一种虚负荷模拟组网发生装置及发生方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种虚负荷模拟组网发生装置及发生方法，发生装置包括功率放大器、信号产生器和组网控制器；所述功率放大器将信号产生器产生的交流信号进行功率放大，设置电压、电流档位以达到在实际使用过程中电能表额定的电压、电流；所述信号产生器根据组网控制器的生成指令产生电压、电流幅度，相位连续可调的交流信号；所述组网控制器根据设定的配电网络拓扑结构，按照一个供电点对应若干受电点的网络拓扑结构为相应的信号产生器提供电压、电流、功率因数生成指令。本发明专利技术能够实时生成供电点和其关联受点电的电压、电流、功率因数数据，实时加载到该网络的各个计量点，为变电站仿真装置、低压仿真装置提供符合电网网络拓扑关系的用电负载。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用电信息采集仿真培训领域，特别涉及。
技术介绍
用电信息采集仿真培训系统由主站、通信网络、采集终端、虚负荷电源组成，能够仿真完成对供电公司下属专变、台变、变电站、居民用户等的各种电能量数据、遥测信息及状态?目息的米集、处理和存储。仿真系统的虚负荷电源为米集终端和电能表提供实时负荷，是用电信息采集仿真培训系统的重要组成部分。现有虚负荷电源由信号产生器和功率放大器组成，如图2所示。虚负荷电源采用电子技术将正铉50Hz信号裂相为三相信号源，经功率放大器输出幅值，相位可调节的三相电压和三相电流提供给负载。虚负荷电源三相功率源输出的电流可平稳的从零调节至额定值，输出电压可平稳的从零调节至220V。同相电压和电流之间的相角分档可以在0°至360°之间调节，其值由电压表、电流表及相角表显示。虚负荷发生装置通过通讯通道控制虚负荷电源，设定虚负荷电源的输出。虚负荷电源默认输出为电压57.7V，电流5A，相位角为0，幅度为100%。源输出数据回传给信号源主机，主机界面给予显示。信号源主机软件可以控制虚负荷源的启动、停止、复位功能。用电信息采集仿真培训系统采用的虚负荷电源为三相电能表和用电信息采集终端提供仿真电力客户的电压和电流负载，电能表可以采集虚负荷电源提供的日(小时)实时电压、电流、有功电量、无功电量等信息，用电信息采集采集终端也可以从虚负荷电源获得仿真现场的各种电源模式。此外，虚负荷电源发生装置为独立电源发生器，一套虚负荷电源能够为一个或多个计量点提供一种预设的静态或动态实时负荷，不同的虚负荷电源提供的预设动态实时负荷不同，相互之间没有联动机制。每套虚负荷电源为各自对应的计量点提供预设的动态实时负荷，各个计量点获得的动态实时负荷与电网实际拓扑结构之间没有关联，用电信息采集系统获得的各计量点电能信息不能够反应电网潮流物理规律。独立虚负荷电源发生装置不能够生成关联的动态实时负荷，不能够实时仿真典型配电网络潮流的物理规律，不能够为用电信息采集仿真培训系统开展线损分析、电能质量监控、有序用电管理、反窃电等培训提供动态实时仿真环境。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，能够仿真变电站高压出线计量点和其关联的低压配电和公用配电以及关联的居民配电的典型电网拓扑结构，能够实时生成供电点和其关联受点电的电压、电流、功率因数数据，实时加载到该网络的各个计量点，为变电站仿真装置、专公变仿真装置、低压仿真装置提供符合电网网络拓扑关系的用电负载，为用电信息采集系统开展线损分析、电能质量监控、有序用电管理、反窃电等培训提供实时全仿真环境。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是: 一种虚负荷模拟组网发生装置，包括功率放大器、信号产生器和组网控制器； 所述功率放大器用于将信号产生器产生的交流信号进行功率放大，达到实际使用时的真实电压、电流，同时对信号产生器进行控制，设置电压、电流档位以达到在实际使用过程中电能表额定的电压、电流；所述信号产生器用于根据组网控制器的生成指令产生电压、电流幅度，相位连续可调的交流信号；所述组网控制器用于根据设定的配电网络拓扑结构，按照一个供电点对应若干受电点的网络拓扑结构为相应的信号产生器提供电压、电流、功率因数生成指令，即为各测量点信号产生器提供遵循电力系统基本物理规律的电力负荷组合方案；所述组网控制器具体结构为:包括依次相连的上行通信模块、控制处理模块和下行通信模块，所述控制处理模块根据输入的自变量计算出变电站、公变、低压用户的不同输出信号组合，实现模拟组网功能，还对上下行通信报文进行解析和组织。具体的，所述组网控制器还包括数据存储模块，用于存储上位机设置的各种参数以及控制器对信号产生器设置的各种参数。具体的，所述组网控制器还包括时钟模块，用于为控制处理模块提供准确的时间。