專利名稱：電力負荷管理終端培訓裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于電力系統(tǒng)的教學實驗裝置或培訓裝置，具體地說，涉及
一種電力負荷管理終端培訓裝置，該裝置用于培訓電力負荷管理終端操作及管理人員，即 進行電力負荷管理終端的安裝、接線和操作訓練，同時還可以進行電力負荷管理終端的檢 驗和試驗。
背景技術：
電力負荷管理終端是電能負荷管理的重要設備，電力負荷管理系統(tǒng)已成為電力需 求側管理、電力營銷與客戶服務工作的重要組成部分；隨著電力應用的廣泛普及和快速發(fā) 展，新增了大量設備，負荷管理系統(tǒng)也變得更加龐大復雜，這對從業(yè)人員的素質要求也更 高，因此，應定期對終端操作管理人員進行培訓，以使之達到國家職業(yè)技能標準要求；比如 通過電力負荷管理終端可以監(jiān)察到用戶用電情況(正常，故障，竊電)、用戶的遙測信息(開 關狀態(tài))及操作控制用戶用電(遙控功能)等。 在對電力負荷管理終端操作管理人員的培訓上，傳統(tǒng)的培訓方式通常是進行理論 講解、繪圖描述，再結合電力負荷管理終端現場實物的示意性操作對學員進行訓練，因為會 影響到電力用戶的正常用電，因此，這種培訓方式學員無法進行實際操作；正因為此，使得 實際訓練效果很不理想。 為了解決以上問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。
發(fā)明內容本實用新型的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種結構科學、性能穩(wěn)定、可 靠性強的電力負荷管理終端培訓裝置。 為了實現上述目的，本實用新型提供一種電力負荷管理終端培訓裝置，該裝置包
括上位機、主控制板、程控電源、電力負荷管理終端、高壓開關狀態(tài)模擬器和電能表，其中，
所述上位機與所述主控制板通信以便于主控制板接收命令和回傳數據，所述主控制板連接
所述高壓開關狀態(tài)模擬器以便于主控制板采集高壓開關狀態(tài)模擬器的狀態(tài)，所述主控制板
與所述程控電源通信以控制程控電源輸出不同的電壓電流信號，所述電力負荷管理終端連
接所述程控電源的輸出端以便于電力負荷管理終端采集程控電源輸出的模擬電壓電流信
號，所述電能表連接所述程控電源的輸出端以便于電能表計量，所述電力負荷管理終端連
接所述電能表以采集電能計量信息，所述電力負荷管理終端連接所述高壓開關狀態(tài)模擬器
以使電力負荷管理終端控制高壓開關狀態(tài)模擬器并檢測高壓開關狀態(tài)模擬器的狀態(tài)。 基于上述，所述主控制板包括RS485通訊模塊、微型處理器、RS232通訊模塊和開
關狀態(tài)檢測電路，其中，所述微型處理器分別連接所述RS485通訊模塊、所述RS232通訊模
塊和所述開關狀態(tài)檢測電路。 基于上述，所述開關狀態(tài)檢測電路包括四個輪回開關狀態(tài)檢測電路，每個輪回開 關狀態(tài)檢測電路包括一個電阻A和一個電阻B，其中，所述電阻A—端用于連接低壓電源，
4電阻A另一端用于連接所在輪回交流接觸器的常開觸點一端；所述電阻B—端接地，電阻B 另一端用于連接所在輪回交流接觸器的常開觸點另一端；所述電阻A另一端用于檢測信號 輸出端。 基于上述，所述高壓開關狀態(tài)模擬器包括四個輪回終端控制檢測電路；每個輪回
終端控制檢測電路包括一臺交流接觸器、一個跳閘開關、一個合閘開關、一個合閘指示燈和
