一、基本要求

可满足全国各高等院校《供配电技术》、《工厂供电》、《电力系统继电保护》、《微机保护》、《配电自动化》等课程实验教学要求，除可完成电力系统变配电中的自动装置、变电站监控、各种继电特性、继电保护、微机线路保护、变压器保护、PLC逻辑控制等工程实验内容，还需配置教学仿真系统以及具备二次开发软硬件条件作为教学科研实验平台。

二、技术条件

1）输入电源：三相 380V±5% 50Hz

2）工作环境：温度-10℃－＋40℃　相对湿度≤85% 海拔≤4000m

三、整体结构说明：

整个供配电技术实验系统由电气系统主接线模拟屏、电气系统控制屏、电气系统后台保护台、主机系统及操作软件四部分组成。典型的一次系统，二次设备、监视仪表配套齐全和电脑桌（实验装置、电脑桌要求具有脚轮，可以移动)。整体尺寸要求：综合实验系统系统3000mm×600mm×2000mm、后台：1630mm×650mm×1630mm，金属材质，板厚不低于2mm；电脑桌长度<=700mm，宽度<=600mm，高度<=1000mm，板材厚度不小于25mm优质密度板。

★1）电气系统主接线模拟屏、控制屏均采用组合式全封闭钢结构屏架，表面敷以铝合金装饰。屏面采用进口工程塑料，按照德国西门子公司先进式生产的模拟方块（或称马赛克），模拟方块的面板可以自由拆卸，以方便用户对屏面布局的自行更改，马赛克方块的尺寸为25×25mm。屏面上采用刻槽各种模拟网络图和操作图，方便布局的更改、使布局更加明朗、清晰。供配电技术综合实验系统主接线图，为一家中型工厂供电系统中高压配电所（HDS）及其附设的车间变电所（STS）的主接线图，通过10kV的高压配电所（HDS）将电能送到各个车间变电所。控制屏要求采用的是按高低压成套配电装置之间的相互连接和排列位置而绘制的装置式主接线图，分为10kV级、220V/380V级两部分。

2）实验台要求：

实验台整体采用挂箱式结构，方便替换使用。柜内接线整齐美观、符合国家设计标准，符合EMC；柜内电器采用知名品牌，保障安全。实验台面板上接线端子要求牢固。调节阻抗的旋钮要求加固处理，结实耐用。

提供实验台内部接线图纸，方便检查错误；提供二次开发平台软硬件的详细资料，方便以后开展创新性实验课程。

四、主要模块（挂箱）说明：

★1）三相电量智能监测仪：是一款智能电参数变送器，能够监测三相四线制交流电路中的三相电流（真有效值）、三相电压（真有效值）、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能等电参数。并带2路开关量输入及1路继电器报警输出。通信采用采用工业现场常用的标准MODBUS通信协议，各输入输出采用电磁隔离和光电隔离技术，电压输入、电流输入及输出三方完全隔离。

2）要求提供0～380V连续可调交流电压，额定输出功率3kVA，并带有电流型漏电保护器和高灵敏度互感器组成的电子线路多重保护，带有一指针式交流电压表监视三相交流电压输出。并接有升流器，输出带有过流保护，最大输出电流可达20A。

直流电源及母线：提供二次回路所需的220V直流电压，带有过流保护和发光二极管指示。提供控制小母线输出。

3）二次回路：一次系统的电压互感器、电流互感器的二次侧接线端子，输出可接继电器和微机保护装置，可分别进行变压器故障设置（内部短路、正常工作、外部短路）和线路故障设置（正常工作、近端短路、远端短路），同时通过按钮可设置多种故障现象（三相短路故障、两相短路故障、单相接地故障等）。

4）PLC主机和模块：可以把PLC功能和智能仪表扩展到继电保护中，采用工业组态软件编程，对供配电系统进行监控。在完成继电特性、继电保护、变压器保护实验时可实时采集实验数据、波形等，并保留在实验计算机内。通过计算机处理和分析，实现变电站电压无功综合自动调节及无人值守的要求。可以通过PLC整个供配电系统实现远程终端控制（RTU）功能。上位机软件采用工业组态软件，提供软件的连接库文件，用户可以在此软件平台上完成各种控制的研究。

5）断路器回路及信号指示：采用油墨丝印技术，模拟一次回路进线，各器件的输出端子均引出到面板的护套高压接线柱上，方便学生自行设计各种实验线路。用于模拟电力系统输电线路，变电站，工厂供电出线线路断路器部分。

