本申請涉及智能配電，尤其涉及一種配電自愈實(shí)訓(xùn)裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，配電系統(tǒng)的自愈能力技術(shù)逐漸成為了電力行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。所謂配電系統(tǒng)的自愈能力技術(shù)指的是在配電網(wǎng)中安裝自動化設(shè)備和系統(tǒng)，能夠在發(fā)生故障時(shí)自動進(jìn)行故障定位、隔離和非故障區(qū)域的供電恢復(fù)，從而提高供電可靠性和減少停電時(shí)間。

2、在高校教學(xué)活動中，相關(guān)專業(yè)的學(xué)生需要進(jìn)行相應(yīng)的配電領(lǐng)域理論以及實(shí)踐學(xué)習(xí)。但是，在實(shí)際教學(xué)中，當(dāng)前配電培訓(xùn)缺乏實(shí)際操作，難以模擬真實(shí)配電系統(tǒng)所能夠出現(xiàn)的多種狀況，導(dǎo)致現(xiàn)有的學(xué)生無法理解。

3、因此，如何設(shè)計(jì)用于教學(xué)中進(jìn)行演練示范的配電自愈的實(shí)訓(xùn)裝置是亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本申請的目的在于：提供一種配電自愈實(shí)訓(xùn)裝置及方法。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N配電自愈實(shí)訓(xùn)裝置，所述裝置包括：三相電源模塊、負(fù)載模塊、處理模塊、人機(jī)交互模塊、故障模擬模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和開關(guān)控制模塊；

3、所述三相電源模塊通過所述故障模擬模塊與所述負(fù)載模塊相連，所述處理模塊通過所述開關(guān)控制模塊與所述故障模擬模塊相連，所述數(shù)據(jù)采集模塊分別與所述處理模塊以及所述故障模擬模塊相連，所述人機(jī)交互模塊與所述處理模塊相連；

4、所述故障模擬模塊包括拓?fù)渚€路，所述拓?fù)渚€路上包括可控電閘，所述故障模擬模塊被配置為根據(jù)所述處理模塊的故障控制指令控制所述可控電閘，以產(chǎn)生所述故障控制指令對應(yīng)的故障狀態(tài)；

5、所述數(shù)據(jù)采集模塊被配置為采集所述故障模擬模塊的電參數(shù)，并將所述電參數(shù)發(fā)送至所述處理模塊；

6、所述開關(guān)控制模塊被配置為根據(jù)所述處理模塊的自愈控制指令對內(nèi)部的開關(guān)器件的導(dǎo)通閉合狀態(tài)進(jìn)行控制，使所述故障模擬模塊的故障狀態(tài)消除。

7、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述處理模塊包括：

8、命令解釋單元，用于根據(jù)所述人機(jī)交互模塊輸入的控制指令，解釋所述故障模擬模塊需要產(chǎn)生的故障類型，并根據(jù)所述故障類型生成用于控制所述故障模擬模塊產(chǎn)生對應(yīng)目標(biāo)故障狀態(tài)的故障控制指令；

9、第一自檢單元，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集模塊輸入的所述電參數(shù)，確定所述故障模擬模塊的待檢測故障狀態(tài)，并判斷所述目標(biāo)故障狀態(tài)與所述待檢故障狀態(tài)是否一致，若不一致則通過所述人機(jī)交互模塊輸出警告信號；

10、自愈單元，用于當(dāng)所述目標(biāo)故障狀態(tài)與所述待檢故障狀態(tài)一致時(shí)，生成自愈控制指令，并將所述自愈控制指令發(fā)送至所述開關(guān)控制模塊。

11、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述命令解釋單元包括映射關(guān)系表，所述映射關(guān)系表中關(guān)聯(lián)了所述人機(jī)交互模塊輸入的控制指令、所述故障模擬模塊產(chǎn)生的故障類型以及所述處理模塊生成的故障控制指令之間的關(guān)系。

12、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述處理模塊還包括：

13、第二自檢單元，用于通過所述數(shù)據(jù)采集模塊獲取所述負(fù)載模塊的多個(gè)電參數(shù)，并判斷所述第一電參數(shù)組與所述第二電參數(shù)組是否一致，若不一致則通過所述人機(jī)交互模塊輸出警告信號；其中，所述第一電參數(shù)組為所述故障模擬模塊未產(chǎn)生故障狀態(tài)前所述負(fù)載模塊的多個(gè)電參數(shù)，所述第二電參數(shù)組為所述自愈單元生成自愈控制指令后所述負(fù)載模塊的多個(gè)電參數(shù)。

14、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述故障模擬模塊包括至少一個(gè)拓?fù)渚€路，所述拓?fù)渚€路包括至少一個(gè)可控電閘、至少一個(gè)電壓表以及電流表，各個(gè)所述可控電閘與所述電流表串聯(lián)，所述電壓表的兩側(cè)檢測至少一個(gè)所述可控電閘的電壓，各個(gè)所述可控電閘的受控端分別與所述處理模塊相連。

15、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述開關(guān)控制模塊包括多個(gè)受控開關(guān)，所述受控開關(guān)與至少一個(gè)可控電閘并聯(lián)，所述受控開關(guān)閉合后使所述可控電閥短路。

16、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述受控開關(guān)的數(shù)量與所述電壓表數(shù)量相同。

