電力系統(tǒng)自動化實驗指導ppt課件

1、1,1多功能綜合實驗平臺的作用,作為專業(yè)課程的教學實驗平臺；  作為課程設計專題研究的實驗平臺；  作為生產(chǎn)實習實踐性內(nèi)容的基地；  作為畢業(yè)設計、研究生論文的研究平臺； 作為電力系統(tǒng)運行與控制科學研究平臺；,2,2 簡單電力系統(tǒng)實驗平臺的構成,建立一個高度自動化的多機復雜電力系統(tǒng)模型，使它能夠反映現(xiàn)代電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用的全過程； 充分體現(xiàn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)高度自動化、信息化、數(shù)字

2、化的特點； 實現(xiàn)電力系統(tǒng)的檢測、控制、監(jiān)視、保護、調(diào)度的自動化 。,3,,4,2．1 發(fā)電機組,發(fā)電機組是由同在一個軸上的三相同步發(fā)電機 SN=2kW，VN=400V，nN=1500r.p.m模擬原動機用的直流電動機 PN=2.2kW，VN=220V以及測速裝置和功率角指示器組成,5,,,6,,,7,功率角指示器的構成,一般實驗室是采用閃光測速原理來測量功角?。如果控制交流電壓頻率的幅

3、值或使之波形變?yōu)榧夥宀?，則閃光持續(xù)時間縮短，只有它在電壓達到最大值瞬刻才閃光。,8,功率角指示器原理說明,當增加發(fā)電機有功功率輸出時，功角?將增大到?=?0的值，即發(fā)電機電勢Eq超前系統(tǒng)電壓Us。 當箭頭轉到Eq為最大值的位置時，而電壓Us尚未到達最大值，日光燈不閃光，所以看不到箭頭，要等箭頭再轉一個角度后，電壓Us才達到最大值，即日光燈閃亮， 我們便看見箭頭指向新位置，這新的位置與原來?=0的位置間的位置間的夾角，便是功角?0。

4、 刻度角都是按該發(fā)電機的電角度來刻劃的，所以可以直接從刻度盤上讀出?的電角度值。,9,2．2 試驗操作臺,輸電線路單元、微機線路保護單元、負荷調(diào)節(jié)和同期單元、 TGS-04型微機調(diào)速裝置 WL-04B微機勵磁調(diào)節(jié)器 HGWT-03微機準同期控制器儀表測量和短路故障模擬單元等組成。,10,輸電線路單元,輸電線路采用雙回路遠距離輸電線路模型，每回線路分成兩段，并設置中間開關站，使發(fā)電

5、機與系統(tǒng)之間可構成四種不同聯(lián)絡阻抗，便于實驗分析比較。,11,YHB-Ⅲ型微機線路保護,該裝置是專為實驗教學設計，具有過流選相跳閘、自動重合閘功能，備有事故記錄功能，有利于實驗分析。在實驗中可以觀測到線路重合閘對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響以及非全相運行狀況。,12,TGS-04型微機調(diào)速裝置,該裝置是為教學和科研而設計的，能做到最大限度地滿足教學科研靈活多變的需要。具有測量發(fā)電機轉速、測量電網(wǎng)頻率、測量系統(tǒng)功角、手動模擬調(diào)節(jié)、手動數(shù)字調(diào)節(jié)、微機

6、自動調(diào)速以及過速保護等功能。,13,WL-04B微機勵磁調(diào)節(jié)器,控制方式恒UF方式、恒IL方式、恒?方式、恒Q方式；,14,WL-04B微機勵磁調(diào)節(jié)器,設有定子過電壓保護；勵磁電流反時限延時過勵限制；最大勵磁電流瞬時限制；欠勵限制；伏赫限制等勵磁限制功能；設有按有功功率反饋的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）；勵磁調(diào)節(jié)器控制參數(shù)可在線修改，在線固化，靈活方便，并具有實驗錄波功能，可以記錄UF、IL、UL、P、Q、?等信號的時間響

7、應曲線，供實驗分析用。,15,勵磁方式可選擇,微機它勵方式 微機自并勵方式 手動調(diào)節(jié)方式,16,HGWT-03微機準同期控制裝置,它按恒定越前時間原理工作,17,準同期控制裝置主要特點,可選擇全自動準同期合閘；可選擇半自動準同期合閘；可測定斷路器的開關時間；可測定合閘誤差角；可改變頻差允許值，電壓差允許值，觀察不同整定值時的合閘效果；按定頻調(diào)寬原理實現(xiàn)均頻均壓控制，自由整定均頻均壓脈沖寬度系數(shù)，自由整定均頻均壓脈沖周期；觀

8、察不同整定值時的均頻均壓效果；可觀察合閘脈沖相對于三角波的位置，測定越前時間和越前角度；可自由整定越前（開關）時間；輸出合閘出口電平信號，供實驗錄波之用。,18,儀表測量和短路故障模擬單元,由各種測量表計及其切換開關、各種帶燈操作按鈕和各種類型的短路故障操作等部分組成。操作按鈕與模擬接線圖中被操作的對象結合起來，并用燈光顏色表示其工作狀態(tài)，具有直觀的效果。,19,2．3 無窮大系統(tǒng),無窮大電源是由15kVA的自耦調(diào)壓器組成。

