武汉大学电力系统分析综合实验

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武汉大学电气工程学院本科培养方案

武汉大学电气工程学院电气工程及其自动化专业本科培养方案2013年6月修订电气工程及其自动化专业本科培养方案学院简介：武汉大学电气工程学院其发端源于1934年成立的武汉大学电机工程系。

学院前身为1959年武汉水利电力学院成立的电力工程系，1964年更名为三系，1977年复命名为电力工程系。

2000年四校合并成立新武汉大学，更名为武汉大学电气工程学院。

学院是原国家电力部重点建设学院之一，国家“211工程”、“985工程”重点建设单位，是我国电力工业高级人才培养的摇篮，在国内外电气工程领域一直享有很高的知名度。

学院目前已建成较为完整的学科体系，包括电气工程博士后流动站,电气工程一级学科博士学位授权点，高电压与绝缘技术、电力系统及其自动化、脉冲功率与等离子体技术、电力电子与电力传动、电力建设与运营和电工理论与新技术六个博士学位授权点，高电压及绝缘技术、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电工理论及新技术、测试计量技术及仪器、脉冲功率与等离子体技术六个硕士学位授权点，电气工程专业学位工程硕士点，教育部第一类特色专业电气工程及其自动化本科专业，“卓越工程师教育培养计划”专业。

现有“高电压与绝缘技术”、“电力系统及其自动化”及“电力电子与电力传动”三个省部级重点学科和湖北省电气工程一级重点学科，“国家电工电子实验教学示范中心”、“国家工科基础课程电工电子教学基地”等教学平台以及“雷电防护与接地技术教育部工程研究中心”、“高电压与绝缘技术重点实验室(部级)”、“武汉雷电防护设备质量监督检验中心(省级)” “高电压大容量开关电器研究开发平台”和“武汉大学智能电网研究院”等科研平台。

本科专业名称是电气工程及其自动化，该专业是按国家教育部2012版专业目录设置的电气类宽口径专业，面向全国招生。

学院每年招收计划内博士研究生40余名，硕士研究生220余名，本科生340余名。

学院下设高电压技术研究中心、电力系统研究中心、电机与电力电子研究中心、基础教学与实验研究中心。

电力系统分析实验报告

电力系统分析实验报告电力系统分析实验报告引言：电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它为我们的生活提供了稳定的电力供应。