一個跳閘指示燈；其中，所述交流接觸器一端連接所述合閘開關一端，所述合閘開關另一端 連接所述跳閘開關一端，所述跳閘開關另一端和所述交流接觸器另一端用于接電源；所述 跳閘開關兩端分別連接所述交流接觸器的常開觸點兩端；所述合閘指示燈一端連接所述交 流接觸器的常閉觸點一端，所述交流接觸器的常閉觸點另一端和所述合閘指示燈另一端用 于接電源；所述跳閘指示燈一端連接所述交流接觸器的常開觸點一端，所述交流接觸器的 常開觸點另一端和所述跳閘指示燈另一端用于接電源；所述跳閘開關是常開開關，所述合 閘開關是常閉開關；所述跳閘開關兩端用于終端控制輸出信號端，所述交流接觸器的常開 觸點兩端和常閉觸點兩端用作終端檢測輸入信號端。 本實用新型相對現有技術具有實質性特點和進步，具體的說，該裝置有以下幾點 優(yōu)點 1、該裝置可以在同一套設備上模擬電力負荷管理終端現場環(huán)境，實現對負荷管理 終端的信息采集、指令傳送、無線聯絡及各控制功能進行檢查測試；通過該裝置的測試操作 培訓，可保障終端現場工作的效率及可靠性； 2、程控電源的輸出電壓、輸出電流及功率因數可調節(jié)，用以模擬用電現場的實際 工作狀態(tài)，保證了本裝置安全可靠運行，而且節(jié)約電能； 3、該裝置模擬了三相不平衡的各種狀況，可以通過更改負載電阻實現三相電流的 平衡與不平衡操作及進行三相不平衡負荷的計算； 4、該裝置具有防竊電報警功能，通過設置電能表的典型竊電方式，以實現防竊電 報警功能；即可以實現計量回路三相電壓缺相、斷相報警，計量回路電壓回路逆相序報警， 計量回路電流回路逆相序報警，計量回路各相電流反相(反接)報警，計量回路電流互感器 (CT) 一次/二次短路、二次開路報警，電能表示度電量下降報警，電能表停走/飛走報警，電 能表故障實時在線顯示報警，故障及事件數據記錄，三相負荷不平衡報警，電壓合格率統(tǒng)計 和諧波超標報警等； 5、該裝置還可實現電能表各種故障狀態(tài)仿真。
圖1是本實用新型的工作原理示意圖； 圖2是所述主控制板的電路結構框圖； 圖3是所述主控制板的電路原理圖； 圖4是所述高壓開關狀態(tài)模擬器的結構示意圖； 圖5是所述三相不平衡模擬控制器的工作電路圖。
具體實施方式下面通過具體實施方式
，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。[0022] 如圖1所示，所述電力負荷管理終端培訓裝置包括上位機1 、主控制板2、程控電源 3、電力負荷管理終端5、高壓開關狀態(tài)模擬器6和電能表7;其中，所述上位機與所述主控制 板通信以便于主控制板接收命令和回傳數據，所述主控制板連接所述高壓開關狀態(tài)模擬器 以便于主控制板采集高壓開關狀態(tài)模擬器的狀態(tài)，所述主控制板與所述程控電源通信以控 制程控電源輸出不同的電壓電流信號，所述電力負荷管理終端連接所述程控電源的輸出端 以便于電力負荷管理終端采集程控電源輸出的模擬電壓電流信號，所述電能表連接所述程 控電源的輸出端以便于電能表計量，所述電力負荷管理終端連接所述電能表以采集電能計 量信息，所述電力負荷管理終端連接所述高壓開關狀態(tài)模擬器以使電力負荷管理終端控制 高壓開關狀態(tài)模擬器并檢測高壓開關狀態(tài)模擬器的狀態(tài)； 本實用新型所述裝置還包括有三相不平衡模擬控制器。 本裝置工作流程是三相四線電源接入到裝置中，到三相不平衡模擬器，實現三相 不平衡的狀態(tài)模擬及系統(tǒng)的供電；上位機1通過串行通訊控制口，控制主控制板2，主控制 板2控制程控電源3的啟停，程控電源3 —路接入到多功能電能表7，另一路接入到電力負 荷管理終端5 ;上位機1通過串行通訊控制口，控制主控制板2 ;電力負荷管理終端5控制高 壓開關狀態(tài)模擬器6，實現高低壓的開關狀態(tài)模擬，供學員學習高壓開關狀態(tài)及故障。 該裝置各部分具體的連接關系是 上位機l，是一種通用的計算機，用于實現各種軟件的操作及控制功能，通過串行 通訊控制口與主控制板2連接，從而控制程控電源3的啟動與停止和輸出不同的電壓電流 信號； 主控制板2，是一種通訊控制設備，用于本裝置的通訊及控制功能，其通過串行通 訊控制口與上位機1相連，接收上位機1的命令并對其進行轉換后發(fā)送給程控電源3，同時， 接收回傳信號并轉換后反饋給上位機1 ; 程控電源3，是一種高精密虛負荷電源，通過單片機控制產生獨立的電壓電流，用 于給電能表提供工作的電壓和虛負荷的電流，使電能表可以正常的走字計量，無需實際的 電能負載消耗；其連接于主控制板2，由上位機1控制其啟動及停止，輸出不同電壓電流信 號后， 一路接入到多功能電能表7由其顯示電能消耗，另一路接入到電力負荷管理終端5顯 示； 電力負荷管理終端5，是一種通用的上市產品，目前已廣泛應用；主要用于顯示終
