電力系統(tǒng)自動化實驗室教學(xué)設(shè)備

來源：作者：發(fā)布時間：2018-8-7 10:52:25

電力系統(tǒng)自動化實驗室教學(xué)設(shè)備是一個高度自動化的、開放式多機電力綜合實驗系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，將多個實驗平臺聯(lián)接成一個大的電力系統(tǒng)，由電力系統(tǒng)綜合自動化實驗臺、電力系統(tǒng)微機監(jiān)控實驗平臺、電氣控制及繼電保護綜合實驗臺組成

（一）電力系統(tǒng)綜合自動化實驗臺

1、系統(tǒng)要求

（1）實驗系統(tǒng)安全可靠、操作方便靈活，既是學(xué)生的實驗平臺又可作為老師的科研實驗設(shè)備。

（2）實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，一體化設(shè)計，無外掛件，方便管理和學(xué)生操作。

（3）綜合實驗臺具有各種微機自動裝置和對應(yīng)的各種手動控制裝置，便于學(xué)生進行比較實驗。

（4）核心控制（如勵磁調(diào)節(jié)器）和微機線路保護裝置，采用32位DSP芯片或其它單片機為核心控制器.

2、技術(shù)參數(shù)及指標(biāo)

（1）三相同步發(fā)電機(SN=2.5KVA，VN=400，nn=1500r.p.m)

（2）直流電動機(PN=2.2KW，VN=220V)

（3）具有中間開關(guān)站的雙回路輸電線路(xL1=xL2=20Ω，xL3=xL4=40Ω)模型

（4）15KVA三相自耦調(diào)壓器模擬無窮大系統(tǒng)

（5）4KVA整流變壓器，調(diào)速、勵磁等部件采用插件式結(jié)構(gòu)，便于維護。

（6）微機調(diào)速裝置（采用插件式結(jié)構(gòu)）。

測量發(fā)電機轉(zhuǎn)速精度優(yōu)于0.2%；測量系統(tǒng)功角精度優(yōu)于1度；手動模擬調(diào)節(jié)；微機自動調(diào)節(jié)；微機手動調(diào)節(jié)。

（7）微機勵磁調(diào)節(jié)器（采用插件式結(jié)構(gòu)）

采用32位DSP芯片或其它單片機為核心控制器的微機勵磁調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)手動、它勵、自并勵方式；恒電壓、恒電流、恒無功、恒a四種控制方式；三種勵磁限制功能；電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)功能并且有省級科學(xué)院的對PSS功能的檢測報告；通訊功能；多種波形的觀測。

（8）發(fā)電機電壓調(diào)整范圍

20%~120%（單機），20%~ 130%（單機實驗），85%~120%（并網(wǎng)）；發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)精度：0.5%UN；起勵超調(diào)小于10%UN，甩負荷超調(diào)小于15%UN；調(diào)差率±15%可調(diào)，檔距小于0.1%；測控頻率10Hz，即每工頻周波測量和控制輸出各兩次。

（9）微機準同期控制器

測量系統(tǒng)頻率，機端電壓，系統(tǒng)電壓精度優(yōu)于0.5%；全自動準同期合閘；半自動準同期合閘；斷路器合閘時間測定；多種參數(shù)的修改；通訊功能；多種波形的觀測。

