线穿过设置于所述长方形凹陷的顶部的一个通孔延伸到所述仿真仪内部。
2.如权利要求1所述的便携式电力系统数字仿真仪，其特征在于，所述接口装置包括水平设置的第一、第二板体，垂直设置于所述第一、第二板体两侧间的两个侧板，所述第一、第二板体和所述两侧板形成一个容置空间，所述接口放置于所述容置空间内，所述两侧板靠近所述长方形凹陷的开口部的一端沿所述容置空间径向向内各水平设置有一橡胶块，两橡胶块的一端分别固定在两侧板上，而两橡胶块的另一端之间的距离的长度小于所述接口的宽度，所述两橡胶块用于固定所述接口，以免其滑出所述容置空间。
3.如权利要求2所述的便携式电力系统数字仿真仪，其特征在于，所述第一板体的下方设置有滑块，与所述第一板体相接触的所述长方形凹陷的一面上设置有与所述滑块配合的滑轨，所述第一板体可在外力作用下沿着所述滑轨滑行以使所述接口装置延伸出所述壳体外；
所述长方形凹陷的靠近顶部的侧壁上各开设有一凹槽，所述两侧板的另一端沿所述容置空间径向向外各水平设置有一具有弹性的隔板，所述隔板进入所述凹槽内，以限制所述接口装置的运动。
4.如权利要求2所述的便携式电力系统数字仿真仪，其特征在于，所述导线包括第一导线和第二导线，所述第一导线和所述接口连接，所述第二导线和所述仿真仪的相应的内部结构连接，所述第一导线和所述第二导线的一端均具有末端弯折的金属弹片，所述第一、第二导线通过所述金属弹片的末端弯折电连接，且所述第一、第二导线的金属弹片均位于所述长方向凹陷内，所述第二导线的长度可使其延伸至所述壳体外；所述导线为碳纤维复合芯导线。
5.如权利要求1所述的便携式电力系统数字仿真仪，其特征在于，所述壳体包括一个底部封闭的箱体和一个盖体，所述盖体的一端通过枢轴连接到所述箱体上，所述盖体的另一端通过一捆绑带固定到突出于所述箱体一侧的一凸起部上。
6.如权利要求1至5任一项所述的便携式电力系统数字仿真仪，其特征在于，所述接口包括SCADA/EMS接口、物理装置接口、和多个自定义接口。
7.如权利要求1所述的便携式电力系统数字仿真仪，其特征在于，还包括设置于所述壳体内的：
一远程访问服务器，其与所述控制板连接，所述远程访问服务器用于接收并响应所述控制板输入的访问电力系统服务器的控制命令，同时接收利用所述电力系统服务器与所述控制板之间传输的数据；
一局域网接口，所述局域网接口用于将所述远程访问服务器与所述电力系统服务器连接；
一电磁/机电暂态接口，其用于进行所述机电暂态仿真系统和所述电磁暂态放真器之间的仿真数据的转换与传递，以实现对所述电力系统的机电暂态过程和电磁暂态过程的联合仿真。
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