端負荷狀況，實現負荷控制回路的電壓電流監(jiān)測及對電能表7進行抄表，對負荷回路的高
壓開關進行控制，實現合閘、分閘功能，并能監(jiān)測高壓開關回路的合閘、分閘狀態(tài)； 高壓開關狀態(tài)模擬器6，用于模擬指示高壓開關狀態(tài)，可以模擬實現手動合閘、分
閘，模擬實現電力負荷管理終端5遙控實現合閘、分閘及檢測模擬高壓開關合閘、分閘狀
態(tài)，從而實現高壓開關狀態(tài)的仿真； 電能表7，用于教學實驗或培訓時電能的計量。 如圖2所示，所述主控制板2包括RS485通訊模塊21、微型處理器22、RS232通訊 模塊23和開關狀態(tài)檢測電路24，其中，所述微型處理器22分別連接所述RS485通訊模塊 21和所述RS232通訊模塊23用于相互通信；所述微型處理器22連接所述開關狀態(tài)檢測電 路24用于檢測、確定四個輪回開關狀態(tài)。 如圖3所示，所述微型處理器22包括微型處理芯片Ul、電容C8、 C9和晶振Y7 ;[0034] 所述RS485通訊模塊21包括電阻R47 R55，光電隔離芯片U14 U16，485轉換 芯片U20 ; 所述RS232通訊模塊23包括電阻R43 R46，光電隔離芯片U13、U17， 232轉換芯 片U22，電容C21、 C23、 C25、 C30 ; 所述開關狀態(tài)檢測電路包括四個輪回開關狀態(tài)檢測電路，每個輪回開關狀態(tài)檢測 電路包括一個電阻A和一個電阻B，其中，所述電阻A—端用于連接低壓電源，所述電阻A另 一端用于連接所在輪回交流接觸器的常開觸點一端；所述電阻B—端接地，所述電阻B另一 端用于連接所在輪回交流接觸器的常開觸點另一端；所述電阻A另一端用于檢測信號輸出 端；具體說，包括電阻R3 R6，電阻R8，電阻R56 R58，用于所述開關狀態(tài)檢測電路連接 的四個輪回終端控制檢測電路中的交流接觸器常開觸點JC1 JC4。 如圖4所示，所述高壓開關狀態(tài)模擬器6包括四個輪回終端控制檢測電路，每輪回 終端控制檢測電路包括一臺交流接觸器JC、一個跳閘開關TZ、一個合閘開關HZ、一個合閘 指示燈LH和一個跳閘指示燈LT ; 其中，所述交流接觸器JC 一端連接所述合閘開關HZ —端，所述合閘開關HZ另一 端連接所述跳閘開關TZ —端，所述跳閘開關TZ另一端和所述交流接觸器JC另一端用于接 電源；所述跳閘開關TZ兩端分別連接所述交流接觸器JC的常開觸點兩端；所述合閘指示 燈LH —端連接所述交流接觸器JC的常閉觸點一端，所述交流接觸器JC的常閉觸點另一端 和所述合閘指示燈LH另一端用于接電源；所述跳閘指示燈LT 一端連接所述交流接觸器JC 的常開觸點一端，所述交流接觸器JC的常開觸點另一端和所述跳閘指示燈LT另一端用于 接電源；所述跳閘開關TZ是常開開關，所述合閘開關HZ是常閉開關；所述跳閘開關TZ兩端 用于終端控制輸出信號端ZDSC，所述交流接觸器JC的常開觸點兩端和常閉觸點兩端用作 終端檢測輸入信號端ZDJC。 所述高壓開關狀態(tài)模擬器6通過模擬高壓開關狀態(tài)，可以實現手動或電力負荷管 理終端5控制的四輪回狀態(tài)，每種狀態(tài)包含合閘和分閘兩種控制，輪跳實現可以根據用戶 負荷的大小實現控制，有效仿真實際的產品應用，同時，可以實現遙信信號的檢測輸入；所 述高壓開關狀態(tài)模擬器6將高壓開關狀態(tài)通過高壓開關狀態(tài)檢測電路24傳輸給主控制板 2，主控制板2的微型處理器22通過檢測管腳的狀態(tài)，確定高壓開關狀態(tài)，從而實現高壓開 關狀態(tài)模擬器6的檢測與程控。 