CN206193123U - 一种配电自动化一体化测试装置 - Google Patents

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张世栋
孙勇
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李建修
刘合金
李立生
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Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种配电自动化一体化测试装置,其特征是,包括物理仿真系统,所述物理仿真系统与模拟配电终端相连,所述模拟配电终端通过通信网络与配电自动化主站系统相连;所述物理仿真系统用于实现对配电网一次设备的模拟并将一次设备的动作信息传输至模拟配电终端,所述模拟配电终端将信息传输至配电自动化主站系统。通过该装置进行配电自动化终端接入、主站与终端通信及规约一致性、馈线自动化、配电自动化主站基本功能、分布式电源接入、压力、安全的一体化测试。

Description

一种配电自动化一体化测试装置
技术领域
本实用新型涉及配电自动化仿真领域,具体涉及一种配电自动化一体化测试装置。
背景技术
配电自动化涉及配电网网架、配电终端、配电通信、配电主站,任何一个环节出现问题,都影响配电自动化系统正常运行。在配电自动化系统的检测中往往分成配电自动化主站功能、性能、雪崩压力检测;配电终端功能、性能、外观、环境等;通信规约一致性测试。由于各个环节分开检测,各环节检测完成后,依然不能保证配电自动化系统的正常运行。
目前还没有一套完整的硬件测试架构能够实现对配电自动化一体化测试,因此,亟需一种配电自动化一体化测试装置。
实用新型内容
为解决现有技术存在的不足,本实用新型公开了一种配电自动化一体化测试装置,本实用新型的目的是通过搭建配电自动化一体化测试装置硬件平台,实现配电自动化一体化测试。
为实现上述目的,本实用新型的具体方案如下:
一种配电自动化一体化测试装置,包括物理仿真系统,所述物理仿真系统与模拟配电终端相连,所述模拟配电终端通过通信网络与配电自动化主站系统相连;
所述物理仿真系统用于实现对配电网一次设备的模拟并将一次设备的动作信息传输至模拟配电终端,所述模拟配电终端将信息传输至配电自动化主站系统。
进一步的,所述模拟配电终端包括环网柜模拟器、电压型开关控制器及集中型分段开关模拟器及分界开关模拟器。
进一步的,所述物理仿真系统包括变电站A,所述变电站A的一端与第一空气开关相连,另一端与第一三相隔离变压器相连,所述第一三相隔离变压器还与第一变压器接地模拟装置相连,所述第一三相隔离变压器连接至两路架空线路,其中一路架空线路上串联有多个电压型分段开关模拟器,最后一个电压型分段开关模拟器连接至环网柜模拟器,另一路架空线路上串联有多个集中型分段开关模拟器,最后一个集中型分段开关模拟器连接至环网柜模拟器。
进一步的,每个电压型分段开关模拟器均与相应的电压型开关控制器相连,每个集中型分段开关模拟器均与相应的集中型开关控制器相连,电压型分段开关模拟器所在的架空线路上还连接有第一无功补偿模拟器、第一用户负荷模拟器及第一故障模拟器,所述集中型分段开关模拟器所在的架空线路上还连接有第二故障模拟器、第二用户负荷模拟器及第二分布式电源模拟器。
进一步的,所述环网柜模拟器的数量为四个,分别是第一环网柜模拟器、第二环网柜模拟器、第三环网柜模拟器及第四环网柜模拟器,所述第一环网柜模拟器与第一分布式电源模拟器相连,所述第二环网柜模拟器与第三用户负荷模拟器相连,所述第三环网柜模拟器与第四用户负荷模拟器相连,所述第四环网柜模拟器与第二无功补偿模拟器相连。
进一步的,所述第一用户负荷模拟器及第二用户负荷模拟器与所连接的架空线路之间还分别连接有分界开关模拟器,所述分界开关模拟器分别与相应的控制器相连。
进一步的,所述物理仿真系统还包括变电站B,所述变电站B的一端与第二空气开关相连,另一端与第二三相隔离变压器相连,所述第二三相隔离变压器还与第二变压器接地模拟装置相连,所述第二三相隔离变压器连接至两路电缆线路,电缆线路分别连接至环网柜模拟器。
进一步的,所述环网柜模拟器通过无线通信网络连接至配电自动化主站系统的公网数据采集服务器,所述电压型开关控制器、集中型分段开关模拟器及分界开关模拟器分别通过光纤接入配电自动化主站系统的专网采集网。
进一步的,所述配电自动化主站系统包括调度工作网、专网数采网及公网数采网,所述调度工作网、专网数采网之间连接有两个前置兼SCADA服务器,所述专网数采网及公网数采网之间通过正/反向物理隔离装置相连,所述公网数采网上连接有两个公网数据采集服务器,所述专网数采网上还连接有配电终端数字模拟装置,所述调度工作网上连接有系统资源在线监测装置。
进一步的,所述调度工作网上还连接有多个工作站、报表打印机及卫星天文钟。
