CN116524777A - 一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法。本发明方法主要利用真实低压配电网电气设备进行培训,简单直观,可较好地开展配电台区多种电气设备的外观结构、安装接线、功能调试等培训内容,且利用平台管理软件可支撑培训场景的便捷部署,并实现了对学员学习成果的闭环判断。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法。
背景技术
配电网与居民用户有着直接的联系,其运行水平决定了用户的用电可靠性,而在当前配电网发展背景下,台区设备面临着新一轮的淘汰和更新,配电运维人员针对台区设备的认识水平仍存在不足,无法支撑配电网数字化转型。目前主流的低压配电网产品主要侧重于试验研究,基本不具备相关的台区设备培训平台。因此,利用低压配电网真实运行环境对当前以及未来配电网新设备的功能开展培训,提高配电网运维人员的技术水平,有利于实现配电台区的高效稳定运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法,该方法利用与实际配电网运行环境一致的实景培训平台开展培训,培训直观,并可通过软件管理平台便捷设置实景台区的运行状态,以及对学员的学习成果进行自动闭环判断,提高了培训效率。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法,提供一基于实景模拟的低压配电网培训平台设备,包括跌落式熔断器、用于设置实训模拟变压器的模拟电线杆、实训模拟变压器、实训模拟配电箱、负载模拟装置、台区综合实训屏;所述培训方法实现方式如下:
(1)结构外观、安装接线培训方法:
1)在培训平台软件中,采用文字+图片的方式对基于实景模拟的低压配电网培训平台设备的结构外观、安装接线知识进行讲解培训,并在培训界面加入讲解、说明视频,学员点击视频即可通过画面+声音方式的进行学习;
2)学员学习完毕后,结合基于实景模拟的低压配电网培训平台设备,在不带电状态进行实物认知;
3)学员完成全部学习内容后,由培训软件进行课后学习考核,考题由基于实景模拟的低压配电网培训平台设备各组成的结构外观、安装接线的培训内容构成;
4)学员完成课后考核;
(2)实操练习、运行维护培训方法:
1)在培训平台软件中,采用文字+图片的方式对基于实景模拟的低压配电网培训平台设备的实操练习、运行维护进行讲解培训,并在培训界面加入讲解、说明视频,学员点击视频即可通过画面+声音的方式进行学习;
2)学员学习完毕后,结合基于实景模拟的低压配电网培训平台设备,对设备的运行状态进行实物操作学习;
3)实操练习、运行维护由学员按照培训软件给出的操作步骤对设备进行包括按键调试、分合闸、设备投切的日常运维操作;
4)学员对设备的操作所导致的电气数据、遥信量状态变化结果可被培训软件采集监测到,并且与培训软件给出的操作内容对应;
5)培训软件将采集的数据与数据库内记录的当前操作内容下的结果进行对比,从而判断学员是否正确操作设备,实现实操类培训考核的闭环判断。
在本发明一实施例中,所述跌落式熔断器用于进行真实配电线路接线方式和运行环境的模拟,并可开展熔断器的外观、安装接线、分合闸操作培训;所述跌落式熔断器数量为3个,分别对应配电网的A、B、C三相输电线路。
在本发明一实施例中,所述实训模拟变压器用于为培训平台提供真实台区配电变压器形态,并可开展变压器外观、铭牌识别、安装接线培训。
在本发明一实施例中,所述实训模拟配电箱的进线隔离开关为培训系统提供保护,当实训台区出现包括短路的过电流故障时可快速断开系统电源,防止对学员以及培训系统的设备产生危害;所述实训模拟配电箱可开展台区无功补偿运行场景培训,并可对智能电容器开展基本外观和结构、按键操作、数据信息查看的培训。
