电力系统分析I实验指导书
电力系统分析指导书
电力系统分析指导书电力系统分析实验指导书与实验报告班级：.学号：.姓名：.机械与电子工程学院2011.2实验一系统调差特性实验一、实验目的1.深入理解调差原理，掌握改变发电机电压调节特性斜率的方法。
2.多台机组在同一母线上并联运行时，无功功率分配与无功调节特性的关系。
3.理解调差系数的含义及其发电机外特性曲线。
二、原理与说明为了改变发电机外特性曲线，使并列运行的各台机组之间合理分配无功负荷，或者为了维持系统某一点电压恒定，在负荷变化时，要对电力网电压损耗进行补偿，因而设置了无功调差电路。
三、实验步骤系统电压调至380V,按照电力系统并列实验步骤，将发电机经变压器实验装置，输电线路实验装置和无穷大系统并列。
1.零调差实验1）设置微机励磁调节装置的“调差系数”为“0”，具体操作方法见附录2微机励磁装置使用说明。
2）降低系统电压来增加发电机无功输出。
可以通过调节与无穷大电源连接的三相自耦调压器来降低系统电压，记录端电压Ud和无功Q 数值于表1中。
2.正调差实验1）设置微机励磁调节装置的“调差系数”为“5”，具体操作方法见附录2微机励磁装置使用说明。
2）降低系统电压来增加发电机无功输出。
可以通过调节与无穷大电源连接的三相自耦调压器来降低系统电压，记录端电压Ud和无功Q 数值于表1中。
3.负调差实验1）设置微机励磁调节装置的“调差系数”为“-5”，具体操作方法见附录2微机励磁装置使用说明。
2）降低系统电压来增加发电机无功输出。
可以通过调节与无穷大电源连接的三相自耦调压器来降低系统电压，记录端电压Ud和无功Q 数值于表1中。
表1思考题：改变发电机电压调节特性斜率的方法？理解调差系数的含义？回答多台机组在同一母线上并联运行时，无功功率分配与无功调节特性的关系？实验二电力系统暂态稳定实验一、实验目的1. 通过实验加深对电力系统暂态稳定内容的理解，使理论教学与实践结合，提高学生的感性认识；2. 学生通过实际操作，从试验中观察到系统失步现象和掌握正确处理的措施。
电力系统分析实验指导书
3。
1 电力系统稳定性实验（一）3。
1。
1 实验目的1）加深理解电力系统静态稳定的原理.2) 了解提高电力系统静态稳定的方法.3。
1.2 原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念"。
一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗,电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据.因此，除了通过结合实际的问题,让学生掌握此类“数值概念"外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。
实验用一次系统接线图如图3—1所示。
本实验系统是一种物理模型。
原动机采用直流电动机来模拟,当然,它们的特性与大型原动机是不相似的。
原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。
实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。
发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节装置来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。
“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源,因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大"母线的条件.实验台上安装有TQDB—III多功能微机保护实验装置，可以用来测量电压、电流、功率和频率。
实验台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
图3—1 一次系统接线图3。
1.3 实验项目与方法3。
1。
3。
1 负荷调节实验1）启动机组，满足条件后并网运行，并网后退出同期装置，并网步骤见“同步发电机准同期并列实验"。
2) 将调速装置的工作方式设为“自动”,将励磁装置的工作方式设为“恒Ug”.3）调节调速装置的增速减速按钮，可以调节发电机有功功率输出,调节励磁调节装置的增磁减磁按钮，可以调节发电机输出的无功功率。
电力系统稳态分析实验一指导书(弘深)
实验1 电力系统潮流计算模型的建立2.1 实验目的熟悉稳态建模的过程，了解DSA中PSAT软件的数据格式，掌握系统模型建立的方法，为潮流计算提供数据基础。
2.2 预习要求根据实验内容和步骤完成预习报告，并思考实验作业题。
2.3 实验内容2.3.1 创建潮流计算模型创建一个潮流计算模型可以有两种方式：新建一个潮流计算模型，或者打开一个已有的潮流计算模型。
①新建一个潮流计算模型新建一个潮流计算模型有两种方式：绘制单线图或创建元件数据表格。
（1）单线图（SLD）1）从“File”菜单中选择“New Project”，或者单击工具条中的“New Project”按钮。
一个新的PSAT工程窗口被打开。
