浙江大学电力系统综合动模实验系统简介ppt
电力系统动态模拟综合实验
《电力系统动态模拟综合实验》实验报告实验名称发电机及系统短路故障影响实验姓名XXX 学号XXX日期XXX 地点XXX成绩________________ 教师_____________________电气工程学院第1页共11页东南大学1. 实验目的：（1 ）了解动模实验室的构成，主要设备及其功能。
（2） 熟悉和掌握发电机的启动，调压，调速，并网，解列，停机等操作。
（3） 通过单机---无穷大系统中不同点的短路故障实验， 理解发电机在短路时的电磁暂态过 程，分析和掌握短路起始相角及回路阻抗对发电机运行状态的影响。
2. 实验内容：在单机----无穷大主接线模拟实验系统中，通过实验操作，熟悉实验室环境及实验设备,掌握发电机的启动，调压，调速，并列，解列及停机操作方法，选择不同的短路点进行短路 故障实验，录取短路时刻的电压，电流波形，然后，根据所学知识，分析求取发电机或系统 的状态参数，理解和掌握短路故障对发电机及系统运行状态的影响。
3. 实验原理（实验的理论基础）：根据《电力系统暂态分析》相关理论，可知在三相短路时，发电机定子绕组电流中含有以下四个分量线即直流分量。
，将短路电流减去直流分量，则可以认为是基频交流分量。
根据发电机参 数，T d ，和T d ，，都较小，在短路后0.5s ，可以认为基频电流中只含有稳态分量，读出此 时电流幅值i w （a ）。
在此时刻前找两处幅值 11, 12及对应时刻T 1, T 2,则可得方程组：图1.发电机短路电流波形图i w （ a ）为强制分量，不衰减 ?i w 为按此时励磁绕组的时间常数 ?iW2为按直轴阻尼绕组的时间常数T d '衰减的分量 T d ，'衰减的分量 i a 和i 2w 为按定子绕组的时间常数 根据发电机三相短路时电流波形图,T a 衰减的分量由短路电流波形图绘制其包络线。
包络线中分T 1 T 1' n山 “ theTd由此可以求出?i w , ?i w2。
电力系统动态模拟综合实验
《电力系统动态模拟综合实验》实验报告实验名称发电机及系统短路故障影响实验姓名XXX 学号XXX日期XXX 地点XXX成绩教师电气工程学院东南大学1.实验目的：（1）了解动模实验室的构成，主要设备及其功能。
（2）熟悉和掌握发电机的启动，调压，调速，并网，解列，停机等操作。
（3）通过单机---无穷大系统中不同点的短路故障实验，理解发电机在短路时的电磁暂态过程，分析和掌握短路起始相角及回路阻抗对发电机运行状态的影响。
2.实验内容：在单机----无穷大主接线模拟实验系统中，通过实验操作，熟悉实验室环境及实验设备，掌握发电机的启动，调压，调速，并列，解列及停机操作方法，选择不同的短路点进行短路故障实验，录取短路时刻的电压，电流波形，然后，根据所学知识，分析求取发电机或系统的状态参数，理解和掌握短路故障对发电机及系统运行状态的影响。
3.实验原理（实验的理论基础）：根据《电力系统暂态分析》相关理论，可知在三相短路时，发电机定子绕组电流中含有以下四个分量图1.发电机短路电流波形图i w(∞)为强制分量，不衰减∆i w为按此时励磁绕组的时间常数T d’衰减的分量∆i w2为按直轴阻尼绕组的时间常数T d’’衰减的分量iα和i2w为按定子绕组的时间常数T a衰减的分量根据发电机三相短路时电流波形图，由短路电流波形图绘制其包络线。
包络线中分线即直流分量。
将短路电流减去直流分量，则可以认为是基频交流分量。
根据发电机参数，T d’和T d’’都较小，在短路后0.5s，可以认为基频电流中只含有稳态分量，读出此时电流幅值i w(∞)。
在此时刻前找两处幅值I1，I2及对应时刻T1，T2，则可得方程组：11'''22'''21()22()d d d d T T T T w w w T T T T w w w i e i e i i e i e i --∞--∞⎧+=I -⎪⎪⎨⎪+=I -⎪⎩由此可以求出∆i w ，∆i w2。
浙江大学--模电PPT精品课件
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五、三极管的主要参数
❖电流放大系数（倍数）
直流共射电流放大系数：
ICICE OIC
IB
IB
交流共射电流放大系数：
IC, 20 ~200
IB
直流共基电流放大系数： 交流共基电流放大系数：
IC
IE
IC, 0.9~ 50.995
IE
集成电子2021技/3/术1 基础教程 —— 电子器件基础
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➢VCE = 0V 时 ➢VCE 增长时 ➢VCE > 1V 后
集成电子2021技/3/术1 基础教程 —— 电子器件基础
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❖共射极输出特性
iCf(vCE )iBC
输出特性的三个区域
➢饱和区 ➢放大区 ➢截止区
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➢截止区
✓三极管处于截止状态的条件： 外加电压使发射结和集电结均处于反向偏置， 即：VBE≤0, VBC＜0, IB≈0, IC≈0； 三极管失去了放大能力。
❖三种基本组态