在本发明一实施例中,所述实训模拟配电箱包括智能剩余电流保护动作断路器、智能电容器、融合终端、电流互感器,智能剩余电流保护动作断路器的串口通信端子与融合终端串口通信端子连接,实时采集低压智能台区的运行状态,并将采集的数据上送至融合终端,智能电容器的通信端子与融合终端串口通信端子连接,实时上送低压智能台区运行功率因数及智能电容器的无功补偿状态;所述智能剩余电流保护动作断路器用于提供剩余电流保护功能,可根据变压器容量或实际负荷调整过载保护值,具备自动重合功能,抗干扰能力强,漏电动作电流可调,还具备断相保护功能,并可监测实训台区的电压、电流、功率的数据;所述智能电容器用于对台区功率因数较低时,进行无功补偿,以提高培训台区的功率因数;所述融合终端通过规约通信方式读取设备数据,同时融合终端通信端子预留接入包括环境传感器的智能设备,可与实训台区的智能设备通信,以实现对台区数据的全面监控,并对学员的实操结果进行闭环判断;所述电流互感器实现对台区的A相、B相、C相电流采集。
在本发明一实施例中,所述模拟负载装置用于实现台区功率因数低、三相不平衡培训场景模拟,通过培训软件进行负载的远程设置;所述模拟负载装置包括多个三相负荷和单相负荷,装置内的负载通过一次电缆接至台区综合实训屏上的实训模拟负载装置,由实训负载模拟装置控制负载的接入。
在本发明一实施例中,所述台区综合实训屏是基于实景模拟的低压配电网培训平台设备的核心装置,台区综合实训屏由三相智能断路器、集中器、智能电能表、智能微断、实训模拟负载装置组成;台区综合实训屏所有装置和设备均安装于台区综合实训屏的金属展板上,设备间利用低压电力线缆进行连接。
在本发明一实施例中,所述智能电能表包括三相智能电能表与单相智能电能表两种不同型号,三相智能电表配置有外置CT式电表以及直通式电表,可支撑开展三相智能电表不同功能的培训;所述实训模拟负载装置用于对三相模拟负载与单相模拟负载的接入进行控制,其中单相模拟负载用于为包括电能表、断路器的设备提供负荷电流,三相模拟负载除具备提供负荷电流功能外,还用于提供功率因数低的运行场景,用于智能电容器的无功补偿相关培训。
在本发明一实施例中,所述培训方法能够实现智能电容器的培训,具体如下:
1)智能电容器的培训内容,在培训平台分为四个模块:结构和外观、安装接线、实操培训;
2)学员首先点击培训软件的“结构和外观”模块,进入智能电容器该项内容的培训,“结构和外观”展示多种分补电容器、共补电容器的外观图片,并对各个部件和结构进行了注释说明,学员学习完成后,再对实训模拟配电箱中的智能电容器进行实际认知学习;学习完毕后学员进入“结构和外观”培训考核,完成智能电容器各部件的名称、功能、组成、作用的相关内容答题,考核完成后由培训软件计算得分,判断学员是否掌握结构和外观的相关知识;90分以下为培训未通过,学员需要重新进行学习,90分以上为完成培训,进入下一个培训模块;
3)学员点击培训软件的“安装接线”,进入对应学习模块;安装接线模块培训学员学会分补电容器、共补电容器的实际接线,培训软件首先利用文字+图片+视频的方式讲解智能电容器的接线方法,学员学习完成后,在实训模拟配电箱中进行实际的智能电容器安装接线实操;
进行实际接线培训时,培训平台总电源处于断开状态,整个平台不带电以保证接线培训的安全性;
智能电容器接线练习完毕,学员进入“安装接线”培训考核,完成智能电容器“安装接线”考核内容答题,考核完成后由培训软件计算得分,判断学员是否掌握安装接线的相关知识;90分以下为培训未通过,学员需要重新进行学习,90分以上为完成培训,进入下一个培训模块;
4)学员在培训软件中点击进入“实操培训”模块,该模块培训智能电容器的本地按键操作和电容器手动投切;
进行智能电容器本地按键操作时,培训平台需上电启动运行,学员手动操作培训台区的智能断路器、开关设备处于合闸状态,并利用培训平台的培训软件设置模拟负载的消耗功率值,为培训平台提供包括电压、电流、功率的真实数据。
在本发明一实施例中,智能电容器的本地按键操作培训包括本地数据查看培训,具体如下:
学员仔细阅读并学习智能电容器的按键操作使用说明:“智能电容器的操作面板包含按钮和切换开关两类操作元件,其中按钮元件包括:确定按钮、执行按钮,切换开关用于切换“调试”模式、“自动”模式;
在“自动”模式下,智能电容器的液晶显示屏自动进行数据轮流显示,轮显界面只显示电容器的重要参数值;此时按下“确定”按钮,则进入采样信息轮流显示界面,按“确定”按钮可进行不同采样信息的切换显示;
在“调试”模式下,智能电容器按照电容器的不同类型,对共补电容器、分补电容器具有不同的显示界面,按“确定”按钮可浏览各变量参数,按“执行”按钮可进行参数修改;