2）从“File”菜单中选择“New Diagram”，或者单击工具条中的“New Diagram”按钮，一个新的潮流单线图绘制窗口被打开。
同时，在窗口右侧出现单线图（SLD）工具箱，工具箱中提供了如母线、发电机、线路、变压器等各种电气元件的图形按钮。
3）单击SLD工具箱中某元件的图形按钮，然后将鼠标移至图形绘制窗口中任意位置单击，则可将选中的元件放在该位置上。
除母线外，在放置该元件的同时，需将其与已有母线进行连接。
4）双击图形窗口中的元件，则可打开该元件的属性对话框，输入或更改元件参数。
5）单线图完成后，可通过“File”菜单中的“Save Diagram”进行保存。
（2）元件数据表1）从“File”菜单中选择“New Project”，或者单击工具条中的“New Project”按钮。
一个新的PSAT工程窗口被打开。
2）在工作区窗口“project”树状列表中，单击“PowerFlow Data”左侧“+”号展开此列表，此列表包括建立系统模型所需所有元件，如AC Bus，Generator等。
双击需要添加的元件，则右侧窗格区域出现该元件的数据表格，可以查看、修改元件参数和添加元件；3）从“Edit”菜单中选择“Insert New Row”菜单项，出现对话框，选择新建元件的接入母线，点击“OK”进入元件属性对话框，输入或更改元件参数后点击“OK”，完成元件的添加或修改。
电力系统分析实验指导书
3.1电力系统稳定性实验（一）3.1.1实验目的1)加深理解电力系统静态稳定的原理。
2)了解提高电力系统静态稳定的方法。
3.1.2原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。
一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。
因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。
实验用一次系统接线图如图3-1所示。
本实验系统是一种物理模型。
原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。
原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。
实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。
发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节装置来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。
“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。
实验台上安装有TQDB-III多功能微机保护实验装置，可以用来测量电压、电流、功率和频率。
实验台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
图3-1一次系统接线图3.1.3实验项目与方法3.1.3.1负荷调节实验1)启动机组，满足条件后并网运行，并网后退出同期装置，并网步骤见“同步发电机准同期并列实验”。
2)将调速装置的工作方式设为“自动”，将励磁装置的工作方式设为“恒Ug”。
3)调节调速装置的增速减速按钮，可以调节发电机有功功率输出，调节励磁调节装置的增磁减磁按钮，可以调节发电机输出的无功功率。
4)将有功、无功减到零值作空载运行，记录空载励磁电流。
电力系统分析实验指导书new1
电力系统分析实验指导书广东工业大学自动化学院电力工程系目录实验一电力系统分析综合程序PSASP概述2实验二一个简单电力系统的短路计算 4 实验三一个复杂电力系统的短路计算5实验四基于PSASP的电力系统潮流计算实验 7实验五基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验 8实验六基于PSASP的单机－无穷大系统稳定分析实验10实验一电力系统分析综合程序PSASP概述一．实验目的：了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法。
二．PSASP简介：1．PSASP是一套功能强大，使用方便的电力系统分析综合程序，是具有我国自主知识产权的大型软件包。
2．PSASP的体系结构：报表、图形、曲线、其他工具潮流计算短路计算稳定分析静态安全分析电压稳定谐波分析等电网基础数据库固定模型库用户自定义模型库固定模型库第一层是：公用数据和模型资源库，第二层是应用程序包，第三层是计算结果和分析工具。
3．PSASP的使用方法：（以短路计算为例）1).输入电网数据，形成电网基础数据库及元件公用参数数据库，（后者含励磁调节器，调速器，PSS等的固定模型），也可使用用户自定义模型UD。
在此，可将数据合理组织成若干数据组，以便下一步形成不同的计算方案。
✧文本支持环境：点击“数据”菜单项，执行“基础数据”和“公用参数”命令，可依次输入各电网元件的参数。
✧图形支持环境：在“编辑模式下”，利用工具箱，输入电网接线图。
作图时，若元件参数尚未输入，会自动弹出相关数据录入窗口，此时输入数据即可。