17、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述處理模塊包括：

18、線路定位單元，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集模塊獲取的所述電流表的檢測數(shù)據(jù)定位所述故障線路；

19、區(qū)域定位單元，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集模塊獲取的所述電壓表的檢測數(shù)據(jù)定位所述故障線路的故障區(qū)域；

20、修復(fù)單元，用于根據(jù)所述故障區(qū)域的位置，控制所述故障區(qū)域中所述受控開關(guān)從斷開狀態(tài)切換至閉合狀態(tài)。

21、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述故障模擬模塊對應(yīng)三相電線路的每條線路上設(shè)置有至少一個(gè)拓?fù)渚€路。

22、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N配電自愈實(shí)訓(xùn)方法，應(yīng)用于第一方面任一項(xiàng)所述的配電自愈實(shí)訓(xùn)裝置，所述方法包括：

23、人機(jī)交互模塊獲取用戶輸入的控制指令；

24、處理模塊根據(jù)所述控制指令，生成故障控制指令，并將所述故障控制指令發(fā)送到故障模擬模塊；

25、所述故障模擬模塊執(zhí)行所述故障控制指令，控制可控電閘的開啟閉合狀態(tài)，以產(chǎn)生所述故障控制指令對應(yīng)的故障狀態(tài)；

26、數(shù)據(jù)采集模塊采集故障模擬模塊的電參數(shù)，所述電參數(shù)包括電壓和電流；

27、所述處理模塊根據(jù)所述電參數(shù)確定故障線路和故障區(qū)域；

28、所述處理模塊控制所述故障線路和所述故障區(qū)域?qū)?yīng)的開關(guān)閉合，使所述故障模擬模塊消除故障狀態(tài)。

29、本技術(shù)方案配置有三相電源模塊、負(fù)載模塊、處理模塊、人機(jī)交互模塊、故障模擬模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、開關(guān)控制模塊以及繼電器延時(shí)模塊，三相電源模塊通過故障模擬模塊與負(fù)載模塊相連，數(shù)據(jù)采集模塊分別與處理模塊以及故障模擬模塊相連，處理模塊通過繼電器延時(shí)模塊與開關(guān)控制模塊相連，實(shí)際應(yīng)用中使用者能夠通過人機(jī)交互模塊輸入控制指令令故障模擬模塊產(chǎn)生對應(yīng)的故障狀態(tài)，之后處理模塊對開關(guān)控制模塊進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置控制將故障模擬模塊的故障部分隔離以實(shí)現(xiàn)將故障狀態(tài)消除的功能。本技術(shù)方案可操作性強(qiáng)，可模擬出配電系統(tǒng)中的各種故障狀況，將其應(yīng)用中教學(xué)活動中能夠極大地提高教學(xué)質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種配電自愈實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述裝置包括：三相電源模塊、負(fù)載模塊、處理模塊、人機(jī)交互模塊、故障模擬模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和開關(guān)控制模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述命令解釋單元包括映射關(guān)系表，所述映射關(guān)系表中關(guān)聯(lián)了所述人機(jī)交互模塊輸入的控制指令、所述故障模擬模塊產(chǎn)生的故障類型以及所述處理模塊生成的故障控制指令之間的關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述故障模擬模塊包括至少一個(gè)拓?fù)渚€路，所述拓?fù)渚€路包括至少一個(gè)可控電閘、至少一個(gè)電壓表以及電流表，各個(gè)所述可控電閘與所述電流表串聯(lián)，所述電壓表的兩側(cè)檢測至少一個(gè)所述可控電閘的電壓，各個(gè)所述可控電閘的受控端分別與所述處理模塊相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述開關(guān)控制模塊包括多個(gè)受控開關(guān)，所述受控開關(guān)與至少一個(gè)可控電閘并聯(lián)，所述受控開關(guān)閉合后使所述可控電閥短路。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述受控開關(guān)的數(shù)量與所述電壓表數(shù)量相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括繼電器延時(shí)模塊，所述處理模塊通過所述繼電器延時(shí)模塊與所述開關(guān)控制模塊相連。

10.一種配電自愈實(shí)訓(xùn)方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的配電自愈實(shí)訓(xùn)裝置，所述方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N配電自愈實(shí)訓(xùn)裝置及方法，該裝置其配置有三相電源模塊、負(fù)載模塊、處理模塊、人機(jī)交互模塊、故障模擬模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、開關(guān)控制模塊以及繼電器延時(shí)模塊，三相電源模塊通過故障模擬模塊與負(fù)載模塊相連，數(shù)據(jù)采集模塊分別與處理模塊以及故障模擬模塊相連，處理模塊通過繼電器延時(shí)模塊與開關(guān)控制模塊相連，實(shí)際應(yīng)用中使用者能夠通過人機(jī)交互模塊輸入控制指令，使故障模擬模塊產(chǎn)生對應(yīng)的故障狀態(tài)，之后處理模塊對開關(guān)控制模塊進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置控制將故障模擬模塊的故障部分隔離以實(shí)現(xiàn)將故障狀態(tài)消除的功能。本技術(shù)方案可操作性強(qiáng)，可模擬出配電系統(tǒng)中的各種故障狀況，將其應(yīng)用中教學(xué)活動中能夠極大地提高教學(xué)質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：潘旭揚(yáng),謝彬凌,石揚(yáng),李永輝,林鋒宇,梁駿華,張映華,張正敏,鄭仙珍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司梅州供電局
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22