一種模擬35kV線路計量點(diǎn)套扣關(guān)系的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)中計量表計模擬培訓(xùn)領(lǐng)域，具體涉及一種模擬35kV線路計量 點(diǎn)套扣關(guān)系的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，現(xiàn)代電網(wǎng)日益復(fù)雜化、智能化，國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展對電能需求越 來越大，各種計量用戶計量電能的正確性顯得尤為重要，而在電力系統(tǒng)實際的運(yùn)行中，因各 種復(fù)雜因素的存在，都會導(dǎo)致計量及電費(fèi)收費(fèi)差錯，如:計量表計故障，計量線路故障，電流 互感器選擇不匹配，用電客戶的竊電行為等。都會給國家或用電客戶帶來未知的經(jīng)濟(jì)損失， 嚴(yán)重影響供電企業(yè)的形象。提高工作人員的專業(yè)知識和技術(shù)水平，已成為國家電網(wǎng)公司的 重要工作之一。
[0003] 目前關(guān)于電力系統(tǒng)中輸電、配電、用電中，電力運(yùn)行模式和各計量表計的隸屬和套 扣關(guān)系的培訓(xùn)主要通過以下兩種方法：
[0004] 1、理論授課:主要是以傳統(tǒng)的說教方式和案例培訓(xùn)的方式進(jìn)行的教育培訓(xùn)，效果 不佳，缺少貼近現(xiàn)場的培訓(xùn)手段，不能和實踐有效銜接，作業(yè)人員無法在操作時分清重點(diǎn)， 受訓(xùn)人員思想意識不足，記憶不夠深刻，使得培訓(xùn)效果不夠理想；
[0005] 2、傳統(tǒng)的師傅傳、幫、帶模式:指定具有較高業(yè)務(wù)水平的人員為師傅，經(jīng)現(xiàn)場基本 制度學(xué)習(xí)、現(xiàn)場見習(xí)、跟班實習(xí)三個步驟，直接接觸真實的電力系統(tǒng)，通過實踐經(jīng)驗積累，提 高技術(shù)水平。因?qū)嶋H現(xiàn)場系統(tǒng)非常龐大，不能全面接觸和認(rèn)知系統(tǒng)的構(gòu)架和運(yùn)行現(xiàn)象，使得 技能水平提高效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種模擬35kV線路計量點(diǎn)功率套扣關(guān)系的方 法，本方法利用模擬系統(tǒng)以35kV總供電線路、兩條10kV饋線和各饋線線路中的不同用戶組 成一套供電和用電網(wǎng)絡(luò)，將一套真實的35kV線路運(yùn)行方式，在實驗室模擬重現(xiàn)，實現(xiàn)線路負(fù) 荷運(yùn)行模擬，計量點(diǎn)功率套扣關(guān)系的模擬。
[0007] 為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
[0008] 步驟1.搭建實際設(shè)備模擬系統(tǒng)包括如下設(shè)備：
[0009] (1)用于實現(xiàn)系統(tǒng)總表和2條1 OkV關(guān)口表計量環(huán)境的模擬的35kV模擬計量屏1套， 所述35kV模擬計量屏包括計量總表、2個10kV關(guān)口表和模擬加載系統(tǒng)；所述模擬加載系統(tǒng) 為各計量用戶提供模擬負(fù)載，通過PC機(jī)計算控制用戶的負(fù)載類型；
[0010] (2)用于實現(xiàn)系統(tǒng)高供高計計量用戶的模擬的高供高計計量模擬柜2套，所述高供 高計計量模擬柜包括三相三線智能表和模擬加載系統(tǒng);所述模擬加載系統(tǒng)為各計量用戶提 供模擬負(fù)載，通過PC機(jī)計算控制用戶的負(fù)載類型；
[0011] (3)用于實現(xiàn)系統(tǒng)高供低計計量用戶的模擬的高供低計計量模擬柜2套，所述高供 低計計量模擬柜包括三相四線智能表和模擬加載系統(tǒng);所述模擬加載系統(tǒng)為各計量用戶提 供模擬負(fù)載，通過PC機(jī)計算控制用戶的負(fù)載類型；
[0012] (4)用于實現(xiàn)系統(tǒng)公變計量用戶的模擬的公變計量模擬柜1套，所述公變計量模擬 柜包括三相四線智能表和模擬加載系統(tǒng);所述模擬加載系統(tǒng)為各計量用戶提供模擬負(fù)載， 通過PC機(jī)計算控制用戶的負(fù)載類型；
[0013] (5)用于實現(xiàn)系統(tǒng)低壓計量用戶的模擬的低壓用戶模擬柜1套，所述低壓用戶模擬 柜包括單相智能表、三相四線智能表和模擬加載系統(tǒng);所述模擬加載系統(tǒng)為各計量用戶提 供模擬負(fù)載，通過PC機(jī)計算控制用戶的負(fù)載類型；