培训软件在智能电容器按键使用说明页面,除文字说明培训方式,还采用操作演示视频对学员进行培训,并对演示视频进行操作步骤的配音;
学员学习完毕智能电容器按键的使用说明后,进行智能电容器的实际操作;
智能电容器可与培训平台的融合终端进行通信,融合终端可将智能电容器包括功率值、功率因数、投切状态的数据上送至培训软件;
学员进行智能电容器数据查看后,需在培训软件智能电容器的本地数据查看培训界面内输入所查看到的功率、功率因数、投切状态数据值,点击提交后,培训软件将学员实际查看的数据与融合终端上送的数据值进行对比判断,从而判断学员是否完成智能电容器本地数据查看培训内容;
培训软件将融合终端采集到的电气数据X1与学员本地查看后输入的数据值X2之间进行误差判定,当X1-X2的绝对值小于0.5即认为完成该项数据的本地查看,完成该项内容的培训;当X1-X2的绝对值大于0.5时,则判定学员未正常完成智能电容器的本地数据查看,培训未完成,提示学员继续完成本地数据查看培训内容。
相较于现有技术,本发明具有以下有益效果:
1、本方法对配电网运行环境进行了完全一致的实景搭建,可进行真实的配电网设备运行状态培训,培训真实直观;
2、本方法采用组屏式设计,占地面积较小,设备易安装更换,可扩展性强,支持未来新型台区设备的替换接入,并对其基本功能进行培训;
3、本方法具备闭环培训考核功能,可对学员开展设备操作的闭环考核,无需培训教师进行人工判断,提高了培训效率。
4、本方法开发了配套低压台区培训软件,可进行台区培训运行场景的远程控制部署,并具备培训场景学习引导功能,培训平台使用逻辑友好,学员易使用。
附图说明
图1为本发明方法采用培训平台整体形态。
图2为本发明方法培训平台可开展培训内容。
图3为本发明基于低压配电网实景培训平台的培训方法流程。
图4为本发明智能电容器本地数据查看培训原理。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明提供了一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法,该方法主要利用真实低压配电网电气设备进行培训,简单直观,可较好地开展配电台区多种电气设备的外观结构、安装接线、功能调试等培训内容,且利用平台管理软件可支撑培训场景的便捷部署,并实现了对学员学习成果的闭环判断。
本发明方法提供了一基于实景模拟的低压配电网培训平台设备形态如图1所示,由跌落式熔断器、模拟电线杆、实训模拟变压器、实训模拟配电箱、负载模拟装置、台区综合实训屏组成,各部分之间通过低压电缆连接。
其中,低压配电网实景培训系统配置的跌落式熔断器数量为3个,分别对应配电网的A、B、C三相输电线路。
跌落式熔断器用于进行真实配电线路接线方式和运行环境的模拟,并可开展熔断器的外观、安装接线、分合闸操作培训。
模拟电线杆搭建了柱上台区变压器的真实安装环境,为金属材质。
低压配电网实景培训系统的实训模拟变压器用于为培训平台提供真实台区配电变压器形态,并可开展变压器外观、铭牌识别、安装接线培训,其与真实变压器的区别在于内部不含铁芯和线圈。
实训模拟配电箱与真实的配电网综合配电箱一致,其内部包括进线隔离开关、出线智能剩余电流保护动作断路器、智能电容器、融合终端、电流互感器等设备。
实训模拟配电箱的进线隔离开关为培训系统提供保护,当实训台区出现短路等过电流故障时可快速断开系统电源,防止对学员以及培训系统的设备产生危害。
实训模拟配电箱的智能剩余电流保护动作断路器用于提供剩余电流保护功能,可根据变压器容量或实际负荷调整过载保护值,具备自动重合功能,抗干扰能力强,漏电动作电流可调,还具备断相保护功能,并可监测实训台区的电压、电流、功率等数据。
智能剩余电流保护动作断路器的串口通信端子与融合终端串口通信端子连接,实时采集低压智能台区的运行状态,并将采集的数据上送至融合终端。
实训模拟配电箱的智能电容器用于对台区功率因数较低时,进行无功补偿,以提高培训台区的功率因数。
智能电容器的通信端子与融合终端串口通信端子连接,实时上送低压智能台区运行功率因数及智能电容器的无功补偿状态。
结合实际的智能电容器设备,培训系统可开展台区无功补偿运行场景培训,并可对智能电容器开展基本外观和结构,按键操作,数据信息查看等培训。