为了确保电力系统的可靠性和安全性，对电力系统进行分析是非常重要的。

本实验旨在通过对电力系统的分析，探讨电力系统的性能和效能，以及可能存在的问题和改进措施。

一、电力系统的基本原理电力系统由发电厂、输电网和配电网组成。

发电厂负责将化学能、机械能等转化为电能，输电网将发电厂产生的电能输送到各个地区，配电网将电能供应给终端用户。

电力系统的基本原理是通过电压和电流的传输，实现电能的转换和分配。

二、电力系统的分析方法1. 潮流计算潮流计算是电力系统分析中最基本的方法之一。

通过潮流计算，可以确定电力系统中各节点的电压和电流分布情况，从而评估系统的稳定性和负载能力。

潮流计算需要考虑各个节点的功率平衡和电压平衡，以及各个元件的参数和状态。

2. 短路分析短路分析是评估电力系统安全性的重要手段。

通过短路分析，可以确定电力系统中各个节点和支路的短路电流，从而评估设备的额定容量和保护措施的有效性。

短路分析需要考虑系统的拓扑结构、设备参数和保护装置的动作特性。

3. 阻抗分析阻抗分析是评估电力系统稳定性和负载能力的重要方法。

通过阻抗分析，可以确定电力系统中各个节点和支路的阻抗，从而评估系统的电压稳定性和电力传输能力。

阻抗分析需要考虑系统的拓扑结构、设备参数和负载特性。

三、实验结果与讨论在本实验中，我们选取了一个具体的电力系统进行分析。

通过潮流计算，我们确定了系统中各个节点的电压和电流分布情况。

通过短路分析，我们评估了系统的安全性，并确定了保护装置的动作特性。

通过阻抗分析，我们评估了系统的稳定性和负载能力。

实验结果显示，系统中存在一些节点电压偏低的问题，可能会影响设备的正常运行。

为了解决这个问题，我们建议采取增加变压器容量、调整负载分配和优化配电网结构等措施。

此外，我们还发现系统中某些支路的短路电流超过了设备的额定容量，可能导致设备的损坏和安全事故。

电力系统分析实验报告

电力系统分析实验报告本文主要介绍电力系统分析实验报告的相关内容，包括实验目的、实验原理、实验结果及分析等。

实验目的：本次实验旨在掌握电力系统的基本理论和分析方法，通过对电力系统的模拟和实验，深入理解电力系统的构成和工作原理，并提高对电力系统的分析和调试能力。

实验原理：电力系统是由发电机、变电站、电网和负载等组成的，其中发电机将燃料等能源转换为电能，经变电站进行升压变换后，输往各个地方的电网上，供相应的用户使用。

而电量的传输和分配过程中，会受到各种因素的影响，如短路故障、过流保护、功率因数等。

因此，在电力系统的设计、建设和维护过程中，需要对其进行详尽分析和性能评估。

主要实验器材：1. 变压器模型2. 电感器、电容器、电阻器等模型3. 处理器、仿真软件等实验过程：1. 构建电力系统模型，包括发电机、变电站、输电线路、配电站和负载等。

2. 对不同模型参数进行设置和调整，如线路长度、阻抗等。

3. 进行各种测试和实验，如短路故障测试、过流保护测试、功率因数测试等，并记录实验数据。

4. 使用仿真软件，对电力系统进行分析和模拟，得出相关结论。

5. 对实验数据和仿真结果进行分析和比较，并提出改进建议。

实验结果及分析：通过实验和仿真，我们得出了以下结论：1. 线路长度和阻抗大小会对电力系统的稳定性和传输效率产生影响。

2. 不同短路故障类型的处理方式不同，需要根据实际情况进行应对。

3. 过流保护的设置和参数调整需要根据负载情况和线路容量进行优化。

4. 功率因数的影响因素包括谐波、电路阻抗等，需要进行综合考虑。

总结：本次实验通过对电力系统的模拟和实验，深入了解了电力系统的构成和工作原理，并掌握了电力系统的分析和调试方法。

同时，也发现了在实际工作中需要注意的问题和改进方向。

在今后的工作中，我们将进一步加强对电力系统的学习和研究，提高自己专业能力和技能水平。

武汉大学电气工程学院电力系统分析综合实验实验报告

电力系统分析综合实验1基于动模实验系统的发电机并网输电实验实验要求本部分实验要求在动模实验室完成。

利用动模实验室2#同步发电机组（容量15kV A）、机端变压器、模拟输电线路、分布式电力系统物理仿真模拟屏、各相关线路和设备操作开关、1#无穷大系统等构建图21所示简单电力系统，实验过程中发电机采用自同期方式并网，利用开关远动操作实现线路传输功率的切换，并利用监控主站和仪表记录实验数据。