具体的，上行通信模块与上位机主站的通信方式为以太网或者RS232，下行通信模块与信号产生器的通信方式为RS485总线方式。一种虚负荷模拟组网发生方法，包括以下步骤: 组网控制器根据设定的配电网络拓扑结构，按照一个供电点对应若干受电点的网络拓扑结构为相应的信号产生器提供电压、电流、功率因数生成指令，即为各测量点信号产生器提供遵循电力系统基本物理规律的电力负荷组合方案； 信号产生器根据组网控制器的生成指令产生电压、电流幅度，相位连续可调的交流信号; 功率放大器将信号产生器产生的交流信号进行功率放大，达到实际使用时的真实电压、电流，同时对信号产生器进行控制，设置电压、电流档位以达到在实际使用过程中电能表额定的电压、电流。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是: 1、实现多个虚负荷电源的统一协调控制，为用电信息采集仿真培训系统或其它配电网络实时仿真系统提供符合实际物理规律的电压、电流、相位交流负荷，为用电信息采集仿真培训系统提供全真培训环境，全面训练电网公司一线员工使用用电信息采集系统监控和处理客户正常和异常用电信息的能力，全面提高用电信息采集与监控系统利用水平和效率，全面提高一些营销技术服务水平，为电网企业进行营销业务创新打下基础。2、能够实时仿真典型配电网络潮流的物理规律，能够为科研人员开展用电信息采集与监控的线损分析、电能质量监控、有序用电管理、反窃电等功能的研究提供实时测试环境和灵活的工具，为检测各用电信息采集与检测系统和各型采集终端设备质量水平提供有效的平台，为电网企业把关用电信息采集与监控设备提供基础支撑。【附图说明】图1是本专利技术中组网控制器结构示意图。图2是传统虚负荷电源结构示意图。图3是本专利技术中虚负荷模拟组网发生装置结构示意图。图4是本专利技术中虚负荷模拟组网网络拓扑示意图。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术提供的虚负荷模拟组网发生装置由三个部分组成，如图3所示，包括组网控制器(WK-01)、信号产生器(信号源WT-Y)和功率放大器(WT-Y300G)。一、虚负荷模拟组网发生装置 组网控制器:其结构如图1所示，包括依次相连的上行通信模块、控制处理模块和下行通信模块，所述控制处理模块根据输入的自变量计算出变电站、公变、低压用户的不同输出信号组合，实现模拟组网功能，还对上下行通信报文进行解析和组织。所述组网控制器根据设定的配电网络拓扑结构，为各测量点信号产生器提供遵循电力系统基本物理规律的电力负荷组合方案。组网控制器根据配电网络拓扑关系，按照一个供电点对应若干受电点的网络拓扑结构为相应的信号产生器提供电压、电流、功率因数生成策略。组网策略包括:1、电压分布满足基尔霍夫电压定律，符合配电网络电压降落物理规律，供电点电压高于受电点电压，配电线路电压损失(电压降落)可调节；2、电流分布满足基尔霍夫电流定律，符合配电网络潮流分布物理规律，总路实时负荷总是与各支路实时负荷之和相等，各支路电流可调节；3、各测量点功率因数可调整，负荷配电网络功率因数一般规律；4、各配电线路有功、无功损失可调节，近似反映配网线损规律。信号源:根据组网控制器生成的策略产生电压、电流幅度，相位连续可调的交流信号。各个信号源的电压、电流、功率因数信号相互关联，反映出配电网络的拓扑关系。功率放大器:将信号源产生的交流信号进行功率放大，达到实际使用是的真实电压，电流，同时通过软件对信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚负荷模拟组网发生装置，其特征在于，包括功率放大器、信号产生器和组网控制器；所述功率放大器用于将信号产生器产生的交流信号进行功率放大，达到实际使用时的真实电压、电流，同时对信号产生器进行控制，设置电压、电流档位以达到在实际使用过程中电能表额定的电压、电流；所述信号产生器用于根据组网控制器的生成指令产生电压、电流幅度，相位连续可调的交流信号；所述组网控制器用于根据设定的配电网络拓扑结构，按照一个供电点对应若干受电点的网络拓扑结构为相应的信号产生器提供电压、电流、功率因数生成指令，即为各测量点信号产生器提供遵循电力系统基本物理规律的电力负荷组合方案；所述组网控制器具体结构为：包括依次相连的上行通信模块、控制处理模块和下行通信模块，所述控制处理模块根据输入的自变量计算出变电站、公变、低压用户的不同输出信号组合，实现模拟组网功能，还对上下行通信报文进行解析和组织。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高犁，薛婉瑜，陈杨，冷北雪，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司技能培训中心，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：四川;51