融合终端的串口通信端子与智能断路器、智能电容器通信端子连接,通过规约通信方式读取设备数据,同时融合终端通信端子预留接入环境传感器等智能设备,可与实训台区的智能设备通信,以实现对台区数据的全面监控,并对学员的实操结果进行闭环判断。
实训模拟配电箱的电流互感器实现对台区的A相、B相、C相电流采集。
由于实训模拟变压器并不具备真实配电变压器提供电压变换、供电容量的功能,因此实训模拟配电箱的电源由400V市电接入提供。
400V电源进入实训模拟配电箱后,由配电箱进行电能分配,将电能分配至台区综合实训屏上的真实台区设备。
模拟负载装置包括多个三相负荷和单相负荷,装置内的负载通过一次电缆接至综合实训屏上的实训模拟负载装置,由实训负载模拟装置控制负载的接入。
模拟负载装置用于实现台区功率因数低、三相不平衡培训场景模拟,通过培训软件进行负载的远程设置。
台区综合实训屏是低压配电网培训平台的核心装置,台区综合实训屏由三相智能断路器、集中器、智能电能表、智能微断、实训模拟负载装置等组成。实训屏所有装置和设备均安装于实训屏的金属展板上,设备间利用低压电力线缆进行连接,设备和电缆的安装连接采用便捷接入设计,均可灵活更换、扩展。
台区综合实训屏的智能电能表包括三相智能电能表与单相智能电能表两种不同型号,三相智能电表配置有外置CT式电表以及直通式电表,具备电能计量、数据冻结、状态监测、主动上报等功能,可支撑开展三相智能电表不同功能的培训。
台区综合实训屏的实训模拟负载装置用于对三相模拟负载与单相模拟负载的接入进行控制,其中单相模拟负载用于为电能表、断路器等设备提供负荷电流,三相模拟负载除具备提供负荷电流功能外,还用于提供功率因数低的运行场景,用于智能电容器的无功补偿相关培训。
实景培训平台可开展的培训内容如图2所示。
如图3所示,低压配电网实景培训平台具备低压配电台区正常运行工况、异常运行工况的实景模拟能力,可较好的开展低压台区的设备基础知识培训,包括外观、结构、组成等,同时可基于实际的设备开展设备安装调试、设备使用、设备日常运维等培训。
结构外观、安装接线培训方法:
1)在培训平台软件中,采用文字+图片的方式对低压台区设备的结构外观、安装接线知识进行讲解培训,并在培训界面加入讲解、说明视频,学员点击视频即可通过画面+声音方式的进行学习;
2)学员学习完毕后,结合实景培训平台的装置,在不带电状态进行实物认知;
3)学员完成全部学习内容后,由培训软件进行课后学习考核,考题由前述结构外观、安装接线的培训内容构成,包括单选题、多选题;
4)学员完成课后考核题目后,培训软件自动计算学员分数,并根据分数判断学员是否掌握相关知识。
实操练习、运行维护培训方法:
1)在培训平台软件中,采用文字+图片的方式对低压台区设备的实操练习、运行维护进行讲解培训,并在培训界面加入讲解、说明视频,学员点击视频即可通过画面+声音的方式进行学习;
2)学员学习完毕后,结合实景培训平台的装置,在台区设备的运行状态进行实物操作学习;
3)实操练习、运行维护主要由学员按照培训软件给出的操作步骤对台区设备进行按键调试、分合闸、设备投切等日常运维操作;
4)学员对台区设备的操作所导致的电气数据、遥信量状态变化结果可被培训软件采集监测到,并且与培训软件给出的操作内容是对应的;
5)培训软件将采集的数据与数据库内记录的当前操作内容下的结果进行对比,从而判断学员是否正确操作设备,实现实操类培训考核的闭环判断。
以智能电容器的培训为例,培训平台实现智能电容器培训的方法如下:
1)智能电容器的培训内容,在培训软件平台分为四个模块:结构和外观、安装接线、实操培训。
2)学员首先点击培训软件的“结构和外观”模块,进入智能电容器该项内容的培训,“结构和外观”展示了多种分补电容器、共补电容器的外观图片,并对各个部件和结构进行了注释说明,学员学习完成后,再对实训模拟配电箱中的智能电容器设备进行实际认知学习;学习完毕后学员进入“结构和外观”培训考核,完成电容器各部件的名称、功能、组成、作用等相关内容答题,考核完成后由培训软件计算得分,判断学员是否掌握结构和外观的相关知识;90分以下为培训未通过,学员需要重新进行学习,90分以上为完成培训,可进入下一个培训模块。
3)学员点击培训软件的“安装接线”,进入对应学习模块。安装接线模块主要培训学员学会分补电容器、共补电容器的实际接线,培训软件首先利用文字+图片+视频的方式讲解智能电容器的接线方法,学员学习完成后,在实训模拟配电箱中进行实际的智能电容器安装接线实操。