本實用新型所述裝置還包括有三相不平衡模擬控制器；如圖5所示， 該控制器包括三相電源變壓器、三相電流表(Al， A2， A3)及三相模擬負載，其中， 所述三相電源變壓器的二次側三相輸出端分別連接三相電流表(Al， A2， A3)的輸入端，所 述三相電流表(A1，A2，A3)的輸出端分別連接三相模擬負載； 所述三相模擬負載包括30個電阻R9 R38、24個指示燈Hl H24、24組搭線端 子、三個開關SW2 SW4和電流表A4 ; 第一相模擬負載包括10個電阻R9 R18、8個指示燈Hl H8、8組搭線端子和一 個開關SW2，其中，8個指示燈Hl H8依次并聯在8個電阻R9 R16兩端，8個電阻R9 R16 —端通過8組搭線端子與第一相電流表Al的輸出端連接，2個電阻R17 R18 —端分 別通過開關SW2與第一相電流表Al的輸出端連接； 第二相模擬負載包括10個電阻R19 R28、8個指示燈H9 H16、8組搭線端子和一個開關SW3，其中，8個指示燈H9 H16依次并聯在8個電阻R19 R26兩端，8個電阻 R19 R26 —端通過8組搭線端子與第二相電流表A2的輸出端連接，2個電阻R27 R28 一端分別通過開關SW3與第二相電流表A2的輸出端連接； 第三相模擬負載包括10個電阻R29 R38、8個指示燈H17 H24、8組搭線端子 和一個開關SW4，其中，8個指示燈H17 H24依次并聯在8個電阻R29 R36兩端，8個電 阻R29 R36 —端通過8組搭線端子與第三相電流表A3的輸出端連接，2個電阻R37 R38 一端分別通過開關SW4與第三相電流表A3的輸出端連接； 30個電阻R9 R38另一端連接電流表A4 —端，所述電流表A4另一端接地。 基于上述，該控制器還包括三相控制開關SW1和三個保險(F1，F2，F3)，其中，所述 三相電源變壓器的二次側三相輸出端分別通過三相控制開關SW1、三個保險(F1，F2，F3)連 接三相電流表(A1，A2，A3)的輸入端。 電路連接關系是三相四線電源通過三相電源變壓器BYQ，將三相四線3*220V電 源轉換為三相四線3*6V電源，，為三相模擬負載的三相不平衡電阻提供電源；三相電源通 過控制開關SW1、三組保險Fl F3接入三相模擬負載回路，正常情況下，三相負載平衡，電 流表Al、 A2、 A3流過的電流相等，電流表A4流過的電流為0，當任意一相接入的電阻不同 時，流過該電路的電流變化，相應的電流表A4有電流流過，三相負載不平衡，從而實現三相 負載不平衡的模擬演示； 所述三相不平衡模擬控制器主要用于教學實驗或者培訓中，讓學員自己動手，培 養(yǎng)學員三相負載平衡與不平衡的直觀感受，并進一步培養(yǎng)學員調整三相負載平衡的動手能 力。 最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限 制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當 理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者對部分技術特征進行等同替 換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案 范圍當中。
權利要求一種電力負荷管理終端培訓裝置，其特征在于該裝置包括上位機、主控制板、程控電源、電力負荷管理終端、高壓開關狀態(tài)模擬器和電能表，其中，所述上位機與所述主控制板通信，所述主控制板連接所述高壓開關狀態(tài)模擬器，所述主控制板與所述程控電源通信，所述電力負荷管理終端連接所述程控電源的輸出端，所述電能表連接所述程控電源的輸出端，所述電力負荷管理終端連接所述電能表，所述電力負荷管理終端連接所述高壓開關狀態(tài)模擬器。
2. 根據權利要求1所述的電力負荷管理終端培訓裝置，其特征在于所述主控制板包括RS485通訊模塊、微型處理器、RS232通訊模塊和開關狀態(tài)檢測電路，其中，所述微型處理 器分別連接所述RS485通訊模塊、所述RS232通訊模塊和所述開關狀態(tài)檢測電路。
3. 根據權利要求2所述的電力負荷管理終端培訓裝置，其特征在于所述開關狀態(tài)檢 測電路包括四個輪回開關狀態(tài)檢測電路，每個輪回開關狀態(tài)檢測電路包括一個電阻A和一 個電阻B，其中，所述電阻A—端用于連接低壓電源，所述電阻A另一端用于連接所在輪回交 流接觸器的常開觸點一端；所述電阻B—端接地，所述電阻B另一端用于連接所在輪回交流 接觸器的常開觸點另一端；所述電阻A另一端用于檢測信號輸出端。