注意：两种环境下，均应先输入母线数据，再处理其他元件！！！2).方案定义：从基础数据库中抽取数据组，组合成不同方案，以确定电网的规模，结构和运行方式。
✧文本支持环境：点击“计算”菜单项，执行“方案定义”命令。
✧图形支持环境：“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“方案定义”命令。
3）数据检查：对确定的电网结构进行检查，检查网架结构的合理性，计算规模是否超出范围。
电力系统分析综合性实验指导书
综合性实验指导书实验名称：《电力系统分析课程设计与实践》实验项目性质：理论计算，计算机仿真与验证。
所涉及课程：电力系统分析计划学时：两周一、实验目的1.培养学生独立分析问题、解决问题的能力。
2.掌握电力系统简单潮流、短路的手工计算方法。
3.掌握电力系统分析计算软件的使用方法。
4.利用电力系统分析计算软件，进行电力系统潮流、短路、小信号稳定性和暂态稳定性分析。
5.培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
二、实验内容1.电力系统潮流分布计算；（手算）2.电力系统三相短路起始次暂态电流的计算，短路后指定时刻短路电流周期分量的计算，任意支路故障电流和节点电压的计算；（手算）3.电力系统不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算；任意支路故障电流和节点电压的计算；（手算）4.利用电力系统分析计算软件，进行电力系统潮流、短路计算；5.利用电力系统分析计算软件，进行电力系统小干扰稳定性和暂态稳定性分析；6.设计电力系统稳定性控制措施。
三、实验（设计）仪器设备和材料清单1.电力系统计算机仿真实验室；2.电力科学研究院电力系统综合计算程序（PSASP）；四、实验要求1.根据教学计划，为期二周，安排在《电力系统分析》课程之后；2.潮流、短路计算针对一个5机电力系统，要求完成全部的计算任务，并通过PSASP验证结果；3.稳定分析针对10机，39母线，19个负荷和46条支路的New England 测试系统，采用PSASP分析软件，要求：进行全面的小干扰稳定性分析，并针对弱阻尼振荡模式配置电力系统稳定器；进行N－1暂态稳定校验，并针对严重故障提出稳定控制措施。
五、实验步骤及结果测试1.潮流计算手工计算；2.短路计算手工计算；3.短路计算计算机仿真验证；4.小干扰稳定性分析；5.小干扰稳定性控制措施设计；6.暂态稳定性分析；7.暂态稳定性控制措施设计；8.撰写设计说明书。
六、考核形式1.纪律考核：学生组织出勤情况和工作态度等；2.书面考核：设计报告的完成质量、撰写水平等；3.现场考核：系统仿真的操作熟练程度；4.采用五级评分制。
电力系统分析一实验教学大纲
电力系统分析一实验教学大纲一、实验基本信息课程编号：201404121课程中文名称：电力系统分析（一）课程英文名称：Analysis of Power System课程性质：专业核心课程开课专业：电气工程及其自动化开课学期：5课程总学时：40实验学时：2是否独立设课：否二、实验目的和任务目标1：依据电力分析和设计的流程与规范，能够对电力系统电力网络的工程和科学问题，撰写报告和设计文稿。
(对应指标点10-1)通过相关实验内容，使学生熟悉实验设备操作，增强学生的实验技能和基本操作技能；加深对功率调节原理、机组特性调节等理论知识的理解。
培养和提高学生的动手能力，锻炼学生应用理论知识分析实验现象的能力；规范其分析和设计实验的流程；培养学生严谨的科学作风、科学方法和实践能力。
三、实验教学基本要求1、通过撰写实验报告，具备就电力网络工程和科学问题规范撰写报告、设计文稿的能力。
熟悉发电机并网、解列、发电机组有功和无功调节操作；利用实验的方式，加深对无功调节原理的理解，掌握发电机电压调节特性调节方法；了解电压调差系数和无功调节特性曲线对电网无功调配的影响。
理解实验设备的工作原理；规范学生实验数据测试、处理和分析的过程，锻炼学生应用理论知识分析实验现象的能力；锻炼学生依据电力分析和设计的流程与规范，撰写电力实验报告的能力。
（对应目标1）实验过程中，需要注意以下几点：（1）具有注意用电安全和严格执行设备操作规范的工程意识；（2）具备实验前必须提前设计，操作前预估现象、预想好应对措施的科学素养（3）通过实验过程的协同配合，达到团队合作能力的锻炼，（4）根据实验现象，剖析原因并找到解决办法的能力（5）通过实验报告的撰写，掌握电力实验报告的撰写规范。
四、实验项目基本情况五、实验教材（指导书）或网络资源[1]黄曼磊，卢芳.电力系统实验.黑龙江教育出版社，2008[2]自编实验指导手册，2013六、考核方式实验准备情况占20%，实验过程40%,实验报告40%。
（完整版）《电力系统分析》课程设计指导书
电压等级的选择是一个涉及面很广的综合性问题，除了考虑输电容量、距离等各种因素外，还应根据动力资源的分布、电源及 工业布局等远景发展情况，通过全面的技术比较后，才能确定。并且，由于电网的电压等级和接线方案有着密切的关系，因 此，一般地区电网设计中，接线方案和电压等级确定同时进行。在课程设计中，由于条件限制，不可能同时论证电压等级和进 行方案设计。因此，一般根据题目所给数据，参考附表B —4，并根据同一地区，同一电力系统内应尽可能简化电压等级的原 则，合理的确定电压等级。