6）控制开关；提供有二只万能转换开关和三种不同规格接线端子的转接模块；控制开关用于系统切换，接线转换端子，用于不同的导线进行转换。

7）继电器模块：电磁式电流继电器、低电压继电器、时间继电器、中间继电器、延时中间继电器、电流型型信号继电器、自动重合闸继电器、差动继电器等多种继电器，所有继电器均要求采用知名专业厂家的产品。

8）仪表要求：提供多量程数字交流电压表、交流电流表、直流电压表、直流电流表等实验所需仪表，0.5级精度，带过量程保护。

9）多功能微机线路保护装置要求：

9.1适用范围：主要适用于220KV以下电压等级的不带有距离保护的线路保护，且具有测量、控制、远动、通讯功能，既可集中组屏，也可分散放于开关柜内。

9.2保护功能要求：能够实现速断、速断方向、限时速断、限时速断后加速、限时速断方向、过电流、过电流后加速、过电流方向、过负荷、重合闸、重合闸检无压、重合闸检同期、零序过流、零序I段、零序II段、零序III段、PT断线多种保护。

要求主界面上具备主控设置、保护使能、波形记录、参数校正、运行监控、历史记录等功能模块。

9.3技术参数要求：利用高性能STM32作为控制核心芯片，并采用运行图形化系统的触摸屏技术完成微机线路保护的控制功能。采用7寸彩色触摸屏实现人机对话，设有以太网接口，通过无线网络技术同上位机通信，可实现教师机远程控制学生机的权限，上位机要求采用工业监控软件，学生可以进行二次开发。

微机线路保护具体参数要求如下：电流速断定值1～5A;限时速断定值;1～5A限时速断延时;1～5s过电流定值;1～5A过电流延时;1～5s重合闸检无流定值;1～5A检同期允许角度;0～30负序电压;5～40V零序过流定值;0～5A零序过流延时1～5s;

9.4要求可实现核心保护的二次开发功能，对微机保护系统进行二次开发，不影响原系统的正常运行，二次开发核心模块要求STM32芯片，开发软件采用Keil_MDK，使教授的单片机课程和具体的工程应用相接轨。要求直接深入底层芯片级，实现真正的二次开发。要求直接深入底层芯片级，要求采用C语言或者C++编程。具有二次开发功能如下：输入口开发功能；输出口开发功能；轻瓦斯告警二次开发设计等。要求标书中提供二次开发功能软件界面图片。

★10）基于matlab/simulink RTWT模式下微机通用保护装置招标要求(要求标书中提供提供现场保护装置的实验操作的视频演示或现场样机展示，供评标专家打分参考。)

10.1教学要求：

要求能使学生能直观理解微机保护原理,分析微机内部的动作过程，并掌握matlab/simulink RTWT动态系统建模、仿真的教学要求。具备在线观测、调试等功能。

10.2技术功能要求

（1）要求构建于matlab实时视窗RTWT模式，使用matlab/simulink提供的动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境引擎，开发出微机保护装置的控制算法，封装成可视化的模块组件。

（2） 要求用户通过上位机matlab/simulink界面进行输入程序代码，由内部实时操作系统将Simulink库搭建的算法转换成机执行文件。

（3） 要求实时运动控制板卡采用FPGA和低压差分串行总线技术，通过PCI控制芯片和电脑内的PCI总线相连。

10.3微机通用保护装置软、硬件参数要求

（1）要求由实时运动控制板卡、外部模数转换模块、外部脉宽调制模块及开关量模块组成。

（2）实时运动控制板卡硬件参数要求：提供4路DA，2路AD，6路PWM输出1路保护中断输入，3路光编差分信号输入和3路霍尔差分信号输入及8路 数字量输入输出。支持实时视窗目标(RTWT)和RTWT目标(RTWT target)环境。

（3）微机通用保护装置软件系统要求由保护元件算法及逻辑系统、数据采集系统、数据通讯系统、保护装置出口系统四个系统组成。

11、与设备配套的教学软件：互联电力系统教学软件，让学生理解供配电技术实验装置在整个电网系统中的作用，通过软件的学习，也让学生对整个电网系统有一定的理性了解。

整套软件包括：数据采集功能模块：采集相关电压、电流参数。状态监视功能模块：对整个系统进行监控。数据处理功能模块：对整个系统的数据进行分析处理。遥控遥调功能模块：对工厂供电、变电站等设备进行遥控、遥调。学生管理功能模块：分配操作权限下发给学生。

远程浏览功能模块：通过IE浏览器远程对系统进行远程浏览。断路器监视功能模块：对断路器状态进行监测。功率调整功能模块：对发电厂进行调度。实时曲线分析功能模块：对变电站、工厂供电设备的电压、电流进行曲线分析。