At h e s i ss u b m i t t e dt oZ h e n g z h o uU n i v e r s i t yf o rt h ed e g r e eo fM a s t e rT h eD e s i g nO ft h elO k Vd i s t r i b u t i o nt y p i c a lc u s t o m e rV a r i a b l eD is t r i b u t i o nT r a i n i n gS y s t e mB yZ h a n gY u e z e n gS u p e r v i s o r ：P r o f Z iC h a n g y iC o n t r o lE n g i n e e r i n gS c h o o lO fE l e c t r i c a lE n g i n e e r i n gM a y , 2 0 1 2，-彳：li-，kljIjj孽_F一1st墨嘎a弓，孟_-jo”学位论文原创性声明m I ll l l l t l t l l l l l l ll l l l l l L I Il l m Y 2 10 2 1本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 剃黼：鳓揩 嗍2 玑年月岁日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：锨曾日期：2 口，z 年月j 日摘要摘要1 0 k V 典型客户供配电实训系统是在1 0 k V 变配电系统的基础上改造的一套实训设备，目的是解决1 0 k V 供配电相关工作人员及学员，技术培训和能力考核的难题。它解决了实际运行的配电系统难以作为技术实训设备，采用不上电设备，又难以达到理想实训效果的问题，使学员与相关工作人员的学习与实践很好的结合在一起。本系统在1 0 k V 供配电设备的基础上加载了一套控制设备，使1 0 k V 变配电设备可以在低压状态下，模拟真实现场运行，同时可以对变配电设备设置实际工作中常见的用电故障，实现对学员及相关电力工作人员故障查找与处理能力的培训和考核。本文通过对1 0 k V 供配电系统运行原理的研究，设计了一套控制系统加载方案。加载系统是由上位机、通讯转换器、故障模拟器、虚负荷电源组成的控制网络。其中上位机使用R S 2 3 2 接口通讯，故障模拟器等下位机使用R S 4 8 5通讯，为提高通讯效率，通讯转换器在完成电平转换功能的同时，通过使用F P G A ( 可编程逻辑门阵列) 的硬件编程功能对通讯转换器的通讯串口进行扩展，实现R S 4 8 5 多路并行通讯。故障模拟器通过继电控制触点接入1 0 k V 配电设备二次回路设置二次故障。为模拟真实现场供电回路运行状况，使用了虚负荷电源对主回路电压与电流进行模拟，虚负荷电源采用了D D S 直接数字波形频率合成技术，实现了电压与电流的相位、幅值可调功能，模拟用电负荷。关键字：实训系统虚负荷电源D D S 通讯转换F P G A 故障设置A b s t r a c tA b s t r a c tT h elO k Vt y p i c a lc u s t o m e rs u p p l ya n dd i s t r i b u t i o nt r a i n i n gs y s t e mi sas e to ft r a i n i n ge q u i p m e n tm o d i f i c a t i o nb a s e do nt h er e a l10 k Vp o w e rd i s t r i b u t i o ns y s t e m ，t h ep u r p o s ei st os o l v et h ep r o b l e mo f10 k Vp o w e rs u p p l ys t a f fa n ds t u d e n t s ，t e c h n i c a lt r a i n i n ga n da b i l i t ye x a m i n a t i o n I ts o l v e st h ep r o b l e ml i k et h a t , a st e c h n i c a lt r a i n i n ge q u i p m e n t ，t h ea c t u a lo p e r a t i o no ft h ed i s t r i b u t i o ns y s t e mi sd i f f i c u l t a n di t Sd i f f i c u l tt oa c h i e v et h ed e s i r e dt r a i n i n ge f f e c tw i t h o u te l e c t r i c a lp o w e r S ot h i ss y s t e mm a k e st h es t u d ya n dp r a c t i c eo fs t u d e n t sa n ds t a f ft o g e t h e r T h i ss y s t e ml o a d sas e to fc o n t r o le q u i p m e n tb a s e do nt h e10 k Vp o w e rs u p p l ye q u i p m e n t I ta c h i e v e st h a t10 k Vp o w e rd i s t r i b u t i o ne q u i p m e n tc a ns i m u l a t et h er e a lf i e l do p e r a t i o na tl o wp r e s s u r e s ，a tt h es a m et i m es e tu pp o w e rf a u l ti nt h ep r a c t i c a lw o r kt ot r a n s f o r m a t i o na n dd i s t r i b u t i o ne q u i p m e n t R e a l i z et h et r a i n i n ga n da s s e s s m e n ta b o u tf a u l tf i n d i n ga n dt r a i n i n ga b i li t yo ft r a i n e e sa n de l e c t r i c i t ys t a f f T h r o u g ht h es t u d yo nt h ep r i n c i p l eo f10 k Vs u p p l ya n dd i s t r i b u t i o ns y s t e m ，t h i sa r t i c l ed e s i g n sac o n t r o ls y s t e ml o a d i n gp r o g r a m T h ec o n t r o ln e t w o r ko fl o a d i n gp r o g r a mi sm a d eu po fu p p e rc o m p u t e r , c o m m u n i c a t i o nc o n v e r t e r , f a u l ts i m u l a t o r v i r t u a ll o a dp o w e r A m o n gt h e mt h eu p p e rc o m p u t e ru s e sR S 2 3 2i n t e r f a c ec o m m u n i c a t i o n ，t h ef a u l ts i m u l a t o ra sal o w e rc o m p u t e ru s e sR S 4 8 5c o m m u n i c a t i o n T oi m p r o v et h ee f f i c i e n c yo fc o m m u n i c a t i o n ，c o m m u n i c a t i o nc o n v e r t e rf i n i s h e st h el e v e lt r a n s f o r m a t i o nf u n c t i o n ，a tt h es a m et i m e ，c o m m u n i c a t i o nc o n v e r t e rs e r i a lc o m m u n i c a t i o n si se x t e n d e da n dR S 4 8 5m u l t i - c h a n n e lp a r a l l e lc o m m u n i c a t i o ni Sa c h i e v e dt h r o u g ht h eu s eo fF P G A ( f i e l dp r o g r a m m a b l eg a t ea r r a y ) h a r d w a r ep r o g r a m m i n g F a u l ts i m u l a t o rs e t su pt h es e c o n df a u l tt h r o u g ha c c e s s i n gt h er e l a yc o n t r o lc o n t a c t si n t ot h es e c o n dc i r c u i to f10 k Vp o w e rd i s t r i b u t i o ne q u i p m e n t T os i m u l a t et h ed i s t r i b u t i o na r ko p e r a t i o nc o n d i t i o nw i t hd i f f e r e n tl o a di nt h er e a lw o r k p l a c e ，u s et h ev i r t u a Il o a dp o w e rt os i m u l a t et h ep o w e rf r e q u e n c yv o l t a g ea n dc u r r e n to fm a i nl o o p ，v i r t u a ll o a dp o w e rs o u r c ea d o p t st h eD D Sd i g i t a lw a v e f o r mI IA b s t r a c ts y n t h e s i st e c h n o l o g y , r e a l i z et h ea d j u s t a b l ef u n c t i o no fv o l t a