进行实际接线培训时,培训平台总电源处于断开状态,整个平台不带电以保证接线培训的安全性;
智能电容器接线练习完毕,学员进入“安装接线”培训考核,完成电容器“安装接线”考核内容答题,考核完成后由培训软件计算得分,判断学员是否掌握安装接线的相关知识;90分以下为培训未通过,学员需要重新进行学习,90分以上为完成培训,可进入下一个培训模块。
4)学员在培训软件中点击进入“实操培训”模块,该模块主要培训智能电容器的本地按键操作和电容器手动投切。
进行智能电容器本地按键操作时,培训平台需上电启动运行,学员手动操作培训台区的智能断路器、开关设备处于合闸状态,并利用培训软件设置模拟负载的消耗功率值,从而为培训平台提供电压、电流、功率等真实数据。
智能电容器的本地按键操作培训包括本地数据查看培训,分为如下的培训内容:
①电压、电流数据查看;
②谐波数据查看;
③有功功率查看;
④无功功率查看;
⑤电容电流查看;
⑥设备温度查看。
学员仔细阅读并学习如下智能电容器的按键操作使用说明:“智能电容器的操作面板主要包含按钮和切换开关两类操作元件,其中按钮元件包括:确定按钮、执行按钮,切换开关用于切换“调试”模式、“自动”模式。
在“自动”模式下,智能电容器的液晶显示屏自动进行数据轮流显示,轮显界面只显示电容器的重要参数值。此时按下“确定”按钮,则进入采样信息轮流显示界面,按“确定”按钮可进行不同采样信息的切换显示。
在“调试”模式下,智能电容器按照电容器的不同类型,对共补电容器、分补电容器具有不同的显示界面,按“确定”按钮可浏览各变量参数,按“执行”按钮可进行参数修改。”
培训软件在智能电容器按键使用说明页面,除了文字说明培训方式,还采用操作演示视频对学员进行培训,并对演示视频进行操作步骤的配音。
学员学习完毕智能电容器按键的使用说明后,进行智能电容器的实际操作。
智能电容器可与培训平台的智能融合终端设备进行通信,融合终端可将智能电容器的功率值、功率因数、投切状态等数据上送至培训软件。
学员进行智能电容器数据查看后,需在培训软件智能电容器的本地数据查看培训界面内输入所查看到的功率、功率因数、投切状态数据值,点击提交后,培训软件将学员实际查看的数据与融合终端上送的数据值进行对比判断,从而判断学员是否完成电容器本地数据查看培训内容。
培训软件将融合终端采集到的电气数据X1与学员本地查看后输入的数据值X2之间进行误差判定,当X1-X2的绝对值小于0.5即认为完成该项数据的本地查看,完成了该项内容的培训;当X1-X2的绝对值大于0.5时,则判定学员未正常完成智能电容器的本地数据查看,培训未完成,提示学员继续完成本地数据查看培训内容,其培训原理图如图4所示。
针对智能电容器的手动投切培训,其培训方法如下:
1)学员进入培训软件的智能电容器手动投切培训界面;
2)点击开始培训,则培训软件利用图片与文字讲解方式,对电容器手动投切的方法和步骤进行培训;
3)学员学习完成,点击培训软件的“实操练习”进行智能电容器手动投切实操,此时培训软件开始监测智能电容器投切状态信号;
4)学员按照步骤进行电容器投切;
5)培训软件监测到智能电容器投切状态变化,则判断学员完成智能电容器手动投切培训。
以上是本发明的较佳实施例,凡依本发明技术方案所作的改变,所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法,其特征在于,提供一基于实景模拟的低压配电网培训平台设备,包括跌落式熔断器、用于设置实训模拟变压器的模拟电线杆、实训模拟变压器、实训模拟配电箱、负载模拟装置、台区综合实训屏;所述培训方法实现方式如下:
(1)结构外观、安装接线培训方法:
1)在培训平台软件中,采用文字+图片的方式对基于实景模拟的低压配电网培训平台设备的结构外观、安装接线知识进行讲解培训,并在培训界面加入讲解、说明视频,学员点击视频即可通过画面+声音方式的进行学习;
2)学员学习完毕后,结合基于实景模拟的低压配电网培训平台设备,在不带电状态进行实物认知;
3)学员完成全部学习内容后,由培训软件进行课后学习考核,考题由基于实景模拟的低压配电网培训平台设备各组成的结构外观、安装接线的培训内容构成;
4)学员完成课后考核;