➢共 基 极（CB），共基组态 ➢共发射极（CE），共射组态 ➢共集电极（CC），共集组态
➢放大电路
❖区分依据
➢一极连接输入端； ➢一极连接输出端； ➢第三极作为输入、输出的公共端； ➢“公共的极”即为组态形式。
集成电子2021技/3/术1 基础教程 —— 电子器件基础
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❖共基组态
➢共基直流电流放大倍数
集成电子技术基础教程
第一篇 电子器件基础
集成电子2021技/3/术1 基础教程 —— 电子器件基础
1
1.2.4 双极型三极管 1.1.4 双极型三极管的伏安特性及其模型
一、双极型三极管的基本结构
电力系统动态模拟综合实验
实验一 发电机组的基本操作1． 实验目的掌握发电机的启动、并网、增减负荷、解列停机等基本操作。
2．实验要求（1）严格遵守实验室的各种规章制度。
（2）熟悉动模实验室模拟发电机组的基本构成。
（3）熟悉发电机的相关知识及起停基本操作步骤。
3． 实验原理同步发电机投入并联时，为了避免电机和电网中产生冲击电流，以及由此在电机转轴上产生的冲击转矩，待投入并联的发电机应当满足下列条件：（1） 发电机的相序应与电网一致； （2） 发电机的频率应与电网相同；（3） 发电机的激磁电动势0E 应与电网电压U 大小相等、相位相同； 上述三个条件中，第一个条件必须满足，其它两个允许稍有出入。
图1-1表示投入并联时的单相示意图。
若相序不同而投入并联，则相当于在电机的端点上加一组负序电压，这是一种严重的故障情况，电流和转矩冲击都很大，必须避免。
若发电机的频率与电网频率不同，0E 和U 之间便有相对运动，两相量间的相角差将在0~3600之间逐步变化，电压差U E U Δ -=0忽大忽小。
频率相差越大，电压差变化越剧烈，投入并联的操作亦困难；若投入电网，也不易牵入同步，而将在发电机与电网之间引起很大的电流和功率振荡。
若机端电压与电网电压大小不等如图1-1（a ）或相位不同如图1-1（b ）所示，而把发电机投入并联，则将在发电机与电网中产生一定的冲击电流。
在严重情况下，该电流可达到额定电流的5~8 倍。
(a) (b)图1-1 发电机投入并联时的情况 (a)0E 和U 大小不等；(b) 0E 和U 相位不同 为了投入并联所进行的调节和操作过程，称为同步过程。
实用的同步方法有两种：准同步和自同步。
把发电机调整到完全合乎投入并联的条件，然后投入电网，叫做准同步。
为了判断是否满足投入并联条件，常常采用同步指示器。
准同步的优点是，投入瞬间电网和电机没有（或很少）冲击，缺点是同步手续比较复杂。
为了把发电机迅速投入电网，可采用自同步方法。
自同步方法的投入步骤为：首先校验发电机的相序，并按照规定的转向（和定子旋转磁场的转向一致）把发电机拖动到接近于同步转速，励磁绕组经限流电阻短路，然后把发电机投入电网，并立即加上直流励磁，此时依靠定、转子磁场间所形成的电磁转矩，就可以把转子自动牵入同步。
浙江大学电力系统分析综合实验1
实验报告课程名称：__电力系统综合分析使实验__ 指导老师：_ ___成绩：__________________实验名称：____同步发电机准同期并列实验___实验类型：_______同组学生姓名：__________一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一．实验目的1、加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件；2、掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法；3、熟悉同步发电机准同期并列过程；4、观察、分析有关波形（*）。
专业：电气工程及其自动化姓名：二．原理与说明将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。
准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。
根据并列操作自动化程度的不同，又分为：手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。
正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。
它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。
线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。
它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。
手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（同相点）时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应时间或角度。
自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。
准同期控制器根据给定的允许压差和频差，不断检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均匀均频控制脉冲。