接着根据上述要求对下述实验步骤和操作设备进行细化，明确相关实验步骤和相关设备的就地操作按钮，合理分配和安排实验小组同学参与的具体操作和相互配合。

实验步骤A. 利用导线在图20所示分布式电力系统物理仿真模拟屏上实现图21所示简单电力系统接线；B. 发电机启动：操作2#发电机控制柜上按钮，依次为“动力电源合”→“励磁合”→“开机”→观察发电机控制柜上发电机的机端电压、励磁电流和转速等仪表指针变化；C. 自同期并网：操作系统测控柜投入1#无穷大系统→调整发电机的电压、频率接近无穷大系统的电压、频率→“励磁分”→利用线路开关测控柜在动模设备室就地操作线路开关“合”→合2#发电机测控柜开关，迅速“励磁合”→系统稳定→测量电压、电流、有功、无功、频率等；D. 调节相关设备，使发电机并网后经两条输电线路输出2kW，0.5kVar 功率，利用图22 所示发电机控制柜的仿真控制器液晶显示器，就地观察所调节发电机输出有功的调节结果，以达到所要求的并网传输功率；E. 在动模监控室监控主站计算上，用鼠标点击“实验平台主菜单”中“遥测信息表”菜单下的“2Q3Q 线路遥测表”菜单，进入“2Q3Q 线路遥测表”。

在此观察2Q、3Q 线路的有功和无功比，并根据观测数据估计图21 中9L 和10L输电线路阻抗比值（实验报告中要求给出结果）；F. 在图23 中的鼠标点击“2Q3Q线路遥测表”，进入“2Q3Q”遥信操作界面，将鼠标移至2Q 或3Q 设备符号的边框上，鼠标点击，待设备符号边框被选中后，将鼠标移至边框上并点击右键，在右键菜单中，选择“遥控”选项，点击进入2Q 或3Q 开关遥控操作界面，点击“分”按钮，然后通过不断点击“确定”，实现所选定开关的遥控“分”操作，进而实现输电线路 2 回线到1 回线的切换操作；G.观察监控主站中，所选定线路开关经遥控操作后的遥信信息变位现象，然后利用鼠标操作返回到图23中的“2Q3Q线路遥测表”，观察两条输电线路开关上的功率变化；H. 请考虑正确要求实现并网发电机的解列；I. 利用图11 所示控制柜的停机按钮停机。

《电力系统综合实验》教学大纲

《电力系统综合实验》教学大纲实验名称：电力系统综合实验学时：32学时学分：无适用专业：电气工程及自动化执笔人：叶刚审订人：常秀莲一、实验的目的与任务该实验的目的是通过实验环节巩固和加深对电力系统相关理论课程的理解，达到对学生进行实验方法和操作技能训练的目的。

要求学生根据实验目的，能拟定实验方法、实验步骤、测取数据，并进行分析比较，从而得出正确结论和提出问题，最后写出报告。

二、教学基本要求通过本课程的实验，使学生掌握电力系统的组成原理及控制规律，进一步提高理论水平；紧密结合实际情况，分析和设计相关的电力系统；通过实验和授课加深学生对所学的知识理解，培养学生对一般电力系统的设计、调试能力。

实验一电力系统设备认识实验（2学时）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。

实验二同步发电机准同期并列实验（3学时）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。

实验三同步发电机励磁控制实验（3学时）1．加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务。

2．了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点。

3．熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动。

4．了解微机励磁调节器的基本控制方式。

5．了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响。

；6．了解几种常用励磁限制器的作用。

7．掌握励磁调节器的基本使用方法。

实验四无穷大系统稳态运行分析实验（2学时）1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围。

2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。

实验五电力系统功率特性和功率极限实验（2学时）1．初步掌握电力系统物理模拟实验的基本方法。

2．加深理解功率极限的概念，在实验中体会各种提高功率极限措施的作用。

电力系统分析综合实验报告

电力系统分析综合实验报告本实验旨在通过对电力系统进行分析和综合实验，从而了解电力系统的基本工作原理、电力负荷的管理和电路的运行条件。

在本次实验中，我们将使用PSCAD软件进行电力系统的模拟，并最终得出分析结果。

第一部分：实验目的本实验的主要目的是使学生熟悉电力系统的基本概念、基本原理和基本分析方法，了解电路的运行条件和电力负荷的管理，通过实验来了解电力系统的基本运行流程和原理。

