电力系统自动化实验室教学设备

来源：作者：发布时间：2018-8-7 10:52:25

电力系统自动化实验室教学设备

电力系统自动化实验室教学设备是一个高度自动化的、开放式多机电力综合实验系统，在电力系统的基础之上，将多个实验平台联接成一个大的电力系统，由电力系统综合自动化实验台、电力系统微机监控实验平台、电气控制及继电保护综合实验台组成

（一）电力系统综合自动化实验台

1、系统要求

（1）实验系统安全可靠、操作方便灵活，既是学生的实验平台又可作为老师的科研实验设备。

（2）实验系统结构紧凑，一体化设计，无外挂件，方便管理和学生操作。

（3）综合实验台具有各种微机自动装置和对应的各种手动控制装置，便于学生进行比较实验。

（4）核心控制（如励磁调节器）和微机线路保护装置，采用32位DSP芯片或其它单片机为核心控制器.

2、技术参数及指标

（1）三相同步发电机(SN=2.5KVA，VN=400，nn=1500r.p.m)

（2）直流电动机(PN=2.2KW，VN=220V)

（3）具有中间开关站的双回路输电线路(xL1=xL2=20Ω，xL3=xL4=40Ω)模型

（4）15KVA三相自耦调压器模拟无穷大系统

（5）4KVA整流变压器，调速、励磁等部件采用插件式结构，便于维护。

（6）微机调速装置（采用插件式结构）。

测量发电机转速精度优于0.2%；测量系统功角精度优于1度；手动模拟调节；微机自动调节；微机手动调节。

（7）微机励磁调节器（采用插件式结构）

采用32位DSP芯片或其它单片机为核心控制器的微机励磁调节器，该调节器调节手动、它励、自并励方式；恒电压、恒电流、恒无功、恒a四种控制方式；三种励磁限制功能；电力系统稳定器(PSS)功能并且有省级科学院的对PSS功能的检测报告；通讯功能；多种波形的观测。

（8）发电机电压调整范围

20%~120%（单机），20%~ 130%（单机实验），85%~120%（并网）；发电机电压调节精度：0.5%UN；起励超调小于10%UN，甩负荷超调小于15%UN；调差率±15%可调，档距小于0.1%；测控频率10Hz，即每工频周波测量和控制输出各两次。

（9）微机准同期控制器

测量系统频率，机端电压，系统电压精度优于0.5%；全自动准同期合闸；半自动准同期合闸；断路器合闸时间测定；多种参数的修改；通讯功能；多种波形的观测。

（10）微机保护装置（采用插件式结构）

采用32位DSP芯片或其它单片机为核心控制器的微机线路测控装置具有三段式电流保护功能；故障电流波形观测；微机自动重合闸功能；电流测量值优于1%。

（11）可以实现与微机联接通讯。

3、能完成的实验

（1）发电机启动和调整实验；

（2）运行方式实验；

（3）负荷调整实验；

（4）手动准同期并列实验；

（5）半自动准同期并列实验；

（6）全自动准同期并列实验；

（7）偏离准同期并列条件合闸实验；

（8）整定不同恒定越前时间合闸实验；

（9）各种信号波形观测；

（10）不同a（控制角）的励磁电压波形观测实验；

（11）同步发电机起励实验；

（12）控制方式及其相互切换实验；

（13）逆变灭磁和跳灭磁开关灭磁实验；

（14）伏赫限制实验；

（15）同步发电机强励实验；

（16）欠励限制实验；

（17）调差特性实验；

（18）过励限制实验；

（19）单回路稳态对称运行实验；

（20）双回路与单回路的稳态对称运行比较实验；

（21）单回路稳态非全相运行实验；

（22）单回路不对称稳态短路运行状态下实验；

（23）励磁调节器对静态稳定性影响实验；

（24）无调节励磁时，功率特性和功率极限的测定；

（25）手动调节励磁时，功率特性和功率极限测定；

（26）微机自并励时，功率特性和功率极限的测定；

（27）微机它励时，功率特性和功率极限的测定；

（28）单回路、双回路输送功率与功角关系实验；

（29）短路类型对电力系统暂态稳定性的影响实验；

（30）故障切除时间对暂态稳定的影响实验；

（31）有无强励磁对暂态稳定性影响实验；

（32）线路重合闸及其对系统暂态稳定性影响的实验；

（33）同步发电机异步运行和再同步实验；

（34）单机带负荷实验；

（35）单机带负荷与单机无穷大系统时频率特性实验。

（二）电力系统微机监控实验平台

1、系统要求

实验系统安全可靠、操作方便灵活，既是学生的实验平台又可作为老师的科研实验装置。

平台采用一体化设计，整体要求美观大气，采用全钢优质喷塑材料，所有观测、测量、操作组成部分均集中在监控台上面，方便操作及观测。

2、功能及特点

电力系统综合自动化微机监控实验系统是一个高度自动化的、开放式多机电力网综合实验系统，它建立在电力系统综合实验平台的基础之上，将多个实验平台联接成一个大的电力系统，由3~6台电力系统综合自动化实验台及6条输电线路和3组负荷组成，构成一个灵活多变的环型电网，便于理论计算和实验分析。每条输电线路和负荷都配有微机型的标准电力监测仪，可以显示各支路的电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数共计30多个电量，并且都通过RS485通讯口与微机相联，实时显示电力系统的运行状况，以及各开关的动作情况。完成报表打印，实现遥测、遥信、遥控、遥调等电力系统调度自动化功能。

3、技术参数及指标

（1）监控管理的工业控制计算机一台；

（2）模拟500kV、220kV电压等级的六条输电线路模型；

（3）模拟感性或阻性负荷三套；

（4）模拟4~6个发电厂的接口；

（5）具有88个输入/输出口的可编程序控制器一台；

（6）九台微机型标准电力监控仪，测定电流、电压、有功、无功等三十多个参数；

（7）通讯功能，实现整个电力系统的四遥功能；

（8）打印报表及系统数据；

（9）实现电力系统调度自动化功能；

（10）监控软件采用工业组态软件并且可以与上层20台以上计算机组网。

4、能完成的实验