(2)实操练习、运行维护培训方法:
1)在培训平台软件中,采用文字+图片的方式对基于实景模拟的低压配电网培训平台设备的实操练习、运行维护进行讲解培训,并在培训界面加入讲解、说明视频,学员点击视频即可通过画面+声音的方式进行学习;
2)学员学习完毕后,结合基于实景模拟的低压配电网培训平台设备,对设备的运行状态进行实物操作学习;
3)实操练习、运行维护由学员按照培训软件给出的操作步骤对设备进行包括按键调试、分合闸、设备投切的日常运维操作;
4)学员对设备的操作所导致的电气数据、遥信量状态变化结果可被培训软件采集监测到,并且与培训软件给出的操作内容对应;
5)培训软件将采集的数据与数据库内记录的当前操作内容下的结果进行对比,从而判断学员是否正确操作设备,实现实操类培训考核的闭环判断。
2.根据权利要求1所述的一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法,其特征在于,所述跌落式熔断器用于进行真实配电线路接线方式和运行环境的模拟,并可开展熔断器的外观、安装接线、分合闸操作培训;所述跌落式熔断器数量为3个,分别对应配电网的A、B、C三相输电线路。
3.根据权利要求1所述的一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法,其特征在于,所述实训模拟变压器用于为培训平台提供真实台区配电变压器形态,并可开展变压器外观、铭牌识别、安装接线培训。
4.根据权利要求1所述的一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法,其特征在于,所述实训模拟配电箱的进线隔离开关为培训系统提供保护,当实训台区出现包括短路的过电流故障时可快速断开系统电源,防止对学员以及培训系统的设备产生危害;所述实训模拟配电箱可开展台区无功补偿运行场景培训,并可对智能电容器开展基本外观和结构、按键操作、数据信息查看的培训。
5.根据权利要求1或4所述的一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法,其特征在于,所述实训模拟配电箱包括智能剩余电流保护动作断路器、智能电容器、融合终端、电流互感器,智能剩余电流保护动作断路器的串口通信端子与融合终端串口通信端子连接,实时采集低压智能台区的运行状态,并将采集的数据上送至融合终端,智能电容器的通信端子与融合终端串口通信端子连接,实时上送低压智能台区运行功率因数及智能电容器的无功补偿状态;所述智能剩余电流保护动作断路器用于提供剩余电流保护功能,可根据变压器容量或实际负荷调整过载保护值,具备自动重合功能,抗干扰能力强,漏电动作电流可调,还具备断相保护功能,并可监测实训台区的电压、电流、功率的数据;所述智能电容器用于对台区功率因数较低时,进行无功补偿,以提高培训台区的功率因数;所述融合终端通过规约通信方式读取设备数据,同时融合终端通信端子预留接入包括环境传感器的智能设备,可与实训台区的智能设备通信,以实现对台区数据的全面监控,并对学员的实操结果进行闭环判断;所述电流互感器实现对台区的A相、B相、C相电流采集。
6.根据权利要求1所述的一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法,其特征在于,所述模拟负载装置用于实现台区功率因数低、三相不平衡培训场景模拟,通过培训软件进行负载的远程设置;所述模拟负载装置包括多个三相负荷和单相负荷,装置内的负载通过一次电缆接至台区综合实训屏上的实训模拟负载装置,由实训负载模拟装置控制负载的接入。
7.根据权利要求5所述的一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法,其特征在于,所述台区综合实训屏是基于实景模拟的低压配电网培训平台设备的核心装置,台区综合实训屏由三相智能断路器、集中器、智能电能表、智能微断、实训模拟负载装置组成;台区综合实训屏所有装置和设备均安装于台区综合实训屏的金属展板上,设备间利用低压电力线缆进行连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法,其特征在于,所述智能电能表包括三相智能电能表与单相智能电能表两种不同型号,三相智能电表配置有外置CT式电表以及直通式电表,可支撑开展三相智能电表不同功能的培训;所述实训模拟负载装置用于对三相模拟负载与单相模拟负载的接入进行控制,其中单相模拟负载用于为包括电能表、断路器的设备提供负荷电流,三相模拟负载除具备提供负荷电流功能外,还用于提供功率因数低的运行场景,用于智能电容器的无功补偿相关培训。