浙江大学电工电子学实验ppt课件第041到310页
实验一
3）断开电源，用指针式万用表电阻档测量 R1、R2的电阻值，记入表1-1。 4）利用数字式万用表重复上述第二、第三 步操作，将测量结果记入表1-1。
表1-1
U (V) 指 式 数 式 针 表 字 表 U1 (V) U2 (V) I (mA) R1 (Ω) R2 (Ω)
返回
实验一
I
●
mA
返回
实验一
二、实验设备 １．实验电路板（含电阻、电容、二极管等） ２．直流稳压电源
３．万用表
４．直流毫安表
返回
实验一
三、实验内容 1. 直流电压、电流和电阻的测量 1） 按图1-1接线（10V直流电源由直流稳 压电源提供），用万用表判断开关S的通断 位置。 2） 接通电源和开关S，用指针式万用表的 直流电压档测量电源电压U和电阻电压U1 、U2；断开开关S，接入直流毫安表（或万 用表的直流电流档）测量电流。将上述测 量结果记入表1-1。
200Ω mA R + + U ●
I
●
Us
-
V
被 测 元 件
图1-3
返回
实验一 表1-6 线性电阻 （1 kΩ ） 白炽灯泡 （6.3V） 二极管 U(V) 0 1 2 4 6 8 10 … 0 1 2 3 4 5 6 6.3 0 0.2 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 …
返回
实验四
实验四 三相交流电路
一、实验目的 1．学习三相交流电路中三相负载的连接。 2．了解三相四线制中线的作用。 3. 掌握三相电路功率的测量方法。
返回
实验四
二、实验设备 1. 实验电路板 2. 三相交流电源（220V） 3. 交流电压表或万用表 4. 交流电流表 5. 功率表 6. 单掷刀开关 7. 电流插头、插座
电力系统综合实验讲义
电力系统综合实验讲义项目一：实验一 发电机组的基本操作一、实验目的1． 认识、了解电力动模仿真室的构成，各部分的主要电气设备及作用。
明确几个物理概念。
2． 了解发电机组的启动、调速、励磁、并机（并网）、增减负荷、解列、停机等基本操作。
总目的是理论联系实际，增加感性知识，提高同学实践动手能力，培养同学敬业认真，一丝不苟；实事求是，求实无华的科学精神和工作作风。
二、实验要求首先强调安全用电及其它方面的安全问题：（1） 严格遵守实验室的各种规章制度。
（2） 熟悉动模实验室模拟发电机组的基本构成。
（3） 熟悉发电机的相关知识及起停基本操作步骤。
三、实验原理发电机是一种非常复杂的电力设备，它需要与励磁系统、调速系统相配合才能正常安全运行；而且，同步发电机单机运行时，随着负载的变化，发电机的频率和端电压将发生相应的变化，供电的质量和可靠性较差。
为了克服这一缺点，现代电力系统（电网）通常总是由许多发电厂并联组成，每个电厂内又有许多台发电机在一起并联运行。
这样既能经济、合理地利用动力资源和发电设备，也便于轮流检修，提高供电的可靠性。
由于电网的容量很大，个别负载的变动对整个电网的电压、频率影响甚微，因而可以提高供电的可靠性。
同步发电机投入并联时，为了避免电机和电网中产生冲击电流，以及由此在电机转轴上产生的冲击转矩，待投入并联的发电机应当满足下列条件：（1） 发电机的相序应与电网一致；（2） 发电机的频率应与电网相同；（3） 发电机的激磁电动势0E ⋅应与电网电压U ⋅大小相等；（4） 相位相同。
上述三（四）个条件中，第一个条件必须满足，其它可允许稍有出入。
图1-1表示投入并联时的单相示意图。
若相序不同而投入并联，则相当于在电机的端点上加一组负序电压，这是一种严重的故障情况，电流和转矩冲击都很大，必须避免。
若发电机的频率与电网频率不同，0E ⋅和U 之间便有相对运动，两相量间的相角差将在0~360°之间逐步变化，电压差忽大忽小。
电力系统综合自动化ppt课件
电力系统综合自动化ppt课件•电力系统概述•电力系统自动化技术•电力系统综合自动化的实现•电力系统综合自动化的应用•电力系统综合自动化的优势与挑战•电力系统综合自动化的实践案例电力系统概述电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体，用于生产、传输、分配和消费电能。
定义消费电能的各类用户，包括工业、商业、居民等。
电力用户将一次能源转换为电能的场所。
发电厂将电能从发电厂传输到负荷中心的网络。
输电网将电能从输电网分配给各个用户的网络。
配电网0201030405电力系统的定义与组成直流电的应用和早期交流电的发展。
早期阶段中期阶段现代阶段大规模交流电力系统的形成和发展，包括大型火力发电厂和水电站的建设。
以智能电网、可再生能源和分布式发电为代表的新技术、新模式的不断涌现和应用。
030201电力系统的发展历程电力系统的重要性社会经济发展的基础电力系统是现代工业、农业、交通和通讯等各个领域的基础，对社会经济发展具有不可替代的作用。
能源转换与利用的关键电力系统是实现能源转换和利用的关键环节，对提高能源利用效率和推动能源转型具有重要意义。
国家安全与稳定的保障电力系统是国家安全和稳定的重要保障，对维护社会秩序和保障人民生产生活具有重要作用。
电力系统自动化技术自动化技术的定义与分类定义自动化技术是一种应用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术。