根据以上的比较，可以从原始方案中初步确定出2～3个方案，然后，再作详细的技术经济比较。 （3）详细经济技术比较，确定电网接线的最优方案。 上面（2）步中确定的2～3个方案，均是技术上以成立的方案，在最优方案的确定中，只作进一步的经济比较。
经济比较的主要指标是电力网的一次投资和年运行费用。在比较中只考虑各方案的不同部分，不考虑各方案的相同部分。 1）导线截面积的选择 为了计算投资积年运行费用，必须首先选择输电线路的导线截面。 在选择导线截面积之前，首先进行各种方案的的初步潮流 计算。取 km x /42.00Ω=，km r /21.00Ω=，00=b ，计算出各条线路的最大输送功率。 按经济电流密度以及该线路正常运行方式下的最大持续输送功率，可求得导线的经济截面积，其实用计算公式为 ? cos 3max N j JU P S = 或N j JU Q P S 32 max 2max += 式中，m ax P —正常运行方式下线路最大持续有功功率（KW ） max Q —正常运行方式下线路最大持续无功功率（KW ） N U —线路额定电压（KV ） J —经济电流密度（2A/mm ） ，其值可根据线路的m ax T 及导线材料，由附表B —5查得。 ?cos —负荷的功率因数 根据计算所得的导线的经济截面积结果，选取最接近的标称截面的导线。 注意： 线路的最大负荷利用小时数m ax T 应由所通过的各负荷点的功率及其m ax T 决定。 ＃对于放射形网络，每条线路只向一个负荷点供电，则线路的最大负荷利用小时数m ax T 就是负荷所提供的最大负荷利用小 时数； ＃对于链形网络，各线路的最大负荷利用小时数m ax T 等于所提供负荷点的最大负荷利用小时数的加权平均值，即 ∑∑=?=??= n jj n jj j P TP T1 max 1 max max max 式中，j P ?m ax —各负荷点的最大有功功率； j T ?m ax —各负荷点的最大负荷利用小时数。
电力系统分析（实验指导书）
电力系统分析 实验指导书安全注意事项：1、实验电压：500V，实验电流：4.2A，具有一定危险性。
2、实验过程中，人体不可接触带电线路，如自耦调压器的接线端、发电机的接线端等。
3、控制柜上的总电源只允许指导老师操作，其他人员不得自行开关。
控制柜上的所有组件必须经指导老师允许并严格按照指令进行操作。
4、实验台上的微机线路保护装置只允许指导老师操作，实验台上的其他组件必须经指导老师允许并严格按照指令进行操作。
第一节发电机组的起动与运转实验一、实验目的1、了解微机调速装置的工作原理、掌握其操作方法。
2、熟悉发电机组中的原动机（直流电动机）的基本特性。
3、掌握发电机组起励建压、解列、停机操作。
二、原理说明本实验平台中，原动机采用直流电动机模拟工业现场的汽轮机或水轮机，调速系统用于设定原动机的转速（即发电机输出电压的频率）和有功功率，励磁系统用于调整发电机输出电压值和无功功率。
图1-1为调速系统的原理结构示意图，图1-2为励磁系统的原理结构示意图。
图1-1 调速系统原理结构示意图A、B、C为墙壁插头电源进线在控制柜中发电机图1-2 励磁系统原理结构示意图装于原动机上的编码器将转速信号以脉冲的形式送入THLZD-2电力系统综合自动化控制柜（以下简称“控制柜”）中的THLWT-3型微机调速装置（以下简称“微机调速装置”），该装置将转速信号转换成电压，和给定电压一起送入ZKS-15型直流电机调速装置（隐装于控制柜中），采用双闭环方式调节原动机的电枢电压，从而改变原动机的转速和输出功率。
发电机输出端的三相交流电压信号送入电量采集模块1，三相交流电流信号经电流互感器也送入电量采集模块1，信号被处理后，计算结果经RS485通信口送入THLWL-3型微机励磁装置（以下简称“微机励磁装置”）；发电机的直流励磁电压信号和直流励磁电流信号送入电量采集模块2，信号被处理后，计算结果也经RS485通信口送入微机励磁装置；微机励磁装置根据计算结果输出控制电压，来调节发电机的励磁电流。
电力系统及自动化实验指导书
高等学校实验课系列教材——电力系统及自动化实验指导书
高等学校实验课系列教材——电力系统及自动化实验指导书
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①微机自并励（恒流或恒压控制方式）： ②微机他励（恒流或恒压控制方式）： （4）实验报告要求 1.3 电力系统暂态稳定实验 （1）实验目的 （2）实验原理
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3）单回路稳态非全相运行实验 （4）实验报告要求 1.2 电力系统功率特性和功率极限实验 （1）实验目的 （2）实验原理
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• （3）实验内容 • 1）无调节励磁时，功率特性和功率极限的 测定 • 2）手动调节励磁时，功率特性和功率极限 的测定 • 3）自动调节励磁时，功率特性和功率极限 的测定
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图2.1 DL系列电流继电器