同时，实验中更加重视学生解决问题、创新思维、团队协作和实验数据记录。

第二部分：实验内容本实验的内容主要包括以下几个方面：1. 非线性电力系统的建模使用PSCAD软件来建立非线性电力系统的模型，包括电源、负载和传输线等组成部分。

通过一个简单的电路来进行模拟，检验电源、负载和传输线的正常工作状态。

2. 电力系统稳定性分析使用系统柔性和频率响应等分析方法，对电力系统进行稳定性分析。

通过仿真和实验搭建一个简单的电路来进行稳定性分析，只有在系统稳定的状态下才能进行正常的供电操作。

3. 电路负载管理和分析使用实际电路负载来进行各类负载管理和分析，包括负载均衡和负载优化。

通过对负载进行分析并进行优化调整，以达到电系统的最佳工作状态。

4. 设备运行条件分析通过对设备的状态进行分析，寻找设备的运行条件，以保证设备的正常运转。

在分析过程中，需要对各种设备产生的功率损失和电流负载进行考虑。

第三部分：实验步骤本实验的步骤大致如下：1. 建立非线性电力系统模型首先，需要在PSCAD软件中建立一个非线性电力系统模型，包括电源、负载和传输线等组成部分，并进行电路的初始化设置。

2. 进行电路的基本操作进行电路的基本操作，包括开关的合闭、电源的开启和负载的接入等，以检验电路的正常工作状态。

3. 进行电力系统稳定性分析通过进行仿真和实验来进行电力系统稳定性分析，只有在系统稳定的状态下才能进行正常的供电操作。

如果系统不稳定，则需要进行适当的调整。

4. 进行负载分析和负载管理通过对负载进行分析和管理，以达到电系统的最佳工作状态。

电力系统分析计算实验报告

电力系统分析计算实验报告实验报告：电力系统分析计算一、实验目的本次实验的目的是通过对电力系统的分析和计算，了解电力系统的性能指标以及计算方法，为电力系统的设计、运行和维护提供理论依据。

二、实验原理1.电力系统的基本概念：电力系统由电源、输电线路、变电站以及用户组成，其主要功能是将发电厂产生的电能传输到用户处。

电力系统一般按照功率等级的不同分为高压、中压、低压电力系统。

2.电力系统的拓扑结构：电力系统的拓扑结构是指电源、变电站、输电线路等各个组成部分之间的连接关系。

常见的电力系统拓扑结构有环形、网状和辐射状等。

3.电力系统的性能指标：电力系统的性能指标包括电压、电流、功率因数、谐波等。

其中，电压是电力系统中最基本和最重要的性能指标之一，有着直接影响电力设备运行稳定性和用户用电质量的作用。

4.电力系统的计算方法：电力系统的计算方法主要包括短路电流计算、负荷流计算、电压稳定计算等。

通过这些计算方法可以了解电力系统的运行状态，为系统的运行和维护提供参考。

1.收集电力系统的基本信息：包括装置的类型、额定容量、接线方式等。

2.进行短路电流计算：根据电力系统的拓扑结构和装置参数，计算各个节点的短路电流。

3.进行负荷流计算：根据电力系统的负荷信息和装置参数，计算各个节点的负荷流值。

4.进行电压稳定计算：根据电力系统的电源参数、负载参数和线路参数，计算各个节点的电压稳定性。

5.分析计算结果，评估电力系统的性能，找出可能存在的问题。

6.根据分析结果，提出改进措施，优化电力系统的运行。

四、实验结果通过上述计算，我们得到了电力系统各节点的短路电流、负荷流值以及电压稳定性等指标。

通过对实验结果的分析，我们发现了电力系统中可能存在的问题，并提出了相应的改进方案。

五、实验结论通过本次实验，我们深入了解了电力系统的分析和计算方法，掌握了评估电力系统性能的指标和工具。

我们发现电力系统的设计和优化非常重要，可以提高系统的稳定性和可靠性，减少能源损失。

武汉大学电力系统分析总结

1。

同步发电机突然三相短路时，定子绕组中将产生基频自由电流、非周期电流、倍频电流三种自由电流分量以及稳态短路电流强制分量;转子绕组除了由励磁电压产生的励磁电流这种强制分量外，还会相对应产生自由直流和基频交流两种自由电流分量。