分类根据应用场景和功能，自动化技术可分为过程自动化、机械制造自动化、管理自动化等。
发电自动化输电自动化变电自动化配电自动化电力系统自动化技术的应用包括自动发电控制（AGC）、自动电压控制（AVC）等，实现发电机组的自动启停、负荷调整等功能。
通过变电站综合自动化系统，实现变电站设备的监控、保护、测量等功能。
包括输电线路的自动重合闸、故障定位、无功补偿等，提高输电线路的传输效率和稳定性。
电力系统动模数字化实验平台简介
1 电力系统动模数字化实验平台简介1.1 电力系统动态模拟实验室基本情况电力系统动态模拟实验室（简称为动模实验室）自1958年筹建以来，经过40多年的不断建设、改造和几代人的艰苦努力，已经从单一的交流系统的物理模拟发展到具有交直流混合系统的物理模拟及数字仿真、数模混合等的综合大型模拟实验室。
现在，动态模拟实验室是电力系统国家重点实验室的最重要分室。
实验室现有5台发电机、2台无穷大系统、6组负荷（具有电阻、电感、电机及整流型等负荷）、24组模拟线路（可模拟10kV、110kV、220kV、330kV、500kV线路）、全数字非线性励磁控制器、微机调速器、直流输电模拟系统、可控硅串联补偿器（TCSC）系统、静止无功补偿器（ASVG）及统一潮流控制器（UPFC）等电气设备。
由这些电气设备可组成不同拓扑结构的电力系统，可逼真模拟实际电力系统的动态过程。
电力系统实验课是在该动模实验室完成，每届上课的本科生约120人，实验课每组5人，每届实验持续时间约500小时。
1.2电力系统动模大型数字化实验平台简介最初建成的动模实验室是一个纯物理的模拟实验室。
随着电力系统规模的扩大和数字化，原有的纯物理的动模实验平台已经无法满足现代电力系统实验的要求。
从2001年开始，对物理动模实验室进行了数字化改造。
经过近2年的刻苦攻关，2003年3月建成了自主知识产权的电力系统动模大型数字化实验平台，实现了物理动模从稳态到暂态的数字化、可视化和自动化，实验能力和效率发生了质的飞跃。
自主研制成功的电力系统动模大型数字化实验平台是一项庞大的系统工程，属于国际首创，工作量大且挑战性强。
为了增强对该成果的感性认识，现采用图文结合的方式加以扼要介绍。
1.2.1物理动模从设备级到系统级的完整的数字监控系统（1）总体结构图1是物理动模数字监控系统的结构示意图，系统基于全网络式和分布式设计和开发，网络式RTU（远方终端单元）和主站之间的通信规约遵循了国际标准。
电力系统分析第一章ppt课件
1.2 电力系统的负荷和负荷曲线
二、负荷曲线：
定义：用曲线描述某一时间段内负荷随时间变化的规律。 分类：日负荷曲线、月负荷曲线、年负荷曲线。 ☆ 日负荷曲线：描述负荷一天24小时内所需功率的变化情况； 是供调度部门制定各个发电厂发电计划的依据。
24
一天的总耗电量： W 日平均负荷：
=
Pdt
0
W 1 Pav = = 24 24
新建或扩建 机组的容量
机组维修
1.2 电力系统的负荷和负荷曲线
☆ 年持续负荷曲线：按一年中系统负荷的数值大小及其持续小 时数顺序排列绘制而成；可供编制电力系统发电计划和进行 可靠性计算用。 P P1
全年耗电量：
Pmax
P2
P3
W =
8760
0
Pdt
最大负荷利用小时数：
t1
t2
t3
8760
Tmax
输电网和配电网组成。
动力系统（广义电力系统）：动力部分与电力系统组
成的整体。
1.1 电力系统概述
2、电力系统的运行特点与基本要求：
电力系统的运行特点
系统运行基本要求
提供充足的电能
电能不能大量的存贮 保证安全可靠的供电 电力系统的暂态过程非常短促 与各行业和人民生活密切相关 保证良好的电能质量 良好的经济性 环保问题
1.1 电力系统概述
3、本课程主要学习内容：
稳态分析 电力系统元件模型及参数计算 电力网的电压和功率分布 电力系统的电压和频率调整 电力系统的三相短路故障 故障分析 电力系统的不对称故障 电力系统的机电特性
稳定性分析
电力系统的暂态稳定、静态稳定
1.2 电力系统的负荷和负荷曲线
一、电力系统的负荷：
《电力系统自动化运维综合实》课件——ies600基础功能介绍
高级应用软件维护
06
*
状态估计界面
在人机界面空白处点击鼠标右键，在弹出菜单中选择“状态估计信息图”
*
状态估计界面
控制流程图：查询状态估计结果 重点关注信息：通过查询量测结果以及结合其他信息，分析处理坏量测，提高状态估计合格率 电网基本信息：查询基础信息
*
状态估计界面
通过检查处理“量测结果”中的“坏量测”，可提高状态估计合格率。
应用启停
启停服务 用平台监视工具（platformui_d -e）选择需要启停的服务，右键进行启停 无法管理的机器 如机器上无“+”，表示该机器平台代理（platproxy）未启动，无法管理，需登录该机器启动平台代理（platproxy）
*
应用切换
主备模式应用切换 用软总线监视工具（sbmonitor） 右键需切换的服务，进行主辅切换
*
事项查询操作
03
*
事项查询
1、设定历史或者实时事项 2、查询时间，设定事项查询时间。 3、事项过滤，设定事项来源厂站等。 4、事项类型，设定事项类型。 5、执行查询，点击开始查询。 6、查询结果保存。
*
绘图、建模
04
ห้องสมุดไป่ตู้
*
新建厂站、电压等级
选择子控区 填写厂站名称 选择厂站类型 勾选电压等级
常见错误排查
07
遥信点号 是否正确.