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• （3）实验内容 • 1）电流继电器特性实验 • 2）电压继电器特性实验
图2.2 电流继电器动作电流值测试实验原理图
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• 2）根据负荷大小不同时的不同转速，绘出 转速和有功功率的关系曲线（见图1.3）， 计算出原动机的调差系数。 • 3）分析、比较在负荷相同而调速器在不同 的运行方式时，转速有什么不同？为什么？
电力系统分析(Ⅰ)实验指导书 (1)
实验指导书专业课程：电力系统分析（Ⅰ）专业班级：电气18级指导教师：朱自伟实验时间：2020年12月--2021年1月南昌大学信息工程学院能源与电气工程系实验须知实验是工科高等院校一个十分重要的教学环节，上好实验课是加强学生基本技能训练，提高教育质量，培养又红又专建设人才的重要措施。
因此，要求学生认真做到以下各条：一、严格遵守实验室的纪律和制度，遵守实验课操作规程，爱护国家财产，损坏仪器设备要赔。
二、实验前，必须坚持理论联系实际的原则，树立老老实实的科学态度。
尊重老师，听从指导，集中精力作好实验。
三、实验完毕，必须将实验仪器设备擦净、复原、整理好，实验记录送交实验指导教师检查签字后，方可离开实验室，不合格者要重做。
四、认真地处理实验数据，写好实验报告，在实验一周后，送交实验指导老师，不合格者要重写。
五、不得赤脚、穿背心、球裤进入实验室，实验室内应保持肃静、整洁、卫生、严禁随地吐痰，严禁吸烟。
实验指导书实验一电力网数学模型模拟实验一、实验目的：本实验通过对电力网数学模型形成的计算机程序的编制与调试，获得形成电力网数学模型：节点阻抗矩阵的计算机程序，使数学模型能够由计算机自行形成，即根据已知的电力网的接线图及各支路参数由计算程序运行形成该电力网的节点阻抗矩阵。
通过实验教学加深学生对电力网数学模型概念的理解，学会运用数学知识建立电力系统的数学模型，掌握数学模型的形成过程及其特点，熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。
二、实验器材：计算机、软件（已安装，包括各类编程软件C语言、C++、VB、VC等、应用软件MATLAB 等）、移动存储设备（学生自备）。
三、实验内容：编制调试形成电力网数学模型——节点阻抗矩阵的计算机程序。
程序要求根据已知的电力网的接线图及各支路参数运行形成该电力网的节点阻抗矩阵。
1、将事先编制好的形成电力网数学模型的计算程序原代码由自备移动存储设备导入计算机。
电力系统综合实验指导书
电力系统综合实验指导书
前
言
实践教学是高等教育结构中的重要组成部分，它承担着科学研究、知识创新、教学 改革和教书育人等学校的主体工作，它对于学生综合素质的培养具有不可替代的作用， 尤其是对于学生创新能力的培养，具有其独特的地位和作用。 本实验讲义根据加强实践教学环节、拓宽专业知识面的教学改革的需要而编写的专 业综合实验讲义，包含三个部分：电力系统综合实验守则、实验内容和附录。在电力系 统综合实实验守则中我们重点电工操作安全守则和学生操作注意事项，在实验内容这部 分，主要详细给出了每个实验的操作步骤、分析方法和实验要求等等。最后在附录部分 ， 就该实验中用到的设备做简单的说明，便于参考。 本讲义内容的编写是在该实验设备指导说明书的基础上进行必要的改进，以便于适 应学生的理解的同时力求深入浅出，理论联系实际，注重学生的动手能力，并且具有重 点突出，层次分明，逻辑性强，便于自学。 常秀莲 刘永强 2006-6-27
G S Δ U G US ΔU Δ
（2-1）
并列操作时，要求频率差、电压差和相位差三个条件必须同时满足。 2．准同期条件与冲击电流性质的关系： 为了将合闸电流限制在安全范围内，工程实用的允许偏差取值一般为：
长江大学电信学院自动化系电气工程课程组
四、 实验设备
WDT-III 电力系统综合自动化试验台
五、 实验原理
（一）同步发电机自动准同期控制 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， 同步发电 机准同期控制器，就是一种能够快速无扰动地将同步发电机投入到电力系统中（并网） 的自动装置。它是一种典型的自动操作（合闸）装置。 （二）准同期控制的理论问题 1．无扰动合闸与准同期并列条件 准同期控制器需要解决的关键技术问题是无扰动合闸。所谓有扰动，就是 指断路器合闸瞬间的合闸冲击电流不等于零。过大的合闸电流会产生大量热量使定子绕 组过热，使绝缘加速老化；过大的合闸电流还会产生危险的电动力，使定子绕组变形受 损；同时，合闸电流的有功分量还会产生有功功率冲击，对机组转轴施加过大的冲击力 矩，严重时会损坏同步发电机的联轴器；此外，过大的冲击电流对电力系统稳定也会产 生不利影响。所以必须严格控制合闸冲击电流，以延长发电机的使用寿命，避免意外事 故发生。 在工程实用上，理想并列条件难以满足。实际中只要合闸冲击电流被限制 在一定范围内，则不会产生任何不利影响，由此提出工程上实用的并列条件是：
#电力系统分析实验指导书