9.根据权利要求8所述的一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法,其特征在于,所述培训方法能够实现智能电容器的培训,具体如下:
1)智能电容器的培训内容,在培训平台分为四个模块:结构和外观、安装接线、实操培训;
2)学员首先点击培训软件的“结构和外观”模块,进入智能电容器该项内容的培训,“结构和外观”展示多种分补电容器、共补电容器的外观图片,并对各个部件和结构进行了注释说明,学员学习完成后,再对实训模拟配电箱中的智能电容器进行实际认知学习;学习完毕后学员进入“结构和外观”培训考核,完成智能电容器各部件的名称、功能、组成、作用的相关内容答题,考核完成后由培训软件计算得分,判断学员是否掌握结构和外观的相关知识;90分以下为培训未通过,学员需要重新进行学习,90分以上为完成培训,进入下一个培训模块;
3)学员点击培训软件的“安装接线”,进入对应学习模块;安装接线模块培训学员学会分补电容器、共补电容器的实际接线,培训软件首先利用文字+图片+视频的方式讲解智能电容器的接线方法,学员学习完成后,在实训模拟配电箱中进行实际的智能电容器安装接线实操;
进行实际接线培训时,培训平台总电源处于断开状态,整个平台不带电以保证接线培训的安全性;
智能电容器接线练习完毕,学员进入“安装接线”培训考核,完成智能电容器“安装接线”考核内容答题,考核完成后由培训软件计算得分,判断学员是否掌握安装接线的相关知识;90分以下为培训未通过,学员需要重新进行学习,90分以上为完成培训,进入下一个培训模块;
4)学员在培训软件中点击进入“实操培训”模块,该模块培训智能电容器的本地按键操作和电容器手动投切;
进行智能电容器本地按键操作时,培训平台需上电启动运行,学员手动操作培训台区的智能断路器、开关设备处于合闸状态,并利用培训平台的培训软件设置模拟负载的消耗功率值,为培训平台提供包括电压、电流、功率的真实数据。
10.根据权利要求9所述的一种基于低压配电网实景培训平台的台区设备培训方法,其特征在于,智能电容器的本地按键操作培训包括本地数据查看培训,具体如下:
学员仔细阅读并学习智能电容器的按键操作使用说明:“智能电容器的操作面板包含按钮和切换开关两类操作元件,其中按钮元件包括:确定按钮、执行按钮,切换开关用于切换“调试”模式、“自动”模式;
在“自动”模式下,智能电容器的液晶显示屏自动进行数据轮流显示,轮显界面只显示电容器的重要参数值;此时按下“确定”按钮,则进入采样信息轮流显示界面,按“确定”按钮可进行不同采样信息的切换显示;
在“调试”模式下,智能电容器按照电容器的不同类型,对共补电容器、分补电容器具有不同的显示界面,按“确定”按钮可浏览各变量参数,按“执行”按钮可进行参数修改;
培训软件在智能电容器按键使用说明页面,除文字说明培训方式,还采用操作演示视频对学员进行培训,并对演示视频进行操作步骤的配音;
学员学习完毕智能电容器按键的使用说明后,进行智能电容器的实际操作;
智能电容器可与培训平台的融合终端进行通信,融合终端可将智能电容器包括功率值、功率因数、投切状态的数据上送至培训软件;
学员进行智能电容器数据查看后,需在培训软件智能电容器的本地数据查看培训界面内输入所查看到的功率、功率因数、投切状态数据值,点击提交后,培训软件将学员实际查看的数据与融合终端上送的数据值进行对比判断,从而判断学员是否完成智能电容器本地数据查看培训内容;
培训软件将融合终端采集到的电气数据X1与学员本地查看后输入的数据值X2之间进行误差判定,当X1-X2的绝对值小于0.5即认为完成该项数据的本地查看,完成该项内容的培训;当X1-X2的绝对值大于0.5时,则判定学员未正常完成智能电容器的本地数据查看,培训未完成,提示学员继续完成本地数据查看培训内容。
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