一、基本要求

可滿足全國各高等院?！豆┡潆娂夹g》、《工廠供電》、《電力系統繼電保護》、《微機保護》、《配電自動化》等課程實驗教學要求，除可完成電力系統變配電中的自動裝置、變電站監控、各種繼電特性、繼電保護、微機線路保護、變壓器保護、PLC邏輯控制等工程實驗內容，還需配置教學仿真系統以及具備二次開發軟硬件條件作為教學科研實驗平臺。

二、技術條件

1）輸入電源：三相 380V±5% 50Hz

2）工作環境：溫度-10℃－＋40℃　相對濕度≤85% 海拔≤4000m

三、整體結構說明：

整個供配電技術實驗系統由電氣系統主接線模擬屏、電氣系統控制屏、電氣系統后臺保護臺、主機系統及操作軟件四部分組成。典型的一次系統，二次設備、監視儀表配套齊全和電腦桌（實驗裝置、電腦桌要求具有腳輪，可以移動)。整體尺寸要求：綜合實驗系統系統3000mm×600mm×2000mm、后臺：1630mm×650mm×1630mm，金屬材質，板厚不低于2mm；電腦桌長度<=700mm，寬度<=600mm，高度<=1000mm，板材厚度不小于25mm優質密度板。

★1）電氣系統主接線模擬屏、控制屏均采用組合式全封閉鋼結構屏架，表面敷以鋁合金裝飾。屏面采用進口工程塑料，按照德國西門子公司先進式生產的模擬方塊（或稱馬賽克），模擬方塊的面板可以自由拆卸，以方便用戶對屏面布局的自行更改，馬賽克方塊的尺寸為25×25mm。屏面上采用刻槽各種模擬網絡圖和操作圖，方便布局的更改、使布局更加明朗、清晰。供配電技術綜合實驗系統主接線圖，為一家中型工廠供電系統中高壓配電所（HDS）及其附設的車間變電所（STS）的主接線圖，通過10kV的高壓配電所（HDS）將電能送到各個車間變電所?？刂破烈蟛捎玫氖前锤叩蛪撼商着潆娧b置之間的相互連接和排列位置而繪制的裝置式主接線圖，分為10kV級、220V/380V級兩部分。

2）實驗臺要求：

實驗臺整體采用掛箱式結構，方便替換使用。柜內接線整齊美觀、符合國家設計標準，符合EMC；柜內電器采用知名品牌，保障安全。實驗臺面板上接線端子要求牢固。調節阻抗的旋鈕要求加固處理，結實耐用。

提供實驗臺內部接線圖紙，方便檢查錯誤；提供二次開發平臺軟硬件的詳細資料，方便以后開展創新性實驗課程。

四、主要模塊（掛箱）說明：

★1）三相電量智能監測儀：是一款智能電參數變送器，能夠監測三相四線制交流電路中的三相電流（真有效值）、三相電壓（真有效值）、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電能、無功電能等電參數。并帶2路開關量輸入及1路繼電器報警輸出。通信采用采用工業現場常用的標準MODBUS通信協議，各輸入輸出采用電磁隔離和光電隔離技術，電壓輸入、電流輸入及輸出三方完全隔離。

2）要求提供0～380V連續可調交流電壓，額定輸出功率3kVA，并帶有電流型漏電保護器和高靈敏度互感器組成的電子線路多重保護，帶有一指針式交流電壓表監視三相交流電壓輸出。并接有升流器，輸出帶有過流保護，最大輸出電流可達20A。

直流電源及母線：提供二次回路所需的220V直流電壓，帶有過流保護和發光二極管指示。提供控制小母線輸出。

3）二次回路：一次系統的電壓互感器、電流互感器的二次側接線端子，輸出可接繼電器和微機保護裝置，可分別進行變壓器故障設置（內部短路、正常工作、外部短路）和線路故障設置（正常工作、近端短路、遠端短路），同時通過按鈕可設置多種故障現象（三相短路故障、兩相短路故障、單相接地故障等）。

4）PLC主機和模塊：可以把PLC功能和智能儀表擴展到繼電保護中，采用工業組態軟件編程，對供配電系統進行監控。在完成繼電特性、繼電保護、變壓器保護實驗時可實時采集實驗數據、波形等，并保留在實驗計算機內。通過計算機處理和分析，實現變電站電壓無功綜合自動調節及無人值守的要求?？梢酝ㄟ^PLC整個供配電系統實現遠程終端控制（RTU）功能。上位機軟件采用工業組態軟件，提供軟件的連接庫文件，用戶可以在此軟件平臺上完成各種控制的研究。

5）斷路器回路及信號指示：采用油墨絲印技術，模擬一次回路進線，各器件的輸出端子均引出到面板的護套高壓接線柱上，方便學生自行設計各種實驗線路。用于模擬電力系統輸電線路，變電站，工廠供電出線線路斷路器部分。

