電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)ppt課件

1、1,1多功能綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的作用,作為專業(yè)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；  作為課程設(shè)計(jì)專題研究的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；  作為生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)踐性內(nèi)容的基地；  作為畢業(yè)設(shè)計(jì)、研究生論文的研究平臺(tái)； 作為電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制科學(xué)研究平臺(tái)；,2,2 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)成,建立一個(gè)高度自動(dòng)化的多機(jī)復(fù)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(dòng)化、信息化、數(shù)字

2、化的特點(diǎn)； 實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的檢測(cè)、控制、監(jiān)視、保護(hù)、調(diào)度的自動(dòng)化 。,3,,4,2．1 發(fā)電機(jī)組,發(fā)電機(jī)組是由同在一個(gè)軸上的三相同步發(fā)電機(jī) SN=2kW，VN=400V，nN=1500r.p.m模擬原動(dòng)機(jī)用的直流電動(dòng)機(jī) PN=2.2kW，VN=220V以及測(cè)速裝置和功率角指示器組成,5,,,6,,,7,功率角指示器的構(gòu)成,一般實(shí)驗(yàn)室是采用閃光測(cè)速原理來測(cè)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(shí)間縮短，只有它在電壓達(dá)到最大值瞬刻才閃光。,8,功率角指示器原理說明,當(dāng)增加發(fā)電機(jī)有功功率輸出時(shí)，功角?將增大到?=?0的值，即發(fā)電機(jī)電勢(shì)Eq超前系統(tǒng)電壓Us。 當(dāng)箭頭轉(zhuǎn)到Eq為最大值的位置時(shí)，而電壓Us尚未到達(dá)最大值，日光燈不閃光，所以看不到箭頭，要等箭頭再轉(zhuǎn)一個(gè)角度后，電壓Us才達(dá)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(jī)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(yàn)操作臺(tái),輸電線路單元、微機(jī)線路保護(hù)單元、負(fù)荷調(diào)節(jié)和同期單元、 TGS-04型微機(jī)調(diào)速裝置 WL-04B微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 HGWT-03微機(jī)準(zhǔn)同期控制器儀表測(cè)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(yuǎn)距離輸電線路模型，每回線路分成兩段，并設(shè)置中間開關(guān)站，使發(fā)電

5、機(jī)與系統(tǒng)之間可構(gòu)成四種不同聯(lián)絡(luò)阻抗，便于實(shí)驗(yàn)分析比較。,11,YHB-Ⅲ型微機(jī)線路保護(hù),該裝置是專為實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，具有過流選相跳閘、自動(dòng)重合閘功能，備有事故記錄功能，有利于實(shí)驗(yàn)分析。在實(shí)驗(yàn)中可以觀測(cè)到線路重合閘對(duì)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響以及非全相運(yùn)行狀況。,12,TGS-04型微機(jī)調(diào)速裝置,該裝置是為教學(xué)和科研而設(shè)計(jì)的，能做到最大限度地滿足教學(xué)科研靈活多變的需要。具有測(cè)量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、測(cè)量電網(wǎng)頻率、測(cè)量系統(tǒng)功角、手動(dòng)模擬調(diào)節(jié)、手動(dòng)數(shù)字調(diào)節(jié)、微機(jī)

6、自動(dòng)調(diào)速以及過速保護(hù)等功能。,13,WL-04B微機(jī)勵(lì)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(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,設(shè)有定子過電壓保護(hù)；勵(lì)磁電流反時(shí)限延時(shí)過勵(lì)限制；最大勵(lì)磁電流瞬時(shí)限制；欠勵(lì)限制；伏赫限制等勵(lì)磁限制功能；設(shè)有按有功功率反饋的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）；勵(lì)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(shí)驗(yàn)錄波功能，可以記錄UF、IL、UL、P、Q、?等信號(hào)的時(shí)間響

7、應(yīng)曲線，供實(shí)驗(yàn)分析用。,15,勵(lì)磁方式可選擇,微機(jī)它勵(lì)方式 微機(jī)自并勵(lì)方式 手動(dòng)調(diào)節(jié)方式,16,HGWT-03微機(jī)準(zhǔn)同期控制裝置,它按恒定越前時(shí)間原理工作,17,準(zhǔn)同期控制裝置主要特點(diǎn),可選擇全自動(dòng)準(zhǔn)同期合閘；可選擇半自動(dòng)準(zhǔn)同期合閘；可測(cè)定斷路器的開關(guān)時(shí)間；可測(cè)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(shí)的合閘效果；按定頻調(diào)寬原理實(shí)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(shí)的均頻均壓效果；可觀察合閘脈沖相對(duì)于三角波的位置，測(cè)定越前時(shí)間和越前角度；可自由整定越前（開關(guān)）時(shí)間；輸出合閘出口電平信號(hào)，供實(shí)驗(yàn)錄波之用。,18,儀表測(cè)量和短路故障模擬單元,由各種測(cè)量表計(jì)及其切換開關(guān)、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(duì)象結(jié)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(shí)驗(yàn)臺(tái)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn) 準(zhǔn)同期并列實(shí)驗(yàn)  同步發(fā)電機(jī)微機(jī)勵(lì)磁實(shí)驗(yàn) 同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行實(shí)驗(yàn) 單機(jī)—無窮大系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn) 電力系統(tǒng)功率特性和功率極限實(shí)驗(yàn)  電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 單機(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn) 其它實(shí)驗(yàn),21,4 復(fù)雜電力系統(tǒng)的模型構(gòu)成,復(fù)雜電力系統(tǒng)由3～7臺(tái)相當(dāng)于實(shí)際電力系統(tǒng)中發(fā)電廠的“電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化