[0014]步驟2.基于步驟1中實際設(shè)備模擬系統(tǒng)計算套扣關(guān)系：
[0015] 2-1.設(shè)置兩條饋線線路計量用戶的負(fù)載大小、負(fù)載類型及瞬時功率，即通過控制 對應(yīng)用戶的模擬電源，輸出指定的電壓電流的幅值和相位；
[0016] 2-2.所述PC機(jī)根據(jù)低壓用戶的瞬時功率和線損率，計算公變總表的瞬時功率；
[0017] 2-3.所述PC機(jī)控制公變總表對應(yīng)的模擬電源輸出計算后的電壓、電流和相位，施 加到公變總表；
[0018] 2-4.根據(jù)高供高計用戶、高供低計用戶和公變用戶的瞬時功率計算10kV饋線關(guān)口 表的瞬時功率和功率因數(shù)；
[0019 ] 2-5.所述PC機(jī)控制1 OkV饋線關(guān)口表對應(yīng)的模擬電源輸出計算后的電壓、電流和相 位，施加到10kV饋線關(guān)口表；
[0020] 2-6.根據(jù)兩條10kV饋線關(guān)口表的瞬時功率計算35kV總表的瞬時功率和功率因數(shù)；
[0021] 2-7.所述PC控制35kV總表對應(yīng)的模擬電源輸出計算后的電壓、電流和相位，施加 到35kV總表。
[0022] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：
[0023] 此發(fā)明通過函數(shù)推導(dǎo)計算方式和虛負(fù)荷電源技術(shù)，實現(xiàn)了在實驗室環(huán)境下模擬配 電線路、用電用戶各計量點(diǎn)之間在電網(wǎng)運(yùn)行中的套扣邏輯關(guān)系。在電力系統(tǒng)技能培訓(xùn)中，通 過搭建設(shè)備的模擬演練，使理論培訓(xùn)與實際訓(xùn)練能夠進(jìn)行有效的結(jié)合，提升學(xué)員的理論認(rèn) 知，進(jìn)一步提高教學(xué)培訓(xùn)的效果。為電力稽查人員和采集運(yùn)維人員提供了良好的研究實驗 平臺，不斷探求電力稽查新技術(shù)和新方法，實現(xiàn)科研、培訓(xùn)和生產(chǎn)工作的零距離銜接。
【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體 實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的 附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0025] 圖1為本發(fā)明中各級計量用戶套扣關(guān)系示意圖。
[0026] 圖2為本發(fā)明中實際設(shè)備模擬系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖。
[0027] 圖3為本發(fā)明中模擬系統(tǒng)的柜體的布置圖。
[0028] 圖4為本發(fā)明中模擬系統(tǒng)的模擬線路接線圖。
【具體實施方式】
[0029] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖1-4和具體實施例對 發(fā)明進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0030] 如圖1-圖4所示的實施例，其關(guān)鍵技術(shù)在于（1)采用虛負(fù)荷電源技術(shù)，實現(xiàn)每個計 量點(diǎn)的負(fù)荷狀況模擬；（2)建立一套完整的35kV配電、用電計量環(huán)境的模擬；（3)采用科學(xué)計 算方法控制每個計量點(diǎn)的瞬時功率，實現(xiàn)線路套扣關(guān)系的模擬。
[0031] 如圖1-圖4所示，本實施例的操作流程如下：
[0032] 步驟1.搭建實際設(shè)備模擬系統(tǒng)包括如下設(shè)備：
[0033] (1)用于實現(xiàn)系統(tǒng)總表和2條10kV關(guān)口表計量環(huán)境的模擬的35kV模擬計量屏1套， 所述35kV模擬計量屏包括計量總表、2個10kV關(guān)口計量表和模擬加載系統(tǒng);所述模擬加載系 統(tǒng)為各計量用戶提供模擬負(fù)載，通過PC機(jī)計算控制用戶的負(fù)載類型；
[0034] (2)用于實現(xiàn)系統(tǒng)高供高計計量用戶的模擬的高供高計計量模擬柜2套，所述高 供高計計量模擬柜包括三相三線智能表和模擬加載系統(tǒng);所述模擬加載系統(tǒng)為各計量用戶 提供模擬負(fù)載，通過PC機(jī)計算控制用戶的負(fù)載類型；
