一种低压电力集中抄表的跨台区模拟故障培训系统的制作方法

本发明涉及仿真模拟教学培训领域，具体涉及一种低压电力集中抄表的跨台区模拟故障培训系统。

背景技术：

为应对负荷增长需要并贯彻配网改造要求，电企根据供电变压器区域将众多用电客户划分为各营业台区，而且各台区供电量的大幅增长以及居民用电负荷的特性差异，不仅加重了变压器台区的供电压力，同时也造成了个别台区终端用户用点困难等问题，然而周围其他台区变压器低负荷运行。因此有必要针对台区典型供电模式进行研究，实行跨台区供电，有效调配各台区供电负荷量，进一步提高供电可靠性。

由于目前还未出现比较成熟的配变台区跨台区方面的实训系统或装置，导致相关的培训难以开展。并且跨台区故障严重影响低压配变台区集抄用户的信息采集、处理和实时监控的准确性，更是严重影响自动采集信息、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布与监控计量功能，导致所有的信息发生严重的错误。因此，跨台区供电设置，及时判别低压配变台区的跨台区故障并正确进行分析、解决与处理是保证低压配变台区集中抄表采集系统正常运行的重要保证。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的提供一种自动化采集信息并分析及解除故障的低压电力集中抄表的跨台区模拟故障培训系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种低压电力集中抄表的跨台区模拟故障培训系统，包括总控制器和按区域划分的多个台区，其中：

每个台区安装有实训柜，所述实训柜内安装有若干计量表，每个计量表分配一个ip地址和端口，每个加量表通过通信线及串口服务器与总控制器连接；

每个计量表配备有一个跨台区故障模拟器，所述跨台区故障模拟器通过无线网络与所述总控制器连接，所述跨台区故障模拟器通过继电器与所述计量表连接，用于控制所述计量表；

一个台区内的所有跨台区故障模拟器又通过电压隔离互感器或者电流隔离互感器与一个三相虚负荷电源连接；

所述总控制器发送针对a计量表发送“设置故障”指令的过程如下：

所述总控制器寻找出a计量表对应的ip地址和端口，然后生成：“设置故障”指令并通过无线网络发送给与a计量表对应的跨台区故障模拟器，所述跨台区故障模拟器生成相应的故障指令，并通过继电器控制a计量表生成相应的故障。

优选地，取消当前的“设置故障”过程如下：

在所述总控制器寻找出a计量表对应的ip地址和端口，然后生成：取消“设置故障”指令并通过无线网络发送给与a计量表对应的跨台区故障模拟器，所述跨台区故障模拟器生成相应的取消故障指令，并通过继电器控制a计量表取消相应的故障。

优选地，所述的跨台区故障模拟器的输入和输出端与所述继电器的常闭点连接。

优选地，各个台区之间通过合闸线圈连接。

优选地，实现台区b跨台给台区a进行供电的操作过程如下：

s1：所述总控制器发出：“台区b的b计量表跨接台区a的a计量表”指令，并通过无线网络发送给分别与a计量表及b计量表连接的a跨台区故障模拟器和b跨台区故障模拟器，所述b跨台区故障模拟器控制与其对应的电压继电器得电，常闭点断开；同时a跨台区故障模拟器控制与其对应的电压继电器得电，常开点闭合，电压跨接到台区a。

优选地，s1步骤后面还包括步骤：

s2:与b计量表连接的电流继电器得电，常闭点段开；与a计量表连接的电流继电器得电，常开点闭合，电流跨接到台区a的a计量表。

优选地，所述s2步骤后面还包括步骤：

s3:在所述总控制器上修改将b计量表的ip地址和端口修改为对应的a计量表的ip地址和端口，同时删除原b计量表的ip地址和端口，即实现了跨台供电操作。

优选地，实现台区b的b计量表与台区a的a计量表互换电源的操作过程如下：

第一步：s1：所述总控制器发出：“台区b的b计量表与台区a的a计量表互换电源”指令，并通过无线网络发送给分别与a计量表及b计量表连接的a跨台区故障模拟器和b跨台区故障模拟器；所述a跨台区故障模拟器控制与其对应的电压继电器得电，常闭点断开；同时b跨台区故障模拟器控制与其对应的电压继电器得电，常开点闭合，电压跨接到台区b的b计量表；