9、 通過調(diào)整自耦調(diào)壓器的電壓可以改變無窮大母線的電壓。,20,3 綜合實驗臺的教學實驗內(nèi)容,電力系統(tǒng)運行實驗 準同期并列實驗  同步發(fā)電機微機勵磁實驗 同步發(fā)電機運行實驗 單機—無窮大系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定實驗 電力系統(tǒng)功率特性和功率極限實驗  電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性實驗 單機帶負荷實驗 其它實驗,21,4 復雜電力系統(tǒng)的模型構成,復雜電力系統(tǒng)由3～7臺相當于實際電力系統(tǒng)中發(fā)電廠的“電力系統(tǒng)綜合自動化

10、試驗平臺” 1臺相當于實際電力系統(tǒng)調(diào)度通信中心的“電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗臺” 6條不同長短的輸電線路和3組可改變功率大小的負荷等組成。,22,復雜電力系統(tǒng)主接線圖,23,4.1 復雜電力網(wǎng)的特點,此電力網(wǎng)是具有多個節(jié)點的環(huán)形電力網(wǎng)，通過投切線路，能靈活地改變接線方式。 環(huán)型網(wǎng)絡 輻射型網(wǎng)絡 T型網(wǎng)絡,24,監(jiān)控系統(tǒng)的配置,多機電力網(wǎng)綜合試驗系統(tǒng)中的計算機監(jiān)控系統(tǒng)是多目標、多參數(shù)、多功能的實時系統(tǒng)，為了使監(jiān)控系統(tǒng)具有良

11、好的開放性，并考慮實驗系統(tǒng)的具體情況，采用了分層分布式系統(tǒng)配置。 上位機和現(xiàn)地控制單元（LCU）之間采用RS-485通訊網(wǎng)絡結構，并且通過通訊網(wǎng)絡與各開關站的智能儀表、控制執(zhí)行單元（PLC）相聯(lián)，可通過局域網(wǎng)與遠方調(diào)度通訊。,25,,,26,4.2 試驗系統(tǒng)特點,★ 系統(tǒng)開放式 結構體系模塊化，模塊接口標準化及功能處理分布化，一次系統(tǒng)可采用3至7臺發(fā)電機，各模塊采用標準通訊接口，可方便地接入現(xiàn)場總線網(wǎng)絡，具有很好

12、的擴展性。,27,發(fā)電機組的調(diào)速裝置、勵磁調(diào)節(jié)器、準同期裝置以及線路過流保護和重合閘裝置除保留原有的手動調(diào)節(jié)方式外，均有對應的微機自動方式，其參數(shù)可以在線修改，上位機顯示每臺發(fā)電機的運行工況。,★ 結構微機化,28,,監(jiān)控試驗臺對電力網(wǎng)的輸電線路、聯(lián)絡變壓器、負荷全部采用了微機型的標準電力監(jiān)測儀，可以現(xiàn)地顯示各支路的所有電氣量。,29,,,,30,PS-5G型電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗臺,31,,開關量的輸入、輸出則通過可編程控制器來實現(xiàn)控

13、制， 并且各監(jiān)測儀和PLC通過RS-485通信口與上位機相聯(lián)，實時顯示電力系統(tǒng)的運行狀況。,32,,,,33,所有常規(guī)監(jiān)視和操作除在現(xiàn)地進行外，還可以在遠方的監(jiān)控系統(tǒng)上完成，計算機屏幕顯示整個電力系統(tǒng)的主接線的開關狀態(tài)和潮流分布，通過畫面切換可以顯示每臺發(fā)電機的運行狀況，包括勵磁電流、勵磁電壓，通過鼠標的點擊，可遠方投、切線路或負荷，還可以通過鼠標的操作增、減有功或無功功率，遠方在線修改勵磁控制參數(shù)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化的遙測、遙信、

14、遙控、遙調(diào)等功能。,★ 操作監(jiān)視屏幕化,34,,,,35,,,36,,,,37,運行中可以打印實驗接線圖、潮流分布圖、報警信息、數(shù)據(jù)表格以及歷史記錄等。在分組實驗時，指導教師可以在計算機屏幕上觀察到每臺發(fā)電機的運行狀況，了解每組實驗情況，使教學實驗管理現(xiàn)代化。。,,,38,★ 功能綜合化,· 除能開出以專業(yè)基礎課程為中心的多門課程的40多個教學實驗外，它還可以開出其他專業(yè)的一系列實驗，具有很強的綜合性；·

15、能針對全部的專業(yè)課程進行課程設計和畢業(yè)設計；· 能作為本專業(yè)的認識實習和生產(chǎn)實習基地，很好地彌補學生在實際電廠中不能動手操作等實習中的不足；· 能緊跟時代步伐將最先進的電力科學技術融入到教學實驗系統(tǒng)之中；· 能作為教師和研究生的科研實驗和實驗教學研究的開發(fā)平臺，提高設備的利用率。,39,5 教學實驗及其擴展實驗,多機電力系統(tǒng)運行實驗； 復雜電力系統(tǒng)分析實驗； 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化實驗；