本实用新型的有益效果:
本实用新型为保证配电自动化系统各环节正常运行,真实模拟配电自动化运行环境,搭建台基于动态物理仿真系统(模拟网架、一次设备)、配电终端、通信、配电主站为一体化的硬件检测装置,通过该装置进行配电自动化终端接入、主站与终端通信及规约一致性、馈线自动化、配电自动化主站基本功能、分布式电源接入、压力、安全的一体化测试。
附图说明
图1配电自动化一体化检测装置的功能结构示意图;
图2配电自动化主站系统结构示意图;
图3物理仿真系统结构示意图。
具体实施方式:
下面结合附图对本实用新型进行详细说明:
如图1所示,配电自动化一体化检测装置功能结构,包括物理仿真系统、终端层、通信层及主站层,其中物理仿真系统用于配电网一次设备的模拟,包括电源、变压器、线路、开关、分布式电源及负荷等,终端层包括FTU、DTU及故障指示器,通信层包括光纤通信及无线通信,主站层用于实现配电自动化主站基本功能测试、单相接地测试、线路故障FA测试、配电终端通信测试、主站系统的安全扫描、压力测试及分布式电源接入测试。
配电自动化一体化检测装置在具体的物理线路结构上,配电自动化主站系统结构如图2所示,物理仿真系统结构如图3所示。
物理仿真系统包括变电站A,所述变电站A的一端与第一空气开关相连,另一端与第一三相隔离变压器相连,所述第一三相隔离变压器还与第一变压器接地模拟装置相连,所述第一三相隔离变压器连接至两路架空线路,其中一路架空线路上串联有多个电压型分段开关模拟器,最后一个电压型分段开关模拟器连接至环网柜模拟器,另一路架空线路上串联有多个集中型分段开关模拟器,最后一个集中型分段开关模拟器连接至环网柜模拟器。
每个电压型分段开关模拟器均与相应的电压型开关控制器相连,每个集中型分段开关模拟器均与相应的集中型开关控制器相连,电压型分段开关模拟器所在的架空线路上还连接有第一无功补偿模拟器、第一用户负荷模拟器及第一故障模拟器,所述集中型分段开关模拟器所在的架空线路上还连接有第二故障模拟器、第二用户负荷模拟器及第二分布式电源模拟器。
环网柜模拟器的数量为四个,分别是第一环网柜模拟器、第二环网柜模拟器、第三环网柜模拟器及第四环网柜模拟器,所述第一环网柜模拟器与第一分布式电源模拟器相连,所述第二环网柜模拟器与第三用户负荷模拟器相连,所述第三环网柜模拟器与第四用户负荷模拟器相连,所述第四环网柜模拟器与第二无功补偿模拟器相连。
第一用户负荷模拟器及第二用户负荷模拟器与所连接的架空线路之间还分别连接有分界开关模拟器,所述分界开关模拟器分别与相应的控制器相连。
述物理仿真系统还包括变电站B,所述变电站B的一端与第二空气开关相连,另一端与第二三相隔离变压器相连,所述第二三相隔离变压器还与第二变压器接地模拟装置相连,所述第二三相隔离变压器连接至两路电缆线路,电缆线路分别连接至环网柜模拟器。
环网柜模拟器通过无线通信网络连接至配电自动化主站系统的公网数据采集服务器,所述电压型开关控制器、集中型分段开关模拟器及分界开关模拟器分别通过光纤接入配电自动化主站系统的专网采集网。
配电自动化主站系统包括调度工作网、专网数采网及公网数采网,所述调度工作网、专网数采网之间连接有两个前置兼SCADA服务器,所述专网数采网及公网数采网之间通过正/反向物理隔离装置相连,所述公网数采网上连接有两个公网数据采集服务器,所述专网数采网上还连接有配电终端数字模拟装置,所述调度工作网上连接有系统资源在线监测装置。
调度工作网上还连接有多个工作站、报表打印机及卫星天文钟。
配电系统物理仿真系统是实际配电系统按等比例缩小的模型,模拟配电终端通过配电系统物理仿真系统模拟器获取开关、环网柜等一次设备的信息;架空线路1和架空线路2上的电压型分段开关1-4,集中型分段开关1-4上的配电终端经光纤接入配电自动化主站系统的专网采集网,环网柜1-4的DTU经无限网络接入公网数据采集服务器。
配电系统物理仿真系统对典型配电网网络结构、接地故障、断路器的状态等进行准确模拟,实现对配电终端接入开关位置和信号注入位置的任意调整,以及实现终端与主站的通信连接功能,保证电气连接和通信规约的正确性和可靠性。
配电物理仿真系统它包括实际配电系统的配电变压器、配电线路、负荷、各种分布式电源及其它各种设备元件的静态和物理建模。配电系统物理仿真系统按照相似原理进行等比例缩小,建立成一个配电系统模型,代替实际配电系统的原型模拟各种正常与故障状态运行,验证配网馈线自动化在处理不同类型故障时的逻辑功能。利用物理仿真系统,预置案例,实现“主站、通讯、终端”全环节全自动的馈线自动化校验,实现配电网自愈控制功能对于故障区域定位、故障隔离、复电过程的分析和测试。
配电终端通过配电物理仿真系统的模拟器获取开关、环网柜、分布式电源等一次设备的信息,将被检测的配电自动化终端接入模拟电网,通过配电物理系统模拟对配电网中的各种运行模式、负载以及故障类型,模拟配电自动化终端在真实物理场景下,检测配电终端在各种运行工况下及故障时的稳定性及响应状况。