6）控制開關；提供有二只萬能轉換開關和三種不同規格接線端子的轉接模塊；控制開關用于系統切換，接線轉換端子，用于不同的導線進行轉換。

7）繼電器模塊：電磁式電流繼電器、低電壓繼電器、時間繼電器、中間繼電器、延時中間繼電器、電流型型信號繼電器、自動重合閘繼電器、差動繼電器等多種繼電器，所有繼電器均要求采用知名專業廠家的產品。

8）儀表要求：提供多量程數字交流電壓表、交流電流表、直流電壓表、直流電流表等實驗所需儀表，0.5級精度，帶過量程保護。

9）多功能微機線路保護裝置要求：

9.1適用范圍：主要適用于220KV以下電壓等級的不帶有距離保護的線路保護，且具有測量、控制、遠動、通訊功能，既可集中組屏，也可分散放于開關柜內。

9.2保護功能要求：能夠實現速斷、速斷方向、限時速斷、限時速斷后加速、限時速斷方向、過電流、過電流后加速、過電流方向、過負荷、重合閘、重合閘檢無壓、重合閘檢同期、零序過流、零序I段、零序II段、零序III段、PT斷線多種保護。

要求主界面上具備主控設置、保護使能、波形記錄、參數校正、運行監控、歷史記錄等功能模塊。

9.3技術參數要求：利用高性能STM32作為控制核心芯片，并采用運行圖形化系統的觸摸屏技術完成微機線路保護的控制功能。采用7寸彩色觸摸屏實現人機對話，設有以太網接口，通過無線網絡技術同上位機通信，可實現教師機遠程控制學生機的權限，上位機要求采用工業監控軟件，學生可以進行二次開發。

微機線路保護具體參數要求如下：電流速斷定值1～5A;限時速斷定值;1～5A限時速斷延時;1～5s過電流定值;1～5A過電流延時;1～5s重合閘檢無流定值;1～5A檢同期允許角度;0～30負序電壓;5～40V零序過流定值;0～5A零序過流延時1～5s;

9.4要求可實現核心保護的二次開發功能，對微機保護系統進行二次開發，不影響原系統的正常運行，二次開發核心模塊要求STM32芯片，開發軟件采用Keil_MDK，使教授的單片機課程和具體的工程應用相接軌。要求直接深入底層芯片級，實現真正的二次開發。要求直接深入底層芯片級，要求采用C語言或者C++編程。具有二次開發功能如下：輸入口開發功能；輸出口開發功能；輕瓦斯告警二次開發設計等。要求標書中提供二次開發功能軟件界面圖片。

★10）基于matlab/simulink RTWT模式下微機通用保護裝置招標要求(要求標書中提供提供現場保護裝置的實驗操作的視頻演示或現場樣機展示，供評標專家打分參考。)

10.1教學要求：

要求能使學生能直觀理解微機保護原理,分析微機內部的動作過程，并掌握matlab/simulink RTWT動態系統建模、仿真的教學要求。具備在線觀測、調試等功能。

10.2技術功能要求

（1）要求構建于matlab實時視窗RTWT模式，使用matlab/simulink提供的動態系統建模、仿真和綜合分析的集成環境引擎，開發出微機保護裝置的控制算法，封裝成可視化的模塊組件。

（2） 要求用戶通過上位機matlab/simulink界面進行輸入程序代碼，由內部實時操作系統將Simulink庫搭建的算法轉換成機執行文件。

（3） 要求實時運動控制板卡采用FPGA和低壓差分串行總線技術，通過PCI控制芯片和電腦內的PCI總線相連。

10.3微機通用保護裝置軟、硬件參數要求

（1）要求由實時運動控制板卡、外部模數轉換模塊、外部脈寬調制模塊及開關量模塊組成。

（2）實時運動控制板卡硬件參數要求：提供4路DA，2路AD，6路PWM輸出1路保護中斷輸入，3路光編差分信號輸入和3路霍爾差分信號輸入及8路 數字量輸入輸出。支持實時視窗目標(RTWT)和RTWT目標(RTWT target)環境。

（3）微機通用保護裝置軟件系統要求由保護元件算法及邏輯系統、數據采集系統、數據通訊系統、保護裝置出口系統四個系統組成。

11、與設備配套的教學軟件：互聯電力系統教學軟件，讓學生理解供配電技術實驗裝置在整個電網系統中的作用，通過軟件的學習，也讓學生對整個電網系統有一定的理性了解。

整套軟件包括：數據采集功能模塊：采集相關電壓、電流參數。狀態監視功能模塊：對整個系統進行監控。數據處理功能模塊：對整個系統的數據進行分析處理。遙控遙調功能模塊：對工廠供電、變電站等設備進行遙控、遙調。學生管理功能模塊：分配操作權限下發給學生。

遠程瀏覽功能模塊：通過IE瀏覽器遠程對系統進行遠程瀏覽。斷路器監視功能模塊：對斷路器狀態進行監測。功率調整功能模塊：對發電廠進行調度。實時曲線分析功能模塊：對變電站、工廠供電設備的電壓、電流進行曲線分析。