[0035] (3)用于實現(xiàn)系統(tǒng)高供低計計量用戶的模擬的高供低計計量模擬柜2套，所述高供 低計計量模擬柜包括三相四線智能表和模擬加載系統(tǒng);所述模擬加載系統(tǒng)為各計量用戶提 供模擬負(fù)載，通過PC機(jī)計算控制用戶的負(fù)載類型；
[0036] (4)用于實現(xiàn)系統(tǒng)公變計量用戶的模擬的公變計量模擬柜1套，所述公變計量模擬 柜包括三相四線智能表和模擬加載系統(tǒng);所述模擬加載系統(tǒng)為各計量用戶提供模擬負(fù)載， 通過PC機(jī)計算控制用戶的負(fù)載類型；
[0037] (5)用于實現(xiàn)系統(tǒng)低壓計量用戶的模擬的低壓用戶模擬柜1套，所述低壓用戶模擬 柜包括單相智能表、三相四線智能表和模擬加載系統(tǒng);所述模擬加載系統(tǒng)為各計量用戶提 供模擬負(fù)載，通過PC機(jī)計算控制用戶的負(fù)載類型；
[0038] 所述35kV柜第1表位為系統(tǒng)總表，計量整個下饋線路的電量和瞬時功率總和，及1# 關(guān)口表和2#關(guān)口表電量和功率總和。
[0039] 所述35kV柜1#關(guān)口表，計量l#10kV饋線線路電量和瞬時功率，及1號高供高計計量 柜A面和B面電能表計量電量、1號高供低計計量柜A面和B面電能表計量電量、公變柜A面電 能表計量電量的總和;共計五個表位。
[0040] 所述35kV柜2#關(guān)口表，計量2#10kV饋線線路電量和瞬時功率，及2號高供高計計量 柜A面和B面電能表計量電量、2號高供低計計量柜A面和B面電能表計量電量、公變柜B面電 能表計量電量的總和;共計五個表位。
[0041] 所述公變柜A面電能表為低壓用戶柜A面電能表的電量計量總和。
[0042 ]所述公變柜B面電能表為低壓用戶柜B面電能表的電量計量總和。
[0043]步驟2.基于步驟1中實際設(shè)備模擬系統(tǒng)計算套扣關(guān)系：
[0044]系統(tǒng)設(shè)置用戶負(fù)載定置，通過模擬加載系統(tǒng)的模擬電源提供給計量用戶，實現(xiàn)線 路套扣關(guān)系的模擬具體控制計算方法如下：
[0045]設(shè)PN為各計量表位計量的有功功率，Qn為各計量表位計量的無功功率，設(shè)P' N為各 計量表位的主線路有功功率，Q' n為各計量表位的主線路無功功率，CN為各計量表位TA變比， SN為線損率，Bn為變損率，UN表位電壓，In為電流，ΘΝ為角度，W表示為表計。N為數(shù)字表示各表 位，例如:C7表示W(wǎng)7計量點(diǎn)電能表的ΤΑ變比。1) 1#公變計量點(diǎn)W8電流和角度控制公式：
[0046] 根據(jù)低壓用戶負(fù)載類型計算，確定U、I和Θ角，采用和I9、I1Q、In、I1:^ Θ計算低壓電源輸出：
[0047] 計算W8表瞬時有功功率和無功功率，計算公式(1)-(4)如下：
[0048] P，8 = 3XU9XI9Xcos09X(1+X9)+3XUi〇XIi〇Xcos0i〇X (1+Χι〇)
[0049] +UiiXIiiXcos9nX(l+Xn)+Ui2XIi2Xcos9 12X(l+X12) (1)
[0050] (2)
[0051 ] Q,8 = 3XU9Xl9Xsin09X(l+X9)+3XUi〇XIi〇Xsin0i〇X (1+Χι〇)
[0052] +Un X In X sin9n X (I+X1O+U12 X I12 X sin0i2 X (I+X12) (3)
[0053] (64)
[0054] 之后，計算公變計量線路W8電源計算輸出的角度θ8，計算公式(5)如下：
[0055]
[? (:5)
[0056] 之后，計算公變計量線路W8電源計算輸出的電流幅值18,計算公式(6)如下：
[0057] ? (6)
[0058]公變計量線路W8電源輸出的電壓幅值為220V。
[0059] 2)2#公變計量點(diǎn)Wn電流和角度控制公式：
[0060] 根據(jù)低壓用戶負(fù)載類型進(jìn)行計算，確定U、I和Θ角;采用了1]18、1] 19、1]2〇、1]21和118、119、 I20、l21 和 Θ)
[0061] 計算Wn表瞬時有功功率和無功功率，計算公式(7)-(10)如下：
[0062] P' 17 = 3 X Ui8 X Ii8 X cosSig X (l+Xig)+3 X U19 X 119 X cos θ 19 X (I+X19)
[0063] +U20 X I20 X cos02〇 X (l+X2〇)+U2i X I21X cos02i X