遥信点 是否取反
双位遥信点接收 是否正常
遥信点 是否被置位
遥信点 是否被挂牌
遥信点 是否被封锁
遥信错误排查
遥信点的质量码
遥信点的多源配置
若主站无错误或发现错误为子站问题， 通知现场人员处理
遥信错误排查
《电力系统动态模拟》课件
3
稳态和暂态分析
介绍电力系统动态模拟中的稳态和暂态分析方法。
四、模拟实例分析
选题背景介绍
说明模拟实例的背景和重要性。
题目分析
深入分析电力系统模拟实例的具 体内容。
模拟结果分析对模拟结果进行详细源自析和解读。五、电网故障仿真
1 常见故障类型
介绍电力系统中常见的故 障类型和其影响。
2 故障检测和恢复
讨论故障发生后的检测和 恢复方法。
《电力系统动态模拟》 PPT课件
电力系统动态模拟是一个重要的课题。通过本课件，您将了解电力系统建模、 动态模拟基础、模拟实例分析、电网故障仿真等内容。
一、引言
电力系统简介
了解电力系统的基本组成和 运行特点。
动态模拟的重要性
探讨为什么电力系统动态模 拟非常关键。
常见的动态模拟软件
介绍一些常用的电力系统动 态模拟软件。
二、电力系统建模
1 模型的基本要素
了解电力系统建模中的基 本概念和元素。
2 传输线、发电机、负
载等模型
详细介绍电力系统中各种 元素的建模方法。
3 模型参数的确定
讨论确定电力系统模型参 数的方法和技巧。
三、动态模拟基础
1
动态方程的建立
学习电力系统动态方程的推导和建立方法。
2
数值计算方法
探讨电力系统动态模拟中常用的数值计算方法。
3 故障后的稳态分析
对故障发生后电力系统稳 态进行详细分析。
六、应用案例
1
电力系统规划
介绍电力系统动态模拟在规划中的应用。
2
电网安全评估
讨论如何通过动态模拟评估电网的安全性。
3
新能源接入分析
详细介绍动态模拟在新能源接入方面的应用。
电力系统综实验
电力系统综合实验电力系统动态模拟实验室编华北电力大学二○○五年六月电力系统综合实验电力系统动态模拟实验室/ee/psda前言电力系统综合实验是根据1982年电力系统及自动化专业武汉会议确定的教学大纲编写的。
其目的是在学生基本学完专业课的基础上，对某些问题进行综合的实验探讨，以提高学生实验研究、分析处理数据和提出科学报告的能力。
通过实验，使学生对电力系统的结构、系统中各元件的性能、电力系统正常运行、故障运行、失步特征等建立比较完整的概念。
通过实验，使学生在实验方案设计、仪器仪表的选择与使用、实验电路的接线与调试、数据处理与误差分析、曲线与向量图的绘制等方面得到训练。
实验内容包括：电力系统静态稳定、电力系统暂态稳定、同步发电机静态运行安全极限测定、用不同方法测定同步发电机参数等。
为了使学生掌握动态模拟方法，以便利用动模实验室进行实验，首先简略介绍了模拟理论及动模的作用、电力系统中各元件的模拟、模拟计算举例等，最后对实验室的某些专用仪器进行了介绍。
所列实验内容可根据专业设置选做其中部分项目。
目录前言电力系统动态模拟介绍 (1)实验一电力系统静态稳定 (16)实验二电力系统暂态稳定 (19)实验三同步发电机静态安全运行极限的测定 (22)实验四三相突然短路法测定同步发电机参数 (26)实验五电压恢复法测定同步发电机参数 (30)实验六静测法测定同步发电机次暂态电抗X”d和X”q (33)实验七同步发电机空载特性、短路特性及参数测定 (36)实验八同步发电机纯电感性负载特性实验 (39)附一DF1024波形记录仪使用介绍 (41)附二微机式保护/故障模拟控制装置使用说明 (47)实验一 电力系统静态稳定一．实验目的1. 观察单机对无穷大系统静态稳定破坏的物理过程，增加对静态稳定的感性认识。
2. 通过实验加深对电力系统静态稳定性问题基本理论的理解。
3. 通过实验研究影响电力系统静态稳定性的因素和提高静态稳定性的措施。
电力系统综合自动化系统培训课件
优化方法
采用先进的优化算法，如遗传算 法、粒子群算法等，对控制策略 进行优化，提高电力系统的运行 效率和经济性。
控制与保护协同
实现控制系统与保护系统的协同 工作，确保在故障发生时能够及 时切断故障部分，保证电力系统 的安全运行。
2023
PART 03
设备与系统配置方案
REPORTING
主要设备类型及特点
定义与发展历程
定义
电力系统综合自动化系统是一种集成了计算机技术、通信技术、控制技术等先 进技术的系统，用于实现对电力系统的监测、控制、保护、调度等功能的自动 化。
发展历程
从20世纪60年代的单机自动化，到70年代的局部自动化，再到80年代的全局自 动化，直到90年代以来的综合自动化，电力系统自动化经历了不断发展和完善 的过程。
设备配置原则与方法
功能性原则
根据电力系统的实际需求，选 择具备相应功能的设备进行配 置，确保系统能够完成既定的
任务。
可靠性原则