4. 根據權利要求1所述的電力負荷管理終端培訓裝置，其特征在于所述高壓開關狀 態(tài)模擬器包括四個輪回終端控制檢測電路；每個輪回終端控制檢測電路包括一 臺交流接觸 器、一個跳閘開關、一個合閘開關、一個合閘指示燈和一個跳閘指示燈；其中，所述交流接觸 器一端連接所述合閘開關一端，所述合閘開關另一端連接所述跳閘開關一端，所述跳閘開 關另一端和所述交流接觸器另一端用于接電源；所述跳閘開關兩端分別連接所述交流接觸 器的常開觸點兩端；所述合閘指示燈一端連接所述交流接觸器的常閉觸點一端，所述交流 接觸器的常閉觸點另一端和所述合閘指示燈另一端用于接電源；所述跳閘指示燈一端連接 所述交流接觸器的常開觸點一端，所述交流接觸器的常開觸點另一端和所述跳閘指示燈另 一端用于接電源；所述跳閘開關是常開開關，所述合閘開關是常閉開關；所述跳閘開關兩 端用于終端控制輸出信號端，所述交流接觸器的常開觸點兩端和常閉觸點兩端用作終端檢 測輸入信號端。
5. 根據權利要求1所述的電力負荷管理終端培訓裝置，其特征在于該裝置還包括三 相不平衡模擬控制器，該控制器包括三相電源變壓器、三相電流表(A1，A2，A3)及三相模擬 負載，其中，所述三相電源變壓器的二次側三相輸出端分別連接三相電流表(A1，A2，A3)的 輸入端，所述三相電流表(Al， A2， A3)的輸出端分別連接三相模擬負載；所述三相模擬負 載包括30個電阻(R9 R38) 、24個指示燈(Hl H24) 、24組搭線端子、三個開關(SW2 SW4)和電流表(A4);第一相模擬負載包括10個電阻(R9 R18) 、8個指示燈(Hl H8)、 8組搭線端子和一個開關(SW2)，其中，8個指示燈(Hl H8)依次并聯在8個電阻(R9 R16)兩端，8個電阻(R9 R16) —端通過8組搭線端子與第一相電流表(Al)的輸出端連 接，2個電阻(R17 R18) —端分別通過開關(SW2)與第一相電流表(Al)的輸出端連接； 第二相模擬負載包括10個電阻(R19 R28) 、8個指示燈(H9 H16) 、8組搭線端子和一個 開關(SW3)，其中，8個指示燈(H9 H16)依次并聯在8個電阻(R19 R26)兩端，8個電阻 (R19 R26) —端通過8組搭線端子與第二相電流表(A2)的輸出端連接，2個電阻(R27 R28) —端分別通過開關(SW3)與第二相電流表(A2)的輸出端連接；第三相模擬負載包括 10個電阻(R29 R38) 、8個指示燈(H17 H24) 、8組搭線端子和一個開關(SW4)，其中，8個指示燈(H17 H24)依次并聯在8個電阻(R29 R36)兩端，8個電阻(R29 R36) —端 通過8組搭線端子與第三相電流表(A3)的輸出端連接，2個電阻(R37 R38) —端分別通 過開關(SW4)與第三相電流表(A3)的輸出端連接；30個電阻(R9 R38)另一端連接電流 表(A4) —端，所述電流表(A4)另一端接地。
6.根據權利要求5所述的電力負荷管理終端培訓裝置，其特征在于該控制器包括三 相控制開關(SW1)和三個保險(Fl， F2， F3)，其中，所述三相電源變壓器的二次側三相輸出 端分別通過三相控制開關(SW1)、三個保險(F1，F2，F3)連接三相電流表(A1，A2，A3)的輸 入端。
專利摘要本實用新型提供一種電力負荷管理終端培訓裝置，該裝置包括上位機、主控制板、程控電源、電力負荷管理終端、高壓開關狀態(tài)模擬器和電能表，其中，所述上位機與所述主控制板通信，所述主控制板連接所述高壓開關狀態(tài)模擬器，所述主控制板與所述程控電源通信，所述電力負荷管理終端連接所述程控電源的輸出端，所述電能表連接所述程控電源的輸出端，所述電力負荷管理終端連接所述電能表，所述電力負荷管理終端連接所述高壓開關狀態(tài)模擬器。該裝置具有結構科學、性能穩(wěn)定、可靠性強的優(yōu)點。
文檔編號G09B23/18GK201465380SQ20092009026
公開日2010年5月12日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權日2009年5月15日
發(fā)明者張軍照, 支長義, 柴書峰, 董生懷 申請人:鄭州萬特電氣有限公司