与a计量表连接的电流继电器得电，常闭点断开；与b计量表连接的电流继电器得电，常开点闭合，电流跨接到台区b的b计量表。

优选地，所述第一步的操作过程中可以同步或者接着操作步骤：

第二步：所述b跨台区故障模拟器控制与其对应的电压继电器得电，常闭点断开；同时a跨台区故障模拟器控制与其对应的电压继电器得电，常开点闭合，电压跨接到台区a的a计量表；

与b计量表连接的电流继电器得电，常闭点断开；与a计量表连接的电流继电器得电，常开点闭合，电流跨接到台区a的a计量表。

优选地，所述第一步和第二步完成后操作步骤：

第三步：在所述总控制器上修改将b计量表的ip地址和端口修改为对应的a计量表的ip地址和端口，同时将a计量表的ip地址和端口修改为b计量表的ip地址和端口，实现台区a合台区b的跨台区电源的互换。

本发明有益的技术效果：本系统中设置有总控制器，虚拟的台区计量表，且每个电能表通过通讯线与总控制器连接，通过总控制器可以实现计量表故障的设置和取消，实现了对低压电力集中抄表运维检修、装表接电、抄表核算、用电检查和计量的自动化信息采集及提供了相应管理岗位上的人员提供线上模拟培训。

附图说明

图1为本发明一种低压电力集中抄表的跨台区模拟故障培训系统的整体结构示意图。

图２为本发明一种低压电力集中抄表的跨台区模拟故障培训系统具体电路原理图1。

图3为本发明一种低压电力集中抄表的跨台区模拟故障培训系统具体电路原理图2。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

如图1所示，本发明系统布局参考低压配变台区集中抄表现场布局方式,具有与真实的跨台区相同的外部表象、逻辑关系和故障现象；跨台区故障模拟器输出的信息与真实跨台区现象相同，系统能够设置真实运行中的跨台区常见类型，可通过总控制器根据要培训的内容进行人为设置，让学员进行分析、查找并重新分配用户档案。

一种低压电力集中抄表的跨台区模拟故障培训系统，包括总控制器和按区域划分的多个虚拟台区，其中：

每个台区安装有虚拟实训柜，所述实训柜内安装有若干虚拟计量表，每个计量表分配一个ip地址和端口，每个加量表通过通信线及串口服务器与总控制器连接。

每个计量表配备有一个跨台区故障模拟器，所述跨台区故障模拟器通过无线网络与所述总控制器连接，所述跨台区故障模拟器通过继电器与所述计量表连接，用于控制所述计量表；总控制器可以通过不同的ip地址和端口访问每一个计量表和对应的跨台区故障模拟器。

一个台区内的所有跨台区故障模拟器又通过电压隔离互感器或者电流隔离互感器与一个三相虚负荷电源连接。三相虚负荷源把输入的单相交流信号转换为三相交流信号，虚负荷包括阻性负载组、感性负载组和容性负载组，虚负荷连接三相交流信号输出0-5a电流。所三相虚负荷电源通过以太网和串口服务器与主控器连接，并且所述虚负荷源在出现故障时会自动报警并切断电源，保证供电的安全。

所述总控制器发送针对a计量表发送“设置故障”指令的过程如下：

所述总控制器寻找出a计量表对应的ip地址和端口，然后生成：“设置故障”指令并通过无线网络发送给与a计量表对应的跨台区故障模拟器，所述跨台区故障模拟器生成相应的故障指令，并通过继电器控制a计量表生成相应的故障。

取消当前的“设置故障”过程如下：

在所述总控制器寻找出a计量表对应的ip地址和端口，然后生成：取消“设置故障”指令并通过无线网络发送给与a计量表对应的跨台区故障模拟器，所述跨台区故障模拟器生成相应的取消故障指令，并通过继电器控制a计量表取消相应的故障。

所述的跨台区故障模拟器的输入和输出端与所述继电器的常闭点连接。各个台区之间通过合闸线圈连接。

实现台区b跨台给台区a进行供电的操作过程如下：

s1：所述总控制器发出：“台区b的b计量表跨接台区a的a计量表”指令，并通过无线网络发送给分别与a计量表及b计量表连接的a跨台区故障模拟器和b跨台区故障模拟器，所述b跨台区故障模拟器控制与其对应的电压继电器得电，常闭点断开；同时a跨台区故障模拟器控制与其对应的电压继电器得电，常开点闭合，电压跨接到台区a。