优先选择经过稳定运行验证的 设备，确保设备在投入运行后 能够长期稳定运行，降低系统 故障率。
经济性原则
在满足功能和可靠性要求的前 提下，尽量选择性价比高的设 备进行配置，降低系统建设成 本。
国家能源政策对电力系统的发展方向、能源结构 、节能减排等方面产生深远影响。
电力体制改革对电力系统的影响
电力体制改革将打破传统电力行业的垄断格局， 引入市场竞争机制，对电力系统的运行和管理提 出更高要求。
环保政策对电力系统的影响
环保政策要求电力系统降低污染排放，提高能源 利用效率，推动清洁能源的发展和应用。
力系统的运行效率和稳定性。
物联网技术在电力系统中的应用
02
通过物联网技术实现电力设备的远程监控和管理，提高电力设
电力系统动态模拟试验
电力系统的动态模拟的特点
系统动态特性分析和研究。 在已建立的模型设备上可以研究实际电力系统的各种运
行方式，可以研究电力系统不够清楚的现象，改变各种物理 量，模拟各种故障，以研究系统的稳定性。 系统故障设计
在动态模拟实验室中可以很方便的模拟实际系统中发 生的故障，重现故障过程，研究故障发生的原因，找出解决 的办法。
电力系统的动态模拟的特点
系统设计 可以在模型上直接观察到电力系统发生的现象，也可
以直接观察到研究结果，获得明确的物理概念，并具有真实 感，对电力系统特性和一些过程进行定性的研究； 装置试验
一些新的技术设备装置可以直接接入动态模拟来进行 研究，在动模实验室进行试验及调试，接受各种各样的运行 考验，观察这些设备在电力系统不同运行方式下的工作性能， 消除缺陷，以保证设备在电力系统中的可靠运行。
相似性原理附加定理
1. 由若干系统组成的复合系统,只要单个系统分别相似，组成复合系统时的 边界条件相似，那么整个复合系统是相似的；
2. 适用于线性系统的相似条件可推广到非线性的系统中去，只要非线性参数 对某一量的函数关系是相似的；
3. 适用于各向同性的或均质的系统的相似条件也可以推广到各向异性和非均 质系统中去，只要所比较的系统中，对应的各向异性和非均质是相似的；
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模拟理论的基本概念
绝对相似： 在原型和模型之间现象的一切过程在时间和空间上的 进行都是相似的。
近似模拟： 在进行模拟时，相似条件建立在某些假设的条件下进 行一些简化，而忽略某些次要因素。
相似定理 一、相似第一定理
牛顿在1698年首先发现，别尔特兰于1848年证明。 该定理说： 相似现象之间所具有的相似判据在数值上是相等的
电力系统综合动模实验系统简介
电力系统综合动模实验系统完全实现了传统动模的所有仿真功能，能 够满足教学、科研和装置研发等方面的辅助研究工作。其特色及特殊功能 如下：
电气工程学院
电力系统综合动模实验系统平面图（建成后）
一期设备说明
1～2、 新能源测控屏 2面 3～7、 高压线路测控屏 5面 8～9、 发电机测控屏 2面 10、 无穷大测控屏 1面 11、 负荷测控屏 1面 12、14、微机励磁调节及负阻器屏 2面 13、15、原动机及调速系统仿真屏 2面 16～17、高压系统电网组合屏 2面 18、 高压系统故障屏 1面
1.实现数字仿真软件 （BPA、PSSE等仿真软件）、实时仿真装置 （RTDS）与传统模拟仿真系统的紧密结合，使先进实时仿真技术、数值 分析技术和精确的实物模拟技术在一体化综合平台上得到统一。
2.在同一平台内，可以方便地在模拟机组上实现水电、火电厂动力驱 动特性的综合仿真，拓宽机组的仿真范围。
3.可实现分布式数字化网络测量，并对测量数据进行统一分析。
2000年前后，实验室中的很多设备都已老化甚至损坏，整个系统基本 不能正常运转，极大地阻碍、限制了我院科研工作的发展。经学院领导研 究讨论，决定恢复动模实验系统，并将其列入“985”二期工程。
动模一期改造工程从06年开始筹划，至08年已基本完成，建成了微机 型中央监控平台，并恢复了2台5kVA模拟发电机，部分110kV、220kV模拟 线路与模拟负荷。现阶段系统能够实现单机—无穷大、双机并列等大部分 电力系统动态模拟实验，基本满 足教学、科研实验研究的需要 （ 投 入 总 经 费 约 265 万 元 ， 其 中 “985”工程二期专项资金175万元， 重点学科建设资金约90万元）。 后续将根据学科发展的需要，每 年投入学科建设经费，逐步完善 该系统。
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电力系统综合动模实验系统与试验研究
• 直流输电与柔性交流输电通用模拟系统
