(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210960398.8 (22)申请日 2022.08.11 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司连云港供 电分公司 地址 222000 江苏省连云港市海州区幸福 路1号 申请人 国网江苏省电力有限公司东海县供 电分公司 (72)发明人 陈继祥　陈冉　王禹石　于思琦　 骆骁　刘明　刘辉　刘宇飞　顾炎　 杭舟　张乘玮　陈育威　朱燕飞　 (74)专利代理 机构 南京理工大 学专利中心 32203 专利代理师 王安(51)Int.Cl. G09B 5/06(2006.01) G09B 5/08(2006.01) G09B 9/00(2006.01) G09B 23/18(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种配电网设备综合不停电施工模块化仿 真培训模拟系统 (57)摘要 本发明公开了一种配电网设备综合不停电 施工模块化仿真培训模拟系统， 其中电气设备模 型模块用于利用3D打印将实际操作环境中的各 类电气设备进行打印， 形成各类电气设备的模 型， 不停电作业模拟模块用于利用电气设备模型 进行配置， 完成多种不停电作业的模拟， 单片机 通讯模块用于采集和接收不停电作业模拟模块 模拟的数据， 故障诊断模块基于采集的数据进行 故障判断。 本发 明的技术方案可以实现多种带电 作业场景中的多种故障场景， 可以实现培训的多 样化， 将纯 理论的电气现象转化为更容易理解和 接受的数据判断， 同时； 同时， 模拟系统可以实现 视觉、 听觉、 触觉多方面的模拟效果， 提高了模拟 的真实性， 更加便捷、 直观的体 现故障效果、 误操 作的效果。 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 CN 115331497 A 2022.11.11 CN 115331497 A 1.一种配电网设备综合不停电施工模块化仿真培训模拟系统， 其特征在于， 包括以下 模块： 电气设备模型模块： 用于利用3D打印将实际操作环境中的各类电气设备进行打印， 形 成各类电气设备的模型； 不停电作业模拟模块： 用于利用电气设备模型进行配置， 完成多种不停电作业的模拟； 单片机通讯模块： 用于采集和接收不停电作业模拟模块模拟的数据； 故障诊断模块： 基于采集的数据进行故障判断。 2.根据权利要求1所述的配电网设备综合不停电施工模块化仿真培训模拟系统， 其特 征在于， 所述电气设备模型模块中的电气设备包括不同类型的电能量采集 终端、 断路器、 变 压器、 配电柜以及导线。 3.根据权利要求1所述的配电网设备综合不停电施工模块化仿真培训模拟系统， 其特 征在于， 所述不停电作业模拟模块中的多种不停电作业的模拟包括不停电更换柱上变压器 模拟、 不停电更换熔断器或隔离开关模拟、 旁路作业检修电缆线路模拟、 旁路作业检修环网 柜模拟。 4.根据权利要求3所述的配电网设备综合不停电施工模块化仿真培训模拟系统， 其特 征在于， 所述不停电更换柱上变压器模拟基于以下四种情况进行故障的模拟和判断： 变压 器并联时， 变压器的变压比不同、 变压器的短路电压百分比不同、 变压器绕组连接组不同、 两台变压器之间的容 量相差超过阈值； 模拟时， 通过将带电作业车的车载变压器低压侧以及柱上变压器的两端接入电压电流 传感器， 通过对柱上变压器和车载变压器的运行状态监测， 收集数据对运行状态进行故障 判断： 通过柱上变压器和车载变压器的电压是否相等， 判断变压器的变压比是否在设定的范 围内； 通过柱上变压器和车载变压器的电压电流和频率的检测以及有功功率的计算， 判断变 压器的短路电压百分比是否不同； 通过车载变压器的低压侧电流判断变压器绕组连接组是否相同。 5.根据权利要求3所述的配电网设备综合不停电模块化仿真培训模拟系统， 其特征在 于， 所述不停电更换熔断器或隔离开关模拟、 旁路作业检修电缆线路模拟和旁路作业检修 环网柜模拟通过电压分压电路以及电流检测电路输出的电压和电流数据进行故障判断。 6.根据权利要求4或5所述的配电网设备综合不停电施工模块化仿真培训模拟系统， 其 特征在于， 所述不停电作业模拟模块还包括 RS485小型气象站， 用于检测不停电作业模拟中 的环境因素值。 7.根据权利要求1所述的配电网设备综合不停电施工模块化仿真培训模拟系统， 其特 征在于， 所述单片机通讯模块包括多个ESP32单片机芯片， 多个ESP32单片机芯片之间通过 ESP‑NOW通讯模式进行链接； ESP32单片机芯片与不停电作业模拟模块之间通过UART串口进行连接， 利用异步串行 通信协议采集 不停电作业模拟模块的模拟数据。 8.根据权利要求1所述的配电网设备综合不停电施工模块化仿真培训模拟系统， 其特 征在于， 所述故障诊断模块通过对采集的数据进行汇总和分析， 对不停电作业模拟中的故权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115331497 A 2障进行判断； 同时故障诊断模块还包括继电器和声光报警器， 当诊断存在故障时， 对故障进行显示 和报警。 9.根据权利要求1 ‑8任意一项所述的配电网设备综合不停电施工模块化仿真培训模拟 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1、 基于 3D打印将配电架空线路综合 不停电作业中的各个电气设备进行打印； 步骤2、 根据需求确定模拟类型， 并根据不停电作业模拟的类型利用步骤1打印的电气 设备模型进行配置； 步骤3、 根据不停电作业模拟的类型进行故障设置和故障模拟； 步骤4、 对不停电作业模拟作业的数据进行采集； 步骤5、 基于采集的作业数据进行故障的判断和显示。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115331497 A 3