CN108199485B - 一种供电系统的智能控制模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种供电系统的智能控制模拟装置，它涉及电气自动化实验实训设备技术领域。它包括一次回路、二次控制回路、智能监控系统，一次回路中10KV市电连接第一隔离开关、高压真空断路器至干式变压器一次侧，干式变压器二次侧依次连接第一低压塑壳断路器、第二隔离开关至转换开关，柴油机电站接至转换开关，转换开关与380V母线连接，母线引出的电能依次连接一组第三隔离开关、第二低压塑壳断路器至一个用电负荷，第一低压塑壳断路器、第二低压塑壳断路器均连接至多功能电力仪表，多功能电力仪表通过RS485接口接至智能监控系统。本发明可实现对断路器的远程操作，具备自动控制功能，且可远程监测其开关状态和电量参数。

Description

一种供电系统的智能控制模拟装置
技术领域
本发明涉及的是电气自动化实验实训设备技术领域，具体涉及一种可实现本地、远程监测和控制的供电系统的智能控制模拟装置。
背景技术
目前，自备柴油机电站具有较完备的自动控制功能，可以实现市电与机组供电的自动切换、机组的自动启动和合闸供电、多台机组的自动并联、燃油自动补充、机组运行状态监测和报警等功能；但市电供电部分一般采用负荷开关的环网柜，其分闸、合闸均需人工手动操作，不具备运程控制功能，且不可远程监测其电量参数和运行状态；另一方面，低压配电部分均采用断路器实现各用电设备的供电，目前所用断路器基本靠人工手动操作控制，不具备自动控制功能，并且无法监测其开关状态和电量参数。
随着供电系统管理模式向无人值守模式的推进，供电系统也将逐渐由“人直接到现场监测控制”向“按预定规划远程监测控制”转变，从而减少时空、环境、人的生理极限等因素对供电系统管理质量效益的影响。虽然目前有不少变电站、核电站均已实现了无人值守，但其结构、形式与供电系统具有很大不同。基于此，设计一种可实现本地、远程监测和控制的供电系统的智能控制模拟装置尤为必要。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种供电系统的智能控制模拟装置，结构设计合理，实现对断路器的远程操作，具备自动控制功能，且可远程监测其开关状态和电量参数，易于推广使用。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种供电系统的智能控制模拟装置，由市电和柴油机电站双电源构成的一次回路、二次控制回路、智能监控系统组成，所述一次回路包括有第一隔离开关、高压真空断路器、干式变压器、第一低压塑壳断路器、第二隔离开关、转换开关和柴油机电站，10KV市电依次连接第一隔离开关、高压真空断路器至干式变压器一次侧，干式变压器的二次侧依次连接第一低压塑壳断路器、第二隔离开关至转换开关，柴油机电站也连接至转换开关，所述转换开关与380V母线连接，所述一次回路还包括有多个第三隔离开关、第二低压塑壳断路器，380V母线引出的电能依次连接一组第三隔离开关、第二低压塑壳断路器至各用电负荷；所述二次控制回路包括有多个多功能电力仪表，多功能电力仪表通过其RS485接口分别控制各低压塑壳断路器的分合闸操作，显示断路器所在线路的运行状态电量参数，同时通过RS485接口将相关信息发送至智能监控系统。
作为优选，所述的智能监控系统采用可显示各支路电量参数和运行状态，以及实现对断路器远程控制的平板电脑触碰一体机，平板电脑触碰一体机通过串口服务器与中心监控计算机交互，从而在最终的综合信息管理系统进行远程监测、控制。
作为优选，所述的多功能电力仪表还串接有电流互感器。
作为优选，整个供电系统智能控制模拟装置采用立式柜体结构，所述的一次回路、二次控制回路均安装在立式柜体内部，立式柜体模拟典型供电系统总体结构的面板，以及外露在面板的多功能电力仪表、第一低压塑壳断路器、第二低压塑壳断路器等。
本发明的有益效果：本装置可直观形象地展示具备远程监测、控制等特点的供电系统的基本形式和典型结构，从而为无人值守模式推广和供电系统设计改造提供一定的参考。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明的原理图；
图2为本发明的前面板布局图。
实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参照图1-2，本具体实施方式采用以下技术方案：一种供电系统的智能控制模拟装置，包括一次回路、二次控制回路和智能监控系统，所述一次回路包括有第一隔离开关QS1、高压真空断路器QF1、干式变压器T、第一低压塑壳断路器QF2、第二隔离开关QS2、转换开关ATS和柴油机电站G，10KV市电依次连接第一隔离开关QS1、高压真空断路器QF1至干式变压器T一次侧，干式变压器T的二次侧依次连接第一低压塑壳断路器QF2、第二隔离开关QS2至转换开关ATS，柴油机电站G也连接至转换开关ATS，所述转换开关ATS与380V母线连接，所述一次回路还包括有多个第三隔离开关QS3、第二低压塑壳断路器QF3，380V母线引出的电能依次连接一组第三隔离开关QS3、第二低压塑壳断路器QF3至各用电负荷；所述二次控制回路包括有多个多功能电力仪表Y，多功能电力仪表Y还串接有电流互感器，多功能电力仪表Y通过其RS485接口分别控制各低压塑壳断路器的分合闸操作，显示断路器所在线路的运行状态电量参数，同时通过RS485接口将相关信息发送至智能监控系统。