这些电流分量的分析是以磁链守恒原则为基础的。

各种自由电流分量将随着时间逐步衰减,对于无阻尼绕组电机和有阻尼绕组电机其衰减的时间常数有所不同。

对于无阻尼绕组同步电机，定子自由电流的非周期分量按定子绕组的时间常数Ta衰减,同它有依存关系的定子电流倍频分量以及转子电流的基频分量也按照同一时间常数衰减;励磁绕组的自由直流以及同它有依存关系的定子基频电流的自由分量按照励磁绕组的时间常数Td'衰减。

对于有阻尼绕组同步电机，定子自由电流的非周期分量按定子绕组的时间常数Ta衰减，同它有依存关系的定子电流倍频分量以及转子各绕组中基频电流也按照同一时间常数衰减;定子横轴基频电流的自由分量同横轴阻尼绕组的自由直流对应,按照横轴阻尼绕组的时间常数Tq’；定子纵轴基频电流的自由分量同励磁绕组和纵轴阻尼绕组的自由直流对应，可以近似分为按不同的时间常数衰减的两个分量，其中迅速衰减的分量称为次暂态分量，时间常数为Td’’,衰减比较缓慢的分量称为暂态分量，其时间常数为Td’，且有Td’》Td'’。

在短路发生后,定子绕组中将同时衰减出现两种电流，一种是基频电流，产生一个同步旋转的磁势对定子各相绕组产生交变励磁,用以抵消转子主磁场对定子各相绕组产生的交变磁链；另一个是直流，共同产生一个在空间静止的磁势,它对各相绕组分别产生不变的磁势，这样维持定子三相绕组的磁势初值不变。

当转子旋转时,由于转子纵轴向和横轴向的磁阻不同，只有在恒定磁势上增加一个适应磁阻变化的具有二倍同步频率的交变分量，才可能得到不变的磁通。

因此，定子三相电流中,还应有两倍同步频率的电流（简称倍频电流)，与直流分量共同作用，才能维持定子绕组的磁链初值不变.突然短路后，定子电流将对转子产生强烈的纯去磁性的电枢反应。

PSASP软件手册

电力系统综合分析计算实验指导（PSASP 软件手册）
武汉大学电气工程学院
电力系统及其自动化教研室二〇〇四年二月
1 软件简介
1.1 概述
《电力系统分析综合程序》（Power System Analysis Software Package， PSASP）是由中国电力科学研究院研发的电力系统分析程序。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。
(3) 建立两绕组变压器数据
点击“两绕组变压器”，弹出两绕组变压器数据录入窗口，并在窗口中依次录入变压器的正序数据和零序数据：
该系统的变压器数据浏览如下：
数 I 侧 J 侧母线编连接方式单正序正序零序零序
据母
号
位电阻电抗电阻电抗
组线
常发 GEN1-230 7 三角形/星形标 0.000 0.05760 0.000 0.0576
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以及电磁－机电暂态分析的次同步谐振计算等。
PSASP 有着友好、方便的人机界面，如基于图形的数据输入和图上操作，自定义模型图以及图形、曲线、报表等各种形式输入。
PSASP 与 Excel、AutoCAD、Matlab 等通用的软件分析工具有着方便的接口，可充分利用这些软件的资源。
在该画面中，要完成的工作如下： ①指定数据目录第一次可通过“创建数据目录” 按钮，建立新目录，如：E:\WSCC-9。以后可通过“选择数据目录”按钮，选择该目录。 ②给定系统基准容量在系统基准容量项中，键入该系统基准容量 100MVA。建立了数据之后，该数不要轻易改动。 2 文本方式下的数据输入在 PSASP 主画面中点击“文本支持环境”按钮，进入文本支持环境。