配电终端数字模拟装置经专网数据采集网接入,模拟配电终端正常、异常、干扰等情况下信号输出,模拟配电网在极端气候下大量故障时,发送遥测、遥信信息给配电自动化主站系统,配电自动化主站的处理能力。模拟配电终端及配电物理仿真系统可根据需求设定终端数量、终端遥信、遥测送入配电自动化主站系统数据,检测配电自动化数据处理的极限能力。
系统资源在线监测装置的安全扫描agent通过调度工作网接入,安全扫描agent对前置兼SCADA服务器、工作站进行远程操作系统类型及版本,标准端口状态及端口BANNER信息,CGI漏洞,IIS漏洞,RPC漏洞,SQL-SERVER、FTP-SERVER、SMTP-SERVER、POP3-SERVER、NT-SERVER弱口令用户,NT服务器NETBIOS信息等进行安全扫描。
系统资源在线监测装置在线监测前置兼SCADA服务器、工作站CPU负载、硬盘使用率、I/O写入状态、内存使用率、网卡流量信息。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述,但并非对本实用新型保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本实用新型的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种配电自动化一体化测试装置,其特征是,包括物理仿真系统,所述物理仿真系统与模拟配电终端相连,所述模拟配电终端通过通信网络与配电自动化主站系统相连;
所述物理仿真系统用于实现对配电网一次设备的模拟并将一次设备的动作信息传输至模拟配电终端,所述模拟配电终端将信息传输至配电自动化主站系统。
2.如权利要求1所述的一种配电自动化一体化测试装置,其特征是,所述模拟配电终端包括环网柜模拟器、电压型开关控制器及集中型分段开关模拟器及分界开关模拟器。
3.如权利要求1所述的一种配电自动化一体化测试装置,其特征是,所述物理仿真系统包括变电站A,所述变电站A的一端与第一空气开关相连,另一端与第一三相隔离变压器相连,所述第一三相隔离变压器还与第一变压器接地模拟装置相连,所述第一三相隔离变压器连接至两路架空线路,其中一路架空线路上串联有多个电压型分段开关模拟器,最后一个电压型分段开关模拟器连接至环网柜模拟器,另一路架空线路上串联有多个集中型分段开关模拟器,最后一个集中型分段开关模拟器连接至环网柜模拟器。
4.如权利要求3所述的一种配电自动化一体化测试装置,其特征是,每个电压型分段开关模拟器均与相应的电压型开关控制器相连,每个集中型分段开关模拟器均与相应的集中型开关控制器相连,电压型分段开关模拟器所在的架空线路上还连接有第一无功补偿模拟器、第一用户负荷模拟器及第一故障模拟器,所述集中型分段开关模拟器所在的架空线路上还连接有第二故障模拟器、第二用户负荷模拟器及第二分布式电源模拟器。
5.如权利要求2所述的一种配电自动化一体化测试装置,其特征是,所述环网柜模拟器的数量为四个,分别是第一环网柜模拟器、第二环网柜模拟器、第三环网柜模拟器及第四环网柜模拟器,所述第一环网柜模拟器与第一分布式电源模拟器相连,所述第二环网柜模拟器与第三用户负荷模拟器相连,所述第三环网柜模拟器与第四用户负荷模拟器相连,所述第四环网柜模拟器与第二无功补偿模拟器相连。
6.如权利要求4所述的一种配电自动化一体化测试装置,其特征是,所述第一用户负荷模拟器及第二用户负荷模拟器与所连接的架空线路之间还分别连接有分界开关模拟器,所述分界开关模拟器分别与相应的控制器相连。
7.如权利要求3所述的一种配电自动化一体化测试装置,其特征是,所述物理仿真系统还包括变电站B,所述变电站B的一端与第二空气开关相连,另一端与第二三相隔离变压器相连,所述第二三相隔离变压器还与第二变压器接地模拟装置相连,所述第二三相隔离变压器连接至两路电缆线路,电缆线路分别连接至环网柜模拟器。
8.如权利要求2所述的一种配电自动化一体化测试装置,其特征是,所述环网柜模拟器通过无线通信网络连接至配电自动化主站系统的公网数据采集服务器,所述电压型开关控制器、集中型分段开关模拟器及分界开关模拟器分别通过光纤接入配电自动化主站系统的专网采集网。
9.如权利要求1所述的一种配电自动化一体化测试装置,其特征是,所述配电自动化主站系统包括调度工作网、专网数采网及公网数采网,所述调度工作网、专网数采网之间连接有两个前置兼SCADA服务器,所述专网数采网及公网数采网之间通过正/反向物理隔离装置相连,所述公网数采网上连接有两个公网数据采集服务器,所述专网数采网上还连接有配电终端数字模拟装置,所述调度工作网上连接有系统资源在线监测装置。
10.如权利要求9所述的一种配电自动化一体化测试装置,其特征是,所述调度工作网上还连接有多个工作站、报表打印机及卫星天文钟。
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