s1步骤后面还包括步骤：

s2:与b计量表连接的电流继电器得电，常闭点段开；与a计量表连接的电流继电器得电，常开点闭合，电流跨接到台区a的a计量表。

所述s2步骤后面还包括步骤：

s3:在所述总控制器上修改将b计量表的ip地址和端口修改为对应的a计量表的ip地址和端口，同时删除原b计量表的ip地址和端口，即实现了跨台供电操作。

实现台区b的b计量表与台区a的a计量表互换电源的操作过程如下：

第一步：s1：所述总控制器发出：“台区b的b计量表与台区a的a计量表互换电源”指令，并通过无线网络发送给分别与a计量表及b计量表连接的a跨台区故障模拟器和b跨台区故障模拟器；所述a跨台区故障模拟器控制与其对应的电压继电器得电，常闭点断开；同时b跨台区故障模拟器控制与其对应的电压继电器得电，常开点闭合，电压跨接到台区b的b计量表；

与a计量表连接的电流继电器得电，常闭点断开；与b计量表连接的电流继电器得电，常开点闭合，电流跨接到台区b的b计量表。

所述第一步的操作过程中可以同步或者接着操作步骤：

第二步：所述b跨台区故障模拟器控制与其对应的电压继电器得电，常闭点断开；同时a跨台区故障模拟器控制与其对应的电压继电器得电，常开点闭合，电压跨接到台区a的a计量表；

与b计量表连接的电流继电器得电，常闭点断开；与a计量表连接的电流继电器得电，常开点闭合，电流跨接到台区a的a计量表。

所述第一步和第二步完成后操作步骤：

第三步：在所述总控制器上修改将b计量表的ip地址和端口修改为对应的a计量表的ip地址和端口，同时将a计量表的ip地址和端口修改为b计量表的ip地址和端口，实现台区a合台区b的跨台区电源的互换。

如图2和图3所示（图2和图3中的表位即为计量表）为一个具体案例，

总控制器为每个表计分配不同地址，例如台区1,1#计量表，分配表地址为192.168.0.11，端口：5000；台区2,1#计量表，分配表地址为192.168.0.12，端口：6000。各个计量表与总控制器通过各自分配到的地址和端口，按照总控制器的设置命令，执行不同的功能要求。

跨台区故障模拟器的输入和输出直接接入继电器的常闭点，三相虚负荷源接到总控制器启动电源命令以后，开始供电；电压隔离互感器和电流隔离互感器输入侧带电，与电压隔离互感器和电流隔离互感器输出侧相连的跨台区故障模拟器的模块的输入带电，所有计量表正常供电，开始工作。

总控制器发出台区21#计量表跨接台区11#计量表设置命令以后，台区21#计量表的跨台区故障模拟器接收命令，电压继电器l41，l44,l47，l50线圈得电，常闭点断开；同时电压继电器l18,l21，l24，l27线圈得电，常开点闭合，电压跨接到台区11#计量表，如图2。电流继电器l95,l98，l101线圈得电，常闭点断开；电流继电器l78,l81，l84线圈得电，常开点闭合，电流跨接到台区11#计量表，如图3。随后更改台区1集中器与总控制器中计量表的信息，将台区21#计量表的地址改为192.168.0.11，端口改为5001，同时删除台区2集中器和总控制器中原来台区21#表计的信息，就实现了跨台区供电。

跨台区总控制器发出台区21#计量表跨台区区11#计量表互换电源台设置命令以后，台区11#计量表的跨台区故障模拟器接收命令，电压继电器l17，l20,l23，l26线圈得电，常闭点断开；同时电压继电器l42,l45，l48，l51线圈得电，常开点闭合，电压跨接到台区21#计量表，如图2。电流继电器l77,l80，l83线圈得电，常闭点断开；电流继电器l96,l99，l102线圈得电，常开点闭合，电流跨接到台区21#计量表。控制模拟器上面控制台区21#计量表的模块接收命令，电压继电器l41，l44,l47，l50线圈得电，常闭点断开，如图3；同时电压继电器l18,l21，l24，l27线圈得电，常开点闭合，电压跨接到台区11#计量表。电流继电器l95,l98，l101线圈得电，常闭点断开；电流继电器l78,l81，l84线圈得电，常开点闭合，电流跨接到台区11#计量表，如图3。随后更改台区1集中器与跨台区总控制器中表计的信息，将台区21#计量表的地址改为192.168.0.11，端口改为5000，同时台区11#计量表的地址改为192.168.0.12，端口改为6000，就实现了跨台区互换电源。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。