电力系统分析实验报告

一、实验目的1. 了解电力系统的基本组成和运行原理；2. 掌握电力系统潮流计算的方法和步骤；3. 熟悉电力系统故障计算的方法和步骤；4. 培养分析电力系统问题的能力。

二、实验原理1. 电力系统潮流计算：通过求解电力系统中的潮流方程，得到系统中各节点的电压、电流、功率等参数，从而分析电力系统的运行状态。

2. 电力系统故障计算：通过求解电力系统中的故障方程，得到故障点附近的电压、电流、功率等参数，从而分析电力系统故障的影响。

三、实验仪器与设备1. 电力系统分析软件：如PSCAD/EMTDC、MATLAB等；2. 电力系统仿真设备：如电力系统仿真机、计算机等；3. 电力系统相关教材和资料。

四、实验步骤1. 建立电力系统模型：根据实验要求，利用电力系统分析软件建立电力系统模型，包括发电机、变压器、线路、负荷等元件。

2. 潮流计算：（1）设置初始条件：根据实验要求，设置电力系统运行状态，如电压、功率等；（2）求解潮流方程：利用电力系统分析软件求解潮流方程，得到系统中各节点的电压、电流、功率等参数；（3）分析潮流计算结果：根据计算结果，分析电力系统的运行状态，如电压分布、潮流分布等。

3. 故障计算：（1）设置故障条件：根据实验要求，设置电力系统故障，如短路、断路等；（2）求解故障方程：利用电力系统分析软件求解故障方程，得到故障点附近的电压、电流、功率等参数；（3）分析故障计算结果：根据计算结果，分析电力系统故障的影响，如电压波动、潮流变化等。

五、实验结果与分析1. 潮流计算结果分析：（1）电压分布：根据潮流计算结果，分析系统中各节点的电压分布情况，判断电压是否满足运行要求；（2）潮流分布：根据潮流计算结果，分析系统中各线路的潮流分布情况，判断潮流是否合理。

2. 故障计算结果分析：（1）故障点电压：根据故障计算结果，分析故障点附近的电压变化情况，判断电压是否满足运行要求；（2）故障点电流：根据故障计算结果，分析故障点附近的电流变化情况，判断电流是否过大；（3）故障点功率：根据故障计算结果，分析故障点附近的功率变化情况，判断功率是否过大。

武大电力系统分析与运行作业

《电力系统分析与运行》课堂作业1、计算并观察IEEE30母线标准试验系统的潮流。

1）、负荷功率的变化对负荷节点电压水平的影响； 2）、变压器变比的调节对两端电压水平的影响；3）、PV 节点母线电压水平控制调节对无功电源设备输出功率的影响。

（需说明所采用的软件及算法）解：运用PSASP6.28软件计算IEEE30母线标准试验系统的潮流并分析实验结果。

所选用的IEEE30节点系统如图1所示。

图1 30节点系统图全网潮流计算结果如表1.1、1.2、1.3、1.4、1.5所示：表1.1 母线数据13表1.2 交流线数据表1.3 两绕组变压器数据表1.4 发电机数据表1.5 负荷数据1）负荷功率的变化对负荷节点电压水平的影响选取其中一个PQ节点Bus7为例，分别调节其负荷的有功和无功功率，讨论其对节点电压的影响。

①调节有功功率P，保持Q=0.109(p.u.)不变表1.6 有功变化对负荷节点电压的影响○2调节无功功率Q，保持P=0.228（p.u.）不变表1.7 无功变化对负荷节点电压的影响由表1.6和表1.7可知：对电压幅值的影响：随着负荷有功和无功功率的增加，相应负荷节点电压幅值都会下降，相比之下，无功功率的增加使节点电压幅值下降得更快。