（10）微機保護裝置（采用插件式結(jié)構(gòu)）

采用32位DSP芯片或其它單片機為核心控制器的微機線路測控裝置具有三段式電流保護功能；故障電流波形觀測；微機自動重合閘功能；電流測量值優(yōu)于1%。

（11）可以實現(xiàn)與微機聯(lián)接通訊。

3、能完成的實驗

（1）發(fā)電機啟動和調(diào)整實驗；

（2）運行方式實驗；

（3）負荷調(diào)整實驗；

（4）手動準同期并列實驗；

（5）半自動準同期并列實驗；

（6）全自動準同期并列實驗；

（7）偏離準同期并列條件合閘實驗；

（8）整定不同恒定越前時間合閘實驗；

（9）各種信號波形觀測；

（10）不同a（控制角）的勵磁電壓波形觀測實驗；

（11）同步發(fā)電機起勵實驗；

（12）控制方式及其相互切換實驗；

（13）逆變滅磁和跳滅磁開關(guān)滅磁實驗；

（14）伏赫限制實驗；

（15）同步發(fā)電機強勵實驗；

（16）欠勵限制實驗；

（17）調(diào)差特性實驗；

（18）過勵限制實驗；

（19）單回路穩(wěn)態(tài)對稱運行實驗；

（20）雙回路與單回路的穩(wěn)態(tài)對稱運行比較實驗；

（21）單回路穩(wěn)態(tài)非全相運行實驗；

（22）單回路不對稱穩(wěn)態(tài)短路運行狀態(tài)下實驗；

（23）勵磁調(diào)節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定性影響實驗；

（24）無調(diào)節(jié)勵磁時，功率特性和功率極限的測定；

（25）手動調(diào)節(jié)勵磁時，功率特性和功率極限測定；

（26）微機自并勵時，功率特性和功率極限的測定；

（27）微機它勵時，功率特性和功率極限的測定；

（28）單回路、雙回路輸送功率與功角關(guān)系實驗；

（29）短路類型對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響實驗；

（30）故障切除時間對暫態(tài)穩(wěn)定的影響實驗；

（31）有無強勵磁對暫態(tài)穩(wěn)定性影響實驗；

（32）線路重合閘及其對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響的實驗；

（33）同步發(fā)電機異步運行和再同步實驗；

（34）單機帶負荷實驗；

（35）單機帶負荷與單機無窮大系統(tǒng)時頻率特性實驗。

（二）電力系統(tǒng)微機監(jiān)控實驗平臺

1、系統(tǒng)要求

實驗系統(tǒng)安全可靠、操作方便靈活，既是學(xué)生的實驗平臺又可作為老師的科研實驗裝置。

平臺采用一體化設(shè)計，整體要求美觀大氣，采用全鋼優(yōu)質(zhì)噴塑材料，所有觀測、測量、操作組成部分均集中在監(jiān)控臺上面，方便操作及觀測。

2、功能及特點

電力系統(tǒng)綜合自動化微機監(jiān)控實驗系統(tǒng)是一個高度自動化的、開放式多機電力網(wǎng)綜合實驗系統(tǒng)，它建立在電力系統(tǒng)綜合實驗平臺的基礎(chǔ)之上，將多個實驗平臺聯(lián)接成一個大的電力系統(tǒng)，由3~6臺電力系統(tǒng)綜合自動化實驗臺及6條輸電線路和3組負荷組成，構(gòu)成一個靈活多變的環(huán)型電網(wǎng)，便于理論計算和實驗分析。每條輸電線路和負荷都配有微機型的標(biāo)準電力監(jiān)測儀，可以顯示各支路的電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)共計30多個電量，并且都通過RS485通訊口與微機相聯(lián)，實時顯示電力系統(tǒng)的運行狀況，以及各開關(guān)的動作情況。完成報表打印，實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等電力系統(tǒng)調(diào)度自動化功能。

3、技術(shù)參數(shù)及指標(biāo)

（1）監(jiān)控管理的工業(yè)控制計算機一臺；

（2）模擬500kV、220kV電壓等級的六條輸電線路模型；

（3）模擬感性或阻性負荷三套；

（4）模擬4~6個發(fā)電廠的接口；

（5）具有88個輸入/輸出口的可編程序控制器一臺；

（6）九臺微機型標(biāo)準電力監(jiān)控儀，測定電流、電壓、有功、無功等三十多個參數(shù)；

（7）通訊功能，實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的四遙功能；

（8）打印報表及系統(tǒng)數(shù)據(jù)；

（9）實現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度自動化功能；

（10）監(jiān)控軟件采用工業(yè)組態(tài)軟件并且可以與上層20臺以上計算機組網(wǎng)。

4、能完成的實驗