值得注意的是，整个供电系统智能控制模拟装置采用立式柜体结构，所述的一次回路、二次控制回路均安装在立式柜体1内部，立式柜体1模拟典型供电系统总体结构的面板2，以及外露在面板2的多功能电力仪表Y、第一低压塑壳断路器QF2、第二低压塑壳断路器QF3等。
本具体实施方式由市电和柴油机电站双电源构成的一次回路、二次控制回路、智能监控系统组成。其中，一次回路中，10KV市电经第一隔离开关QS1、高压真空断路器QF1送至干式变压器T的一次侧，变换至380V后，经第一低压塑壳断路器QF2、第二隔离开关QS2送至转换开关ATS；柴油机电站G发出的380V电同样送至自动转换开关ATS，ATS自动转换开关的另一侧接380V母线；ATS自动转换开关采用市电优先的原则，在市电无电时自动启动柴油机电站G，从而保证ATS自动转换开关另一侧的380V母线始终有电；母线引出的电能经第三隔离开关QS3、第二低压塑壳断路器QF3送至用电负载处，若系统包含多个用电负荷，则每个用电负荷对应连接一路第二低压塑壳断路器QF3、第三隔离开关QS3至380V母线，依次类推。
二次控制回路中，串接的多功能电力仪表就近控制各断路器的分、合闸操作，显示断路器所在线路的电压、电流、功率、功率因数、频率等运行状态电量参数，同时通过RS485串口将相关信息发送至智能监控系统。
智能监控系统中，采用平板电脑触碰一体机，通过图形化界面显示各支路电量参数和运行状态，以及实现对断路器远程控制，同时，平板电脑触碰一体机还可通过串口服务器与中心监控计算机交互，从而在最终的综合信息管理系统进行远程监测、控制。
本具体实施方式的工作过程为：本地操作时，在模拟装置的面板上，通过依次对干式变压器T二次侧的第一低压塑壳断路器QF2、负载侧的第二低压塑壳断路器QF3进行合闸操作，即可对相应用电设备供电，若市电无电，则柴油机电站G自动启动，此时对负载侧的第二低压塑壳断路器QF3进行合闸操作，即可对相应用电设备供电；远程操作时，在平板电脑触碰一体机上，通过依次点击干式变压器T二次侧的第一低压塑壳断路器QF2、负载侧的第二低压塑壳断路器QF3合闸按钮，即可对相应用电设备供电，若市电无电，则柴油机电站G自动启动，此时点击负载侧的第二低压塑壳断路器QF3合闸按钮，即可对相应用电设备供电。
本具体实施方式将具备远程监测、控制等特点的供电系统的基本形式和典型结构进行了有效展示，可实现对断路器的远程操作，具备自动控制功能，且可远程监测其开关状态和电量参数，从而为无人值守模式推广和供电系统设计改造提供一定的参考，具有广阔的市场应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种供电系统的智能控制模拟装置，其特征在于，由市电和柴油机电站双电源构成的一次回路、二次控制回路、智能监控系统组成，所述一次回路包括有第一隔离开关(QS1)、高压真空断路器(QF1)、干式变压器(T)、第一低压塑壳断路器(QF2)、第二隔离开关(QS2)、转换开关(ATS)和柴油机电站(G)，10KV市电依次连接第一隔离开关(QS1)、高压真空断路器(QF1)至干式变压器(T)一次侧，变换至380V后，干式变压器(T)的二次侧依次连接第一低压塑壳断路器(QF2)、第二隔离开关(QS2)至转换开关(ATS)，柴油机电站(G)发出的380V电也连接至转换开关(ATS)，所述转换开关(ATS)的另一侧与380V母线连接，所述转换开关(ATS)采用市电优先的原则，在市电无电时自动启动柴油机电站(G)，从而保证转换开关(ATS)另一侧的380V母线始终有电；所述一次回路还包括有多个第三隔离开关(QS3)、第二低压塑壳断路器(QF3)，380V母线引出的电能依次连接一组第三隔离开关(QS3)、第二低压塑壳断路器(QF3)至各用电负荷；所述二次控制回路包括有多个多功能电力仪表(Y)，多功能电力仪表(Y)通过其RS485接口分别控制各低压塑壳断路器的分合闸操作，显示断路器所在线路的运行状态电量参数，同时通过RS485接口将相关信息发送至智能监控系统。
2.根据权利要求1所述的一种供电系统的智能控制模拟装置，其特征在于，所述的智能监控系统采用可显示各支路电量参数和运行状态，以及实现对断路器远程控制的平板电脑触碰一体机。
3.根据权利要求2所述的一种供电系统的智能控制模拟装置，其特征在于，所述的平板电脑触碰一体机通过串口服务器与中心监控计算机交互，从而在最终的综合信息管理系统进行远程监测、控制。
4.根据权利要求1所述的一种供电系统的智能控制模拟装置，其特征在于，所述的多功能电力仪表(Y)还串接有电流互感器。
5.根据权利要求1所述的一种供电系统的智能控制模拟装置，其特征在于，所述的一次回路、二次控制回路均安装在立式柜体(1)内部，立式柜体(1)包括有面板(2)，以及外露在面板(2)的多功能电力仪表(Y)、第一低压塑壳断路器(QF2)、第二低压塑壳断路器(QF3)。
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