浙江大学是国内最早开展直流输电与柔性交流输电及其应用的单位 之一，为我国培养了大量直流输电方面的专业技术人材，为推动我国直 流输电事业的发展，特别是我国第一个直流输电工程 － 舟山直流输电工 程的投运作出过重大贡献，并获得了机电部科技进步奖、国家科技进步 奖和国家自然科学奖等众多奖励。
10、 11、
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电力系统综合动模实验系统远期规模
远期综合动模实验系统除了恢复另外两台模拟发电机组及相关设备(包 括110kV、220kV、500kV模拟线路与负荷等)外，还将建成模拟直流输电 (含轻型直流) 系统，包含柴油发电、太阳能发电、风力发电及各种储能设 备的分布式微网试验系统及数字化测控网络等。该平台利用计算机、通讯 技术和现代控制技术等先进技术，将原有电力系统动态模拟实验系统、已 有实时数字仿真系统（RTDS）和各种电力系统数字仿真软件集成到一体化 实验研究平台上，对利用动模实验系统、RTDS和数字仿真中心进行的各种 实验研究实现统一调度管理，并可以在其上同步进行电力系统运行控制、 安全稳定、继电保护、新型装备（特别是电力电子装备）等方面的实验研 究和比较分析，提高研究结果的正确性和可信度。
新 能 源 区
42 43 44 45 12 13 14 15
24 25 26
动
力
电
源
27
区
一期设备说明一期设备说明
1～2、 3～7、
新 高138～ ～ ～ 能压279源线、 、 、测路新 高 发控测能 压 电源 屏控线 机测 路 测 屏2控 测 控 面5屏 控 屏面屏22面 面5面
8～9、 发10电、机测无控穷大 屏测2控 面屏 1面
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电
评价是：效果明显，技术达到国际先进 源 水平。目前正加紧开展更高电压等级和 1
容量（110kV/1kA/10kA）变压器耦合固
态限流器及其小型化、实用化方面的关
U2(A,B,C)
等
IA,B,C
效 电
三相整流桥 控制器 源
2
Ld (限流电感)
ILd U1(A,B,C)
键技术研究，并已取得若干突破性成果 变压器耦合新型固态限流装置原理结构
电力系统综合模拟实验系统是根据相似原理建立起来的电力系统物理 模拟，它把实际电力系统的各个部分按照相似条件设计，建造并组成一个 电力系统模型，用这种模型代替实际系统进行各种正常与故障状态的实验 研究。系统组成如下：
• 模拟发电机 • 模拟变压器 • 模拟线路 • 受端系统模拟 • 负荷模拟 • 控制系统及新设备
1.实现数字仿真软件 （ BPA、PSSE等仿真软件 ） 、实时仿真装置 （RTDS）与传统模拟仿真系统的紧密结合，使先进实时仿真技术、数值 分析技术和精确的实物模拟技术在一体化综合平台上得到统一。
2.在同一平台内，可以方便地在模拟机组上实现水电、火电厂动力驱 动特性的综合仿真，拓宽机组的仿真范围。
接口等。
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电力系统综合动模实验系统历史与现况
浙江大学电气学院电力系统 综合动模实验系统是国内建设最 早的几家实验室之一。从60年代 开始设计建造，陆续安装了4台 （ 3 台 5kVA 、 1 台 15kVA ） 同 步 模拟发电机组，此后一直维持这 一规模，且基础设施也基本没有
变化。实验室建成后，为我校电气工程学院特别是电力系统及其自动化学 科的教学、科研和对外服务工作提供了良好的硬件环境，并在众多重大科 研项目如100kV舟山直流输电工程等中发挥了重大作用。
18、 高1压9、系21统、机 故端障测屏控1屏面2面
20、22、发电机变压器屏 2面
1293、、 21、通机讯管端理测屏 控1面屏 2面
38～4二0、期二发设期电备机设测 说备控明屏 说明3面
22222333322220346712674678、 、 、 、 、、 ～ 、 、 、 、 、 ～3232255025、 、 、通 直 无、 、主 无 远 电 微 模 直 负讯 流 穷发 远测 穷 控 动 机 拟 流 荷量 大 动 机 监 线 电 变管 电大电 控控 电 力 负 控 路 源 压理源 电机 动制 源 电 荷 台 架 屏 器试 系 源 屏屏 源变 力1多 14面 3验 统 屏套 台 组 系压 电11组 台12面面统器 源套 面3组屏 屏1合套22面 面544444012368、 、 、 、 、 、44444579、 、 、 、344器 4发 微 原 发 机负 8123变 机 动 电 端～ 、 、 屏 、荷组 励 机 机 测测444故 磁 及 变 控 2045控面障 调 调 压 屏 、 、 、负屏屏 节 速 器2微 原荷发面 及 系 屏11机 动面 面 负 统测电2面 阻 仿励 机控机器 真磁 及屏 屏 屏测调 调控22面 面1节 速屏面及 系3负 统面阻 仿