实验一PSASP概述及基础数据库一、实验目的了解PSASP的基础数据库以及用PSASP进行电力系统各种计算的方法。
二、PSASP概述PSASP (Power System Analysis Software Package) 是由中国电力科学研究院研发的一套功能强大、使用方便的电力系统分析综合程序。
主要用于电力系统规划设计人员确定经济合理、技术可行的规划设计方案；运行调度人员确定系统运行方式、分析系统事故、寻求反事故措施；科研人员研究新设备、新元件投入系统等新问题以及高等院校用于教学和研究。
基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，PSASP可进行电力系统(输电、供电和配电系统)的各种稳态分析、故障分析及机电暂态分析计算。
1．PSASP的三层体系结构PSASP是一个资源共享、高度集成和开放的大型软件包，其结构分为三层，如下图所示：第一层是公用数据和摸型的的资源库，其中包括：（1）电网基础数据库：包括发电机、负荷、变压器、交直流线等电网基本元件，提供了各种分析计算的基本数据支持。
（2）固定模型库：包括发电机、负荷、调压器、调速器、PSS、直流输电、静止无功补偿器等模型，提供了电力系统常用的模型支持。
（3）用户自定义模型库：由用户自定义(UD)方式建立的各种元件模型构成，用以扩充PSASP 的模型功能支持。
（4）用户程序库：由用户程序接口(UPI)方式实现的一些模型和功能程序构成，用以支持PSASP 运行。
第二层是基于资源库的应用程序包，在电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持下，可进行各种计算分析。
其中包括：（1）稳态分析：潮流计算、网损分析、最优潮流和无功优化、静态安全分析、谐波分析、静态等值等；（2）故障分析：短路计算、复杂故障计算、继电保护整定计算等；（3）机电暂态分析：暂态稳定计算、直接法暂态稳定计算、电压稳定计算、小干扰稳定计算、动态等值、马达起动、控制系统参数优化与协调、电磁-机电暂态分析的次同步谐振计算等。
电力系统分析实验手册
实验一电力系统设备认识实验实验目的：1．熟悉该综合试验台的组成部分和基本特点。
2．掌握该实验设备的基本操作。
实验安全操作说明为了顺利完成电力系统综合自动化实验平台的全部实验，确保实验时人身安全与设备的安全可靠运行，实验人员严格遵守如下安全说明：1.与监控主站的电源插头配合使用的插座，一经确定后不可随意调整，原因有二：（1）该插座容量要求较高，若换用其它容量较低的插座，实验时的冲击电流会导致监控主站上的电源开关跳开。
（2）该插座与监控主站插头的相序已经对应，若换用的插座与监控主站插头的相序不对应，并列实验时会对仪表和发电机组产生冲击，严重时可能导致设备损坏。
2.上电前，应做如下工作：（1）检查实验装置、监控主站和发电机组间的电缆线是否可靠连接。
（2）实验装置的地线必须与实验室的地线相连，保证实验装置可靠接地，（3）实验装置和监控主站间的通讯线是否可靠连接。
3.上电后，实验前，应注意：（1）观察实验装置上方的电压表或者通过“N母电压切换”转换开关检查各母线电压是否正常。
（2）上电后实验装置面板上的实验区按钮不可随意乱按，因为有的实验相间短路或者单相接地电流很大，即使做实验时，也要短时间的按，不可长时间按“试验”按钮！！（3）检查微机准同期装置、微机励磁装置和直流电动机调速装置的参数设置是否为实验要求的值。
如果不是，请修改相关设置。
4.实验过程中，人体不可接触带电线路，如三相自耦调压器输入、输出接线端。
5.实验装置带电时，切记不可接触实验装置内部接线的任何元器件，以免触电。
6.发电机组启动后，切勿推拉发电机组。
7.在进行发电机组与系统间的解列操作时，要使发电机组的有功功率P和无功功率Q 接近于零，即：零功率解列。
8.监控主站上的总电源应由实验指导教师来控制，其他人员只能经指导教师允许后方可操作，不得自行合闸。
9.保护装置中的有些参数为固定参数，是根据实验装置本身而设定的，不可随意更改，需要更改时，实验完在改回原值即可（比如保护装置中的“接线方式”控制字和一些系统参数设实验二微机自动准同期装置的操作实验一、实验目的1. 熟悉同步发电机准同期并列过程；2. 加深理解同步发电机并列条件；3. 会使用微机自动准同期、微机半自动准同期和手动同期三种方式并列；4. 掌握微机自动准同期装置和同期表的使用方法。
电力系统分析实验指导书
电力系统分析实验指导书郑州科技学院电气工程及其自动化教研室编目录实验一生成节点导纳矩阵的matlab程序设计 (1)实验二支路追加法生成节点阻抗矩阵的matlab程序设计 (5)实验三牛顿-拉夫逊法电力系统潮流计算的matlab程序设计 (13)实验四简化模型的静态稳定计算的matlab程序设计 (24)实验五短路电流计算程序的实现 (31)实验一 生成节点导纳矩阵的matlab 程序设计一、实验目的：本实验通过对生成节点导纳矩阵的编程与调试，获得复杂电力系统的节点导纳矩阵，为电力系统的潮流计算程序编制打下基础。
通过实验教学加深学生对节点导纳矩阵计算方法的理解，掌握变压器为非标准变比时的修正方法，熟悉MATLAB 软件的使用方法，提高编制调试计算机程序的能力。
二、实验器材：计算机、软件（已安装应用软件MA TLAB 等）、移动存储设备（学生自备，软盘、U 盘等）。
