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供配电实验研究共享智能数字云平台

智能供配电实验研究共享数字云平台（简称研究平台）由供电系统智能故障模拟系统、高低压智能供电系统、集散控制系统、云控制系统、客户端等子系统组成。实验者授权后，开展线上+线下供配电系统的操作实训、系统实验；研究者授权后开展线上“云计算、大数据处理、人工智能”在供配电系统中的应用研究，赋能供配电行业经济数字化。一、系统功能研究平台提供供电一次系统故障源，如过电流、过欠电压、三相不平衡等故障种类。提供供电二次系统运行信息，包括微机继电保护输出信息和开关柜体运行信息。如电压、电流、功率、频率、电能、绝缘电阻、温度、湿度等模拟量；断路器分闸、断路器合闸、手车工作位、手车实验位、接地刀合位、储能位等开关量；短路、过流、过负荷、过压、欠压、漏电、绝缘监视、照明、闭锁等保护信息；开关的分闸、合闸、复归、试验、温湿度等控制信息。事件和故障的数据等事件记录信息。研究平台具有人机会话、数据显示、记录查询、参数修改、控制操作等功能，设有就地操作、上位机操作、客户端云操作等操作方式，提供数据库、数据传输、数据处理、云组态等功能，使分布式用户分享系统数据资源与控制资源。二、系统特征研究平台集供配电系统的能量流与信息流有机融合。以实验装置为中心，辐射分布式、远程众多客户端，共同分享实验平台资源。提供了一个从构思、设计、实施、验证、评价等全方位线上+线下研究场景。服务于本科生的实践教学，研究生、科研人员的项目研究。（1）、平台集成度高、安全可靠。平台硬件装备包括供电系统智能故障模拟装置与智能测试装置，智能高压进线与出线开关柜，智能低压进线与出线开关柜，组成一个有机体系。系统工作电压为交流380V，高压开关主回路为交流380V，总功率小于10KW，安全保护性高。（2）、搭建共享智能数字研究空间。研究者在客户端自定义供电系统一次运行工况后，获取相应的二次信息，共同分享数据资源。基于数据挖掘、机器自学习等人工智能方法，设计软件算法，研究供配电的运行趋势研判、故障诊断和预测、运行预警等的控制方案，提升供配电系统自主识别能力，提升供配电系统安全和经济运行水平。（3）、营造分布式融合教学研究空间。在不同地域的实验室、单位、高校，线上线下同步进行开展教学研究工作。同时，研究平台吸纳异地企业、科研院所、高校的优质硬件资源。基础资源一边建设、一边分享，合作资源共建共享，跨区域融合，实现滚动式发展。三、实验与研究内容 1、高低压供配电实训操作系统。完成低压供配电与高压供配电等系统操作；高压开关柜机械联动与低压开关柜闭锁联动等系统原理实训；高压继电保护与低压继电保护等系统参数整定实训；高压一次系统与低压一次系统故障模拟等实训操作。 2、研制供电+控制设备一体化无人值守系统，远程监控现场装备的运行状况、系统操作、以及运行管理。适用于油田、沙漠等野外无人值守场所，可用手机、平板电脑、电脑等终端设备远程监控与操作。 3、研制无人值守变电站，用手机可以监视设备运行工况、操作设备运行。 4、研制分布式变电站集群化管理系统。实现社区、企业变电站分布式管理与远程自动化监控有机融合，能够跨区域集群化监控，完成众多变电站的运行监控、故障预判、检修预警、故障排查、远程急停电、远程送电、运行电费监管等业务。 5、研制供配电损耗分析系统。分析线路损耗、变压器损耗，有效诊断窃电、摊派电损、电价估算等。 6、研制供配电虚拟仿真系统。研究高压开关、变压器、电缆运行、继电保护、倒闸操作等虚拟仿真系统。 7、研制供用电协调控制系统。研究风光互补控制、用电协调控制系统、光伏发电+负载协调控制系统、风力发电+负载协调控制系统等协调控制系统。 8、研制设备远程控制系统。如农业灌溉、供排水、抽油机、景观灯等远程控制系统。四、适用对象 1、实验教学：电气工程及其自动化专业、电子信息专业、计算机专业、计算机软件专业、测控技术与仪器专业、机械设计专业等本科专业。 2、实训与培训：电气控制技术人员、供配电技术人员、供配电运行人员等。 3、软件系统开发：自动控制系统软件、供配电系统软件。 4、算法验证：自动控制系统算法，供配电调度系统、协调控制系统算法等。

中国地质大学（北京） 2021-05-10