（已申请专利）。
固态限流器在电网中的安装位置必须要谨慎挑选，这需要大量与电网 结合的仿真研究和动模实验研究，以验证固态限流器的性能及对系统的影 响等。
• 电力系统稳定分析与控制
研究方向： 静态电压稳定的分析控制理论； 在线静态电压稳定监视和控制系统； 计及静态电压稳定约束的自动电压控制系统； 暂态电压稳定性理论和分析控制方法； 特高压电网长期动态电压稳定性仿真和控制策略； 电力系统负荷建模和电压崩溃宏观规律。
2000年前后，实验室中的很多设备都已老化甚至损坏，整个系统基本 不能正常运转，极大地阻碍、限制了我院科研工作的发展。经学院领导研 究讨论，决定恢复动模实验系统，并将其列入“985”二期工程。
动模一期改造工程从06年开始筹划，至08年已基本完成，建成了微机 型中央监控平台，并恢复了2台5kVA模拟发电机，部分110kV、220kV模拟 线路与模拟负荷。现阶段系统能够实现单机—无穷大、双机并列等大部分 电力系统动态模拟实验，基本满 足教学、科研实验研究的需要 （ 投 入 总 经 费 约 265 万 元 ， 其 中 “985”工程二期专项资金175万元， 重点学科建设资金约90万元）。 后续将根据学科发展的需要，每 年投入学科建设经费，逐步完善 该系统。
该系统具有如下研究内容： 1.传统直流输电研究：包括控制器的开发和实验，滤波器的设计和 实验，多端直流输电系统控制策略开发和实验； 2.新型直流输电研究：控制策略开发和控制器的开发和实验； 3. 柔 性 交 流 输 电 控 制 技 术 研 究 ： 包 括 TCSC 、 SVC 、 STATCOM 、 SSSC、APF、UPFC等柔性交流输电装置的控制器开发和实验。
新型固态限流器研究工作始于1995年，在固态限流技术方面处于国内
领先、国际先进水平，拥有6项自主知识产权的国家专利；
目前已成功研制出400V/500A/2500A 和 10kV/500A/2500A 两 个 电 压 等 级 的 变
耦合变压器
压器耦合三相桥式固态限流装置样机并 等 通过正式短路限流试验和省级鉴定验收，效
电力系统综合动模实验系统简介
电力系统综合动模实验系统是一种用于电力系统动态特性及相关新设 备研究的物理模拟。由于电力系统及其暂态稳定的复杂性，在进行理论分 析的同时必须进行实验研究。电力系统综合动模实验系统是专门进行电力 系统实验研究的重要场所，为电力系统电磁机械动态的研究服务。
电力系统综合动模实验系统可以方便地进行系统暂态研究分析。电力 系统暂态是在系统受扰动（例如断线、断路器故障等）后所引发的异常状 态。在这种受扰动情况下，电力系统及其组成部分受到的压力远远超过其 稳定运行状态。执行暂态仿真是为了检查这些压力和估计这些压力对被研 究系统带来哪些影响。暂态仿真所获得的结果可以被工程师用于保证充分 的电力系统安全级别，确保当故障发生时，适宜的保护设备能在合适的位 置阻止系统受破坏。该实验系统还可用于电力系统新设备试验研究、教学 和电力工作者培训等。
3.可实现分布式数字化网络测量，并对测量数据进行统一分析。
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电力系统综合动模实验系统平面图（建成后）
36
二
楼
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制
室
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28～30、负荷变压器 3组
真屏 2面
31、 电动机负荷 多组
46、47、机端测控屏 2面
32～35、模拟线路架 4台
48、49、发电机变压器屏 2面
36、 主测量控制试验台 3组合 50、 发变组故障屏 1面
37、 微机监控台 1套
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电力系统综合动模实验系统与试验研究
• 新型固态限流器
电力系统综合动模实验系统面向电力系统及其自动化学科，其主要研 究方向为：电力系统运行控制、安全稳定、继电保护、新型装备（如 FACTS装备，同步测量单元PMU等），以及能量管理系统、特高压电网、 可再生能源发电与并网技术等方面的实验研究和比较分析。
电力系统综合动模实验系统完全实现了传统动模的所有仿真功能，能 够满足教学、科研和装置研发等方面的辅助研究工作。其特色及特殊功能 如下：
• 综合动模在护、100%定子接地保 护、纵向零序电压匝间保护、逆功率保护、失磁保护及其它电流电压保 护的试验；
2.针对电力变压器保护装置，可以进行变压器纵差保护、阻抗保护、 过励磁保护、方向保护及其它电流电压保护的试验；