CN213546866U - 一种沉浸式低压集抄实训系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种沉浸式低压集抄实训系统，包括集抄中心和多个用电柜；用电柜包括柜体；电源接口通过第一电能表和第一断路器与交流母线连接；蓄电池的充电电路上设置有整流器和可控开关；蓄电池的放电电路上设置有逆变器，逆变器的直流侧连接蓄电池，交流侧连接所述电源接口，并在连接的线路上设置有第二电能表和第二断路器；交流母线连接所述负荷模块，并在连接的线路上设置有相应的可控开关；操作面板上设置有与控制器连接的控制按钮；控制器连接显示屏、第一断路器、第二断路器、第一电能表、第二电能表以及各可控开关，并通讯连接集抄中心。本实用新型所提供的技术方案能够解决现有技术中低压集抄实训系统实训效果差的问题。

Description

一种沉浸式低压集抄实训系统

技术领域

本实用新型属于低压集实训技术领域，具体涉及一种沉浸式低压集抄实训系统。

背景技术

随着社会对于电力的使用需求逐渐提升，为了更好地满足现代社会的用电需求，提升电力在运行过程中的安全性和稳定性，很多地区已经使用了全新的全能型供电所。由于全能型供电所对于工作人员的综合能力要求较高，需要工作人员掌握低压配电系统可能出现的各种工况，因此对于全能型供电所人员的培训就格外重要。

低压集抄在电力中是指电表通讯集中抄表功能，这样供电部门就不用上门一家一户的记表数了。低压集抄的实现，能避免过去人工错抄、漏抄、抄表不及时等人为工作差错，减少不必要的麻烦。依托计量自动化系统平台，抄表人员不用再到现场进行人工抄表，而是通过信息系统，直接远程自动抄表，提高了电量抄读的准确性。低压集抄系统可以让电网企业能更加及时准确地掌握末端用户用电质量情况，及时主动解决低电压等用电质量问题。

在进行低压集抄培训时需要用到低压集抄培训设备，现有的低压集抄培训设备的结构比较简单，只有用户用电的记录，实训效果较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种沉浸式低压集抄实训系统，以解决现有技术中低压集抄实现系统实现效果差的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种沉浸式低压集抄系统，包括集抄中心和多个用电柜；所述用电柜包括柜体，柜体上设置有电源接口、操作面板和显示屏；所述柜体内设置有交流母线、控制器、负荷模块和蓄电池；所述电源接口与交流母线连接，并在连接的线路上设置有第一电能表和第一断路器；所述蓄电池的充电电路上设置有整流器，整流器的直流侧连接蓄电池，交流侧连接所述交流母线，并在连接线路上设置有相应的可控开关；所述蓄电池的放电电路上设置有逆变器，逆变器的直流侧连接蓄电池，交流侧连接所述电源接口，并在连接的线路上设置有第二电能表和第二断路器；所述交流母线连接所述负荷模块，并在连接的线路上设置有相应的可控开关；所述操作面板上设置有与控制器连接的控制按钮；所述控制器连接显示屏、第一断路器、第二断路器、第一电能表、第二电能表以及各可控开关，并通讯连接所述集抄中心，用于根据操作面板上控制按钮的动作信号控制第一断路器、第二断路器和各可控开关，根据第一电能表获取从电网获取的电量，根据第二电能表获取回馈电网中的电量，并将其发送给集抄中心。

进一步的，所述控制器还连接有电压互感器和电流互感器，电压互感器用于检测交流母线的电压，电流互感器用于检测电源接口与交流母线之间线路上的电流。

进一步的，所述控制器还连接有电压传感器和电流传感器，电压传感器用于检测蓄电池的电压，电流互感器用于检测蓄电池的充电电流和放电电流。

进一步的，所述负荷模块为交流电机。

本实用新型所提供的技术方案，在用电柜中设置有蓄电池，且蓄电池可通过放电回路向电网回馈电能，因此不仅能够模拟对用户的用电计费过程，还能给模拟用户通过光伏电池板等发电后向电网中馈电的过程。本实用新型所提供的技术方案能够解决现有技术中低压集抄实训系统实训效果差的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例中沉浸式低压集抄系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中用电柜柜体的外部结构示意图；

图3是本实用新型实施例中用电柜内部的电路结构示意图；

图4是本实用新型实施例中控制器的电路结构示意图。

具体实施方式

本实施例提供一种沉浸式低压集抄实训系统，用于解决现有技术中低压集抄实训系统实训效果差的问题。

本实施例所提供的沉浸式低压集抄实训系统，其结构如图1所示，包括集抄中心和多个用电柜，其中集抄中心包括上位机，上位机与各用电柜通讯连接，进行信息交互。

本实施例中用电柜的结构包括柜体，如图2所示，在柜体1上设置有电源接口2、显示屏3和操作面板4。

在柜体内设置有交流母线、控制器、负荷模块和蓄电池，其电路结构原理如图3所示，交流母线为三相交流母线，电源接口与交流母线连接，并在连接的线路上设置有第一电能表和第一断路器K1；负荷模块与交流母线连接，并在连接的线路上设置有第一继电器K2的触点部分。本实施例中控制器采用的是型号为89C52的单片机，负荷模块采用的是三相交流电机，当其第一继电器K2闭合时三相交流电机开始工作，消耗电能。