三、实验内容：1.节点导纳矩阵的形成节点导纳矩阵的对角元),...2,1(n i Y ii =称自导纳，自导纳ii Y 是节点i 以外的所有节点都接地，由节点i 向整个网络看到而得到的导纳。
在节点i 加上单位大小的电压（1=iU 的电压）时，由节点i 流向网络的电流就等于节点i 的自导纳i j U iiii jU IY ≠==,0通过计算不难发现，ii Y 就等于与节点i 连接的所有支路导纳的和。
节点导纳矩阵的非对角元),...2,1,...2,1(j i n j n i Y ij ≠==；；称互导纳，即把节点j 以外的节点全接地，而在节点j 加以单位电压时，由节点i 流向j 的电流加上负号的值。
j k U jiij kU I Y ≠==,0同样，ij Y 其实就是连接节点i 和节点j 支路的导纳值再加上负号。
显然，ji ij Y Y =。
而且，如节点i ，j 之间没有直接联系，也不计两支路之间，例如两相邻电力线路之间的互感时，0==ji ij Y Y 。
电力系统分析基础实验指导书(打印)
电力系统分析基础实验指导--220KV变电站实训前言：本实验实训旨在将学生所学电力系统分析基础等课程的理论，专业知识和操作技能在某中型变电站进行综合性应用，以达到理论与实际应用相结合，全面提升学生的实际操作技能和专业素质，以适应电力系统供变电岗位工作的需要。
220KV变电站仿真软件简介：220KV综合自动化系统仿真变电站配置有计算机及220KV变电站仿真软件，可实现变电站正常操作，并可设置变电站常见故障。
仿真软件中分别设立了一次设备区、电气主接线（监控）、保护配置、故障设置等介面，学生可以通过以上介面，方便地点击进入主控室和各个操控现场，用计算机实现变电站的监视控制和各项操作。
1、实验一：220KV变电站电气主接线认识(一）内容：1）熟悉变电站的整体构成，设备布置，电压等级及在系统中作用；2）理解变电站电气主接线的接线方式以及各配电设备构成及作用；3）.了解变电站“五防系统”的功能及配置；（二）要求：1）．熟悉变电站的作用,构成和功能；2）．理解变电站电气主接线的形式和正常运行方式；（三）步骤：预习：附件：一次主接线图讲解.ppt,电气设备的四种典型状态.doc，实验步骤：1）、打开我的电脑→E区→教学资料录像→变电站配电装置→播放。
学习录像1，变电站配电装置讲解，了解变电站的任务、类型、组成、布置、安装等等。
2）打开程序→db Xinan-Simc，进入虚拟220KV变电站，运用220KV变电站仿真软件，理解一个220KV枢纽变电站的整体构成、设备结构和布置、其主要电压等级以及连接和各自的作用。
3）认识电气主接线图、配电装置平面图和断面图。
4) 分析该变电站220KV、110KV以及35KV的电气主接线的接线方式。
5）分析正常运行时220KV、110KV以及35KV的运行方式。
6) 分析2201、2202、2312、2514的运行状态；1150、1160以及3571各种运行情况。
7）分析变电站的中性点运行方式。
电力系统分析实验指导书(DOC)
在相同的运行条件下〔即系统电压U x、发电机电势保持E q保持不变，即并网前U x=E q〕，测定输电线单回线和双回线运行时，发电机的功一角特性曲线，功率极限值和到达功率极限时的功角值。
同时观察并记录系统中其他运行参数〔如发电机端电压等〕的变化。
将两种情况下的结果加以比拟和分析。
实验步骤：〔1〕输电线路为单回线；〔2〕发电机与系统并列后，调节发电机使其输出的有功和无功功率为零；〔4〕逐步增加发电机输出的有功功率，而发电机不调节励磁；〔5〕观察并记录系统中运行参数的变化，填入表4-1中；〔6〕输电线路为双回线，重复上述步骤，填入表4-2中。
表4-1 单回线表4-2 双回线注意：〔1〕有功功率应缓慢调节，每次调节后，需等待一段时间，观察系统是否稳定，以取得准确的测量数值。
〔2〕当系统失稳时，减小原动机出力，使发电机拉入同步状态。
〔3〕δ2．发电机电势E q不同对系统静态稳定的影响在同一接线及相同的系统电压下，测定发电机电势E q不同时〔E q<U x或E q>U x〕发电机的功一角特性曲线和功率极限。
实验步骤：（1）输电线为单回线，并网前E q<U x；（2）发电机与系统并列后，调节发电机使其输出有功功率为零；（3）逐步增加发电机输出的有功功率，而发电机不调节励磁；〔4〕观察并记录系统中运行参数的变化，填入表4-3中；〔5〕输电线为单回线，并网前E q>U x，重复上述步骤，填入表4-4中。
表4-3 单回线并网前E q<U x表4-4 单回线并网前E q>U x〔二〕手动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定给定初始运行方式，在增加发电机有功输出时，手动调节励磁保持发电机端电压恒定，测定发电机的功一角曲线和功率极限，并与无调节励磁时所得的结果比拟分析，说明励磁调节对功率特性的影响。
实验步骤：〔1〕单回线输电线路；〔2〕发电机与系统并列后，使P=0，Q=0，δ=0，校正初始值；〔3〕逐步增加发电机输出的有功功率，调节发电机励磁，保持发电机端电压恒定或无功输出为零；〔4〕观察并记录系统中运行参数的变化，填入表4-5中。