对电压相角的影响：对于相角的变化，有功增加使相角更加滞后，而无功增加使相角滞后程度有所减小。

相比之下，有功变化对相角的影响较无功大。

2）变压器变比的调节对两端电压水平的影响调节Bus12—Bus4之间的变压器（编号为102）变比来讨论此问题。

表1.8 变压器变比对其两端电压的影响通过从表1.8分析可以得出：随着变压器变比的增大，低压侧（Bus4）电压升高，高压侧（Bus12）电压下降。

两侧电压的相角变得更加滞后。

3）PV节点母线电压水平控制调节对无功电源设备输出功率的影响选取PV节点Bus5，调节其电压水平，分析其对无功电源设备输出功率影响。

表1.9 变压器变比对其两端电压的影响随着PV 节点电压的下降，无功电源设备输出的无功将减少。

电力系统综合实验

电力系统综合实验（动态模拟实验）一．概述电力系统的研究方法可以概括为理论研究和科学实验研究两种途径。

理论分析是非常重要的，它阐明电力系统的基本原理并探索新的理论和方法。

但是，由于电力系统的复杂性，很多问题仅靠理论分析是不够的，只有把理论分析和科学实验结合起来，才能得到正确的结论。

电力系统的实验研究可在实际的电力系统（一般称原型）上进行，也可在模拟的电力系统（一般称模型）上进行。

在原型上进行实验研究，往往受电力系统的安全、经济运行的限制。

如短路实验等一般不能在原型系统进行；对于发展规划中的一些问题，有时更难以在现有的电力系统上进行。

在模拟系统上进行实验研究，显然没有这些限制，因此模拟实验在电力系统研究工作中占有重要地位。

电力系统模拟方法有数学模拟和动态模拟两种方法。

数学模拟是建立在数学方程式的基础上的一种模拟研究方法。

首先建立原型的数学模型，然后通过求解方程从而得出结论。

随着计算机的快速发展，利用计算机仿真研究电力系统的数学模拟方法有着广阔的前景。

只要能建立相应的数学模型，就可以方便的利用数字计算机进行研究。

这种方法投资小，方案、参数调整方便，且速度快。

但建立数学模型受到诸多因素的影响，其准确与否受到主观限制。

比如某些简化是否合理，某些因素忽略是否正确等，直接影响到建模的正确性和得出的结论。

电力系统动态模拟是电力系统的物理模拟。

是根据相似理论，用和原型系统具有相同物理性质的相似元件建立起来的。

电力系统动态模拟是建立与原型相似的物理模型，通过模拟实验得出结论的方法。

电力系统动态模拟主要由模拟发电机、模拟励磁系统、模拟变压器、模拟输电线路、模拟负荷和有关调节、控制、测量、保护等模拟装置组成。

动态模拟实验物理概念清晰，直观，且能真实反映实际系统的特征。

但建立动态模型投资大，且实验方案、参数调整复杂。

由于数学模拟和动态模拟各具优缺点，互相补充验证，也是目前研究电力系统的重要方法。

二．模拟理论及动态模拟的作用1. 模拟理论根据相似理论，模型和原型的物理现象相似，意味着在模型和原型中，用以描述现象过程的相应参数和变量在整个研究过程中，保持一个不变的、无量纲的比例系数。