蓄电池的充电电路上设置有整流器，整流器的直流侧连接蓄电池，交流侧连接交流母线，并在整流器交流侧连接交流母线的线路上设置有第二继电器K3的触点部分。

蓄电池的放电电路上设置有逆变器，逆变器的直流侧连接蓄电池，交流侧连接电源接口，并在连接的线路上设置有第二电能表和第二断路器K4。

操作面板上设置有控制按钮，包括启动按钮SB1、充电按钮SB2、负荷按钮SB3和电能回馈按钮SB4。

控制器与第一电能表和第二电能表连接，用于获取第一电能表和第二电能表的读数；控制器与第一断路器K1、第二断路器K4、第一继电器K2、第二继电器K3的控制部分连接，用于控制第一断路器K1、第二断路器K4、第一继电器K2、第二继电器K3的动作；控制器与启动按钮SB1、充电按钮SB2、负荷按钮SB3、电能回馈按钮SB4连接，用于接收启动按钮SB1、充电按钮SB2、负荷按钮SB3、电能回馈按钮SB4的动作信号，并根据其动作信号控制第一断路器K1、第二断路器K4、第一继电器K2、第二继电器K3的动作：

当第一断路器K1处于断开状态时，如果按下启动按钮SB1，则控制器接收到相应的动作信号，控制第一断路器K1闭合；当第一断路器K1处于闭合状态时，如果按下启动按钮SB1，则控制器接收到相应的动作信号，控制第一断路器K1断开。当第一断路器K1闭合时，电网为交流母线供电，使其电压稳定在设定值。

当第一继电器K2处于断开状态时，如果按下负荷按钮SB3，则控制器接收到相应的动作信号，控制第一继电器K2闭合；当第一继电器K2处于闭合状态时，如果按下负荷按钮SB3，则控制器接收到相应的动作信号，控制第一继电器K2断开。当第一继电器K2闭合时，交流母线为负荷模块供电。

当第二继电器K3处于断开状态时，如果按下充电按钮SB2，则控制器接收到相应的动作信号，控制第二继电器K3闭合；当第二继电器K3处于闭合状态时，如果按下充电按钮SB2，则控制器接收到相应的动作信号，控制第二继电器K3断开。当第二继电器K3闭合时，整流器将交流母线中的交流电整流成直流电，为蓄电池充电。

当第二断路器K4处于断开状态时，如果按下电能回馈按钮SB4，则控制器接收到相应的动作信号，控制第二断路器K4闭合；当第二断路器K4处于闭合状态时，如果按下电能回馈按钮SB4，则控制器接收到相应的动作信号，控制第二断路器K4断开。当第二断路器K4闭合时，逆变器将蓄电池的电压逆变成交流电，并通过电源接口回馈到电网中。

第一电能表记录交流母线通过电源接口从电网中所获取的电量，并将其发送给控制器；第二电能表记录蓄电池通过电源接口向电网中回馈的电量，并将其发送给控制器。控制器连接有通讯模块，获取将从第一电能表和第二电能表的读数后将其通过通讯模块发送给集抄中心的上位机，集抄中心的上位机根据各控制器发送过来的信息得到各用电柜的用电量和向电网回馈的电量，从而得到各用电柜的用电信息。本实施例中的通讯模块采用的是RS485通讯模块。

为了获取交流母线的电压和电流，控制器还连接有第一电压互感器和第一电流互感器，第一电压互感器设置在交流母线处，用于检测各相交流母线的电压；第一电流互感器设置i在电源接口连接交流母线的线路上，用于检测电源接口与交流母线之间的电流。

为了检测蓄电池的电量，控制器还连接有第二电压传感器、第一电流传感器和第二电流传感器，第一电压传感器设置在蓄电池的正极和负极，用于检测蓄电池的电压；第一电流传感器设置在蓄电池的充电电路上，用于检测蓄电池的充电电流；第二传感器设置在蓄电池的放电电路上，用于检测蓄电池的放电电流。控制器根据蓄电池的电压、充电电流和放电电流，采用安时积分法计算蓄电池的电量。

上公开的本实用新型的实施例只是用于帮助阐明本实用新型的技术方案，并没有尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种沉浸式低压集抄实训系统，其特征在于，包括集抄中心和多个用电柜；所述用电柜包括柜体，柜体上设置有电源接口、操作面板和显示屏；所述柜体内设置有交流母线、控制器、负荷模块和蓄电池；所述电源接口与交流母线连接，并在连接的线路上设置有第一电能表和第一断路器；所述蓄电池的充电电路上设置有整流器，整流器的直流侧连接蓄电池，交流侧连接所述交流母线，并在连接线路上设置有相应的可控开关；所述蓄电池的放电电路上设置有逆变器，逆变器的直流侧连接蓄电池，交流侧连接所述电源接口，并在连接的线路上设置有第二电能表和第二断路器；所述交流母线连接所述负荷模块，并在连接的线路上设置有相应的可控开关；所述操作面板上设置有与控制器连接的控制按钮；所述控制器连接显示屏、第一断路器、第二断路器、第一电能表、第二电能表以及各可控开关，并通讯连接所述集抄中心，用于根据操作面板上控制按钮的动作信号控制第一断路器、第二断路器和各可控开关，根据第一电能表获取从电网获取的电量，根据第二电能表获取回馈电网中的电量，并将其发送给集抄中心。

2.根据权利要求1所述的沉浸式低压集抄实训系统，其特征在于，所述控制器还连接有电压互感器和电流互感器，电压互感器用于检测交流母线的电压，电流互感器用于检测电源接口与交流母线之间线路上的电流。

3.根据权利要求1所述的沉浸式低压集抄实训系统，其特征在于，所述控制器还连接有电压传感器和电流传感器，电压传感器用于检测蓄电池的电压，电流互感器用于检测蓄电池的充电电流和放电电流。

4.根据权利要求1所述的沉浸式低压集抄实训系统，其特征在于，所述负荷模块为交流电机。

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