[发明专利]一种变配电运维检修一体化实训系统和实训方法

说明书

本发明提供了一种变配电运维检修一体化实训系统和实训方法，采用仿真虚实结合技术构建一体化的实训平台，将35kV智能变电站虚拟仿真系统与10kV开关柜和负载模拟柜硬件装置融合交互，使实训设备参数与真实变电站内开关柜参数一致，满足实际现场工作任务的实训项目实施要求，实现了对变配电运维检修进行综合实训及考核的功能。本发明具有全面性、教学性、示教性、安全可靠性，突破了传统的单一仿真层面培训与单一设备层面培训的局限，能够完成变配电技术课程的理实一体教学任务；容错性能好，学员误操作不会影响人身及系统安全，系统安全可靠。

技术领域

本发明属于变配电运维检修技术领域，具体涉及一种变配电运维检修一体化实训系统和实训方法。

背景技术

随着智能变电站工程实施、配电自动化建设、智能用电技术等快速发展，智能变配电系统中应用了大量的新设备、新技术与新工艺。同时一、二次系统之间相互融合关联以及信息平台与设备的相互关联，对运行维护人员的技术、技能业务素质提出了更高的要求；一/二次系统之间与信息平台/设备的之间的高度相互融合关联使得变电站的缺陷以及故障的消除和处理更加多样化、复杂化，而现有的实训装置只能对单一的设备层面或仿真层面进行培训，不能满足培养高素质复合型的运维一体化专业人才队伍的要求。

现有的实训系统基本上是单一的虚拟仿真类和模拟项目类实训或单一的现场设备类实训，而现场工作要求多且情况复杂，故障类型无明确界限，目前实训技术规范要求与实际工作现场要求不匹配。同时，运维人员普遍不具备全面故障排查的能力。若现场运维人员无法快速判断一次、二次故障，将增加电网运行的风险、降低检修人员的工作效率、提高电网运行的成本。因此，急需一套能对运维人员进行全方位培训的变配电运维检修一体化实训系统，以培养变配电运维检修的“全科医生”。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种变配电运维检修一体化实训系统和实训方法，用于对变配电运维检修进行综合实训及考核。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种变配电运维检修一体化实训系统，包括通过网络连接的教员站和N个学员站；教员站用于设置、调取单一或复合故障工况对学员站进行示范或考核，以及控制全部学员站的运行状态；学员站包括仿真变电站、开关柜、模拟负载柜；仿真变电站采用一键顺控操作设计，通过双向信息传输通道连接开关柜，用于遥控、遥信、遥测开关柜，接收开关柜的信号、调用上位机的数据库设置模拟故障、远程设置开关柜的二次回路故障、反映开关柜的运行和故障状态；开关柜包括一次回路模块、二次回路模块、测控装置、中置式手车、二次侧故障设置单元；一次回路模块包括依次串联的电缆进线线路、手车式断路器QF、三相电流互感器，还包括并联的带电显示线路、电缆出线线路、避雷线路、地刀线路QSE，所述的并联电路串联在三相电流互感器的出线端；三相电流互感器包括测量回路1Lha,b,c和保护回路2Lha,b,c；电缆出线线路包括零序电流互感器LH0；二次回路模块包括电压电流测量回路、保护回路、控制回路、开入信号采集回路、操控回路、显示回路；电压电流测量回路连接测量回路1Lha,b,c和保护回路2Lha,b,c，用于采集三相电流互感器的二次侧电流；保护回路用于设置保护整定值、计算整定值、发出控制信号；控制回路用于接收控制信号并产生动作；开入信号采集回路用于采集包括储能状态、手车位置、压板位置、断路器分合闸状态的信号并发送给仿真变电站；操控回路用于高压带电闭锁及控制温湿度；显示回路用于显示包括一次回路模拟图、断路器状态、接地刀闸状态、弹簧储能状态的信息；测控装置连接仿真变电站，用于将实时整理的数据和设备状态发送给仿真变电站进行显示，并接收仿真变电站发送的包括远程操作和故障设置的指令；测控装置还通过人机交互接口设置整定值和选择包括三段过流保护、两段可经方向闭锁的零序过流保护、三相一次重合闸、过负荷保护的保护动作；二次侧故障设置单元在二次回路模块的各回路中通过触点接入专属故障设置线路，在断路故障处设置常闭接点，在短路故障处设置常开接点；二次侧故障设置单元通过测控装置进行本地设置或取消故障，通过仿真变电站进行远程设置或取消故障，本地和远程操作模式不同时使用以避免误动；模拟负载柜包括由电阻元件、电动机负荷、控制元件组成的模拟负载，以及人机交互模块；模拟负载柜连接开关柜，用于通过人机交互模块对开关柜和模拟负载设置包括开关柜控制回路、储能回路的多种类型的二次故障，并模拟线路的实际负荷变化，以及包括两相和三相短路的线路故障。