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实验指导书
专业课程：电力系统分析Ⅰ
专业班级：
指导教师：
实验时间：
南昌大学信息工程学院电气与自动化工程系
实验须知
实验是工科高等院校一个十分重要的教学环节，上好实验课是加强学生基本技能训练，提高教育质量，培养又红又专建设人才的重要措施。
因此，要求学生认真做到以下各条：
一、严格遵守实验室的纪律和制度，遵守实验课操作规程，爱护国家财产，损坏仪器设备要赔。
二、实验前，必须坚持理论联系实际的原则，树立老老实实的科学态度。
尊重老师，听从指导，集中精力作好实验。
三、实验完毕，必须将实验仪器设备擦净、复原、整理好，实验记录送交实验指导教师检查签字后，方可离开实验室，不合格者要重做。
四、认真地处理实验数据，写好实验报告，在实验一周后，送交实验指导老师，不合格者要重写。
五、不得赤脚、穿背心、球裤进入实验室，实验室内应保持肃静、整洁、卫生、严禁随地吐痰，严禁吸烟。
实验一电力网数学模型模拟实验
一、实验目的：
本实验通过对电力网数学模型形成的计算机程序的编制与调试，获得形成电力网数学模型：节点导纳矩阵的计算机程序，使数学模型能够由计算机自行形成，即根据已知的电力网的接线图及各支路参数由计算程序运行形成该电力网的节点导纳矩阵。
通过实验教学加深学生对电力网数学模型概念的理解，学会运用数学知识建立电力系统的数学模型，掌握数学模型的形成过程及其特点，熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。
二、实验器材：
计算机、软件（已安装，包括各类编程软件C语言、C++、VB、VC等、应用软件MATLAB 等）、移动存储设备（学生自备，软盘、U盘等）
三、实验内容：
编制调试形成电力网数学模型——节点导纳矩阵的计算机程序。
程序要求根据已知的电力网的接线图及各支路参数运行形成该电力网的节点导纳矩阵。
1.将事先编制好的形成电力网数学模型的计算程序原代码由自备移动存储设备导入计
算机。
2.在相应的编程环境下对程序进行组织调试。
3.应用计算例题验证程序的计算效果。
4.对调试正确的计算程序进行存储、打印。
5.完成本次实验的实验报告。
四、实验数据：
例题2：《电力系统分析》（上册）72页例4-1
五、实验报告要求：
1.实验目的、实验内容。
2.程序调试记录，逐条记录下程序调试过程中发现的问题及解决的方法。
3.程序框图。
4.所编程序清单。
5.例题运行结果。
六、思考题：
1．什么是输入阻抗？什么是转移阻抗？网络化简的方法有哪些？
2.简述节点导纳矩阵的形成的过程，节点导纳矩阵的阶数与系统的节点数有什么关系？节点导纳矩阵的互导纳y ij在数值上等于什么？举例说明当网络结构发生变化时，如何修改？
3.节点电压方程的求解方法有哪些？
4.简述节点阻抗矩阵元素的物理意义及其形成。
实验二电力系统短路计算实验
一、实验目的：
本实验通过对电力系统对称短路计算的计算机程序的编制与调试，获得进行简单对称短路计算的计算机程序，使电力系统对称短路计算能够由计算机自行完成，即根据已知的节点导纳矩阵及故障点位置由计算程序运行完成该电力系统的对称短路计算。
通过实验教学加深学生对电力系统对称短路计算的念的理解，学会运用数学模型进行短路计算，掌握电力系统对称短路的计算过程及其特点，熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。
二、实验器材：
计算机、软件（已安装，包括各类编程软件C语言、C++、VB、VC等、应用软件MATLAB 等）、移动存储设备（学生自备，软盘、U盘等）
三、实验内容：
编制调试电力系统对称短路计算的计算机程序。
程序要求根据已知的电力网的数学模型（节点导纳矩阵）及故障点位置，完成该电力系统的对称短路计算，要求计算出短路电流、短路功率等参数。
具体如下：
1、熟悉对称短路计算方法，按照计算方法编制程序。
2、将事先编好的电力系统对称短路计算的程序源代码由自备移动存储设备导入计算机。
3、在相应的编程环境下对程序进行组织调试。
4、应用计算例题验证程序的计算效果。
5、对调试正确的计算程序进行存储、打印。
6、完成本次实验的实验报告。
四、实验数据：
例题1：
节点导纳矩阵：
⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤
⎢
⎢⎢
⎢
⎣
⎡----699.0699
.00
0699.0355.4695.1961.10
695.1945.10
961.10961.6j j j j j j j j j j
4 j1.4
短路电流：I f = - j0.4895 五、实验报告要求： 1、实验目的、实验内容。
2、程序调试记录，逐条记录下程序调试过程中发现的问题及解决的方法。
3、所编程序清单。
4、例题运行结果。
六、思考题：
1. 理解课本上讲述的同步电机突然三相短路的物理分析。
2. 简述无阻尼绕组同步电机突然三相短路时，短路电流所含各种分量以及各自由电流
衰减时间常数的确定，有阻尼绕组同步电机突然三相短路时有什么不同之处？ 3. 简述电力系统三相短路电流的实用计算的条件，应用前提及使用方法。
4. 三相短路时短路容量的标么值等于什么？。