10、試驗(yàn)平臺(tái)” 1臺(tái)相當(dāng)于實(shí)際電力系統(tǒng)調(diào)度通信中心的“電力系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控試驗(yàn)臺(tái)” 6條不同長短的輸電線路和3組可改變功率大小的負(fù)荷等組成。,22,復(fù)雜電力系統(tǒng)主接線圖,23,4.1 復(fù)雜電力網(wǎng)的特點(diǎn),此電力網(wǎng)是具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)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(luò) 輻射型網(wǎng)絡(luò) T型網(wǎng)絡(luò),24,監(jiān)控系統(tǒng)的配置,多機(jī)電力網(wǎng)綜合試驗(yàn)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是多目標(biāo)、多參數(shù)、多功能的實(shí)時(shí)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的具體情況，采用了分層分布式系統(tǒng)配置。 上位機(jī)和現(xiàn)地控制單元（LCU）之間采用RS-485通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且通過通訊網(wǎng)絡(luò)與各開關(guān)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(yuǎn)方調(diào)度通訊。,25,,,26,4.2 試驗(yàn)系統(tǒng)特點(diǎn),★ 系統(tǒng)開放式 結(jié)構(gòu)體系模塊化，模塊接口標(biāo)準(zhǔn)化及功能處理分布化，一次系統(tǒng)可采用3至7臺(tái)發(fā)電機(jī)，各模塊采用標(biāo)準(zhǔn)通訊接口，可方便地接入現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，具有很好

12、的擴(kuò)展性。,27,發(fā)電機(jī)組的調(diào)速裝置、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、準(zhǔn)同期裝置以及線路過流保護(hù)和重合閘裝置除保留原有的手動(dòng)調(diào)節(jié)方式外，均有對(duì)應(yīng)的微機(jī)自動(dòng)方式，其參數(shù)可以在線修改，上位機(jī)顯示每臺(tái)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行工況。,★ 結(jié)構(gòu)微機(jī)化,28,,監(jiān)控試驗(yàn)臺(tái)對(duì)電力網(wǎng)的輸電線路、聯(lián)絡(luò)變壓器、負(fù)荷全部采用了微機(jī)型的標(biāo)準(zhǔn)電力監(jiān)測(cè)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(jī)監(jiān)控試驗(yàn)臺(tái),31,,開關(guān)量的輸入、輸出則通過可編程控制器來實(shí)現(xiàn)控

13、制， 并且各監(jiān)測(cè)儀和PLC通過RS-485通信口與上位機(jī)相聯(lián)，實(shí)時(shí)顯示電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。,32,,,,33,所有常規(guī)監(jiān)視和操作除在現(xiàn)地進(jìn)行外，還可以在遠(yuǎn)方的監(jiān)控系統(tǒng)上完成，計(jì)算機(jī)屏幕顯示整個(gè)電力系統(tǒng)的主接線的開關(guān)狀態(tài)和潮流分布，通過畫面切換可以顯示每臺(tái)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀況，包括勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電壓，通過鼠標(biāo)的點(diǎn)擊，可遠(yuǎn)方投、切線路或負(fù)荷，還可以通過鼠標(biāo)的操作增、減有功或無功功率，遠(yuǎn)方在線修改勵(lì)磁控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的遙測(cè)、遙信、

14、遙控、遙調(diào)等功能。,★ 操作監(jiān)視屏幕化,34,,,,35,,,36,,,,37,運(yùn)行中可以打印實(shí)驗(yàn)接線圖、潮流分布圖、報(bào)警信息、數(shù)據(jù)表格以及歷史記錄等。在分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，指導(dǎo)教師可以在計(jì)算機(jī)屏幕上觀察到每臺(tái)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀況，了解每組實(shí)驗(yàn)情況，使教學(xué)實(shí)驗(yàn)管理現(xiàn)代化。。,,,38,★ 功能綜合化,· 除能開出以專業(yè)基礎(chǔ)課程為中心的多門課程的40多個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)外，它還可以開出其他專業(yè)的一系列實(shí)驗(yàn)，具有很強(qiáng)的綜合性；·

15、能針對(duì)全部的專業(yè)課程進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)；· 能作為本專業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地，很好地彌補(bǔ)學(xué)生在實(shí)際電廠中不能動(dòng)手操作等實(shí)習(xí)中的不足；· 能緊跟時(shí)代步伐將最先進(jìn)的電力科學(xué)技術(shù)融入到教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)之中；· 能作為教師和研究生的科研實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的開發(fā)平臺(tái)，提高設(shè)備的利用率。,39,5 教學(xué)實(shí)驗(yàn)及其擴(kuò)展實(shí)驗(yàn),多機(jī)電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)； 復(fù)雜電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)； 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)；