电力系统综合实验B实验报告

名称：电力系统综合实验题目：同步发电机准同期并列实验院系：电气与电子工程学院班级：学号：学生姓名：指导教师：王莉丽实验周数：一周成绩：日期：年月日一、实验的目的与要求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；二、实验正文1．偏离准同期并列条件合闸三、实验总结或结论1．比较手动准同期和自动准同期的调整并列过程；2．分析合闸时发电机有功无功在不同条件下有何差异；3．分析合闸冲击电流的大小与哪些因素有关；四、思考题1．相序不对(如系统侧相序为A、B、C、为发电机侧相序为A、C、B)，能否并列？为什么？2．电压互感器的极性如果有一侧(系统侧或发电机侧)接反，会有何结果？3．准同期并列与自同期并列，在本质上有何差别？如果在这套机组上实验自同期并列，应如何操作？4．合闸冲击电流的大小与哪些因素有关？频率差变化或电压差变化时，正弦整步电压的变化规律如何？5．当两侧频率几乎相等，电压差也在允许范围内，但合闸命令迟迟不能发出，这是一种什么现象？应采取什么措施解决？6．在f F>f X或者f F<f X，U F>U X或者U F<U X下并列，机端有功功率表及无功功率表的指示有何特点？为什么？五、参考文献1．《电力系统综合实验A指导书》，自编2．《电力系统稳态分析》，陈珩，中国电力出版社，2007年，第三版；3．《电力系统暂态分析》，李光琦，中国电力出版社，2007年，第三版；4．《电力系统自动化》，李先彬，中国电力出版社，2007年，第四版；名称：电力系统综合实验题目：单机—无穷大系统稳态运行方式实验院系：电气与电子工程学院班级：学号：学生姓名：指导教师：王莉丽实验周数：一周成绩：日期：年月日一、实验的目的与要求1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。

电力系统分析综合实验五：电力系统暂态稳定实验

课程名称：电力系统分析综合实验指导老师：成绩：实验名称：电力系统暂态稳定实验实验类型：同组同学：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、实验目的和要求1. 通过实验加深对电力系统暂态稳定内容的理解，使课堂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，从实验中观察到系统失步现象和掌握正确处理措施3. 用数字式记忆示波器测出短路时电流的非周期分量波形图，并进行分析二、实验内容和原理电力系统暂态稳定问题是指电力系统受到较大的扰动之后，各发电机能否继续保持同步运行的问题。

在各种扰动中以短路故障的扰动最为严重。

正常运行时发电机功率特性为：11001sin X U E P δ=；短路运行时发电机功率特性为：22002sin X U E P δ=；故障切除发电机功率特性为；33003sin X U E P δ=；对这三个公式进行比较，我们可以知道决定功率特性发生变化与阻抗和功角特性有关。

而系统保持稳定条件是切除故障角δc 小于δmax ，δmax 可由等面积原则计算出来。

本实验就是基于此原理，由于不同短路状态下，系统阻抗X2不同，同时切除故障线路不同也使X3不同，δmax 也不同，使对故障切除的时间要求也不同。

同时，在故障发生时及故障切除通过强励磁增加发电机的电势，使发电机功率特性中Eo 增加，使δmax 增加，相应故障切除的时间也可延长；由于电力系统发生瞬间单相接地故障较多，发生瞬间单相故障时采用自动重合闸，使系统进入正常工作状态。

这二种方法都有利于提高系统的稳定性。

三、主要仪器设备（1）WL-04B 微机励磁调节器；（2）HGWT-03B 微机准同期控制器；（3）TSG-03B 微机调速装置（4）微机保护装置；（5）模拟实验台四、操作方法与实验步骤1. 单回路稳态非全相运行实验首先按照稳态对称运行实验中运行方式1的线路开关状态进行线路开关的合闸和分闸，调整发电机输出的有功、无功功率与稳态对称运行实验时一致，然后按以下步骤进行实验，比较其运行状态的变化。

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。

武大电力系统分析综合实验

武大电力系统分析综合实验
该实验主要包括以下几个内容：
1.电力系统的基本概念：简要介绍电力系统的组成，包括发电厂、变
电站、输电线路和配电网等。

2.电力系统的实际模型：介绍电力系统的各个组成部分的实际模型，
包括发电机、变压器、传输线路和负荷等。

3.电力系统的运行模型：介绍电力系统的运行模型，包括发电机的功
率特性、负荷模型和传输线路的阻抗等。

学生需要通过实际操作，测量和
验证这些模型。

4.电力系统的运行特性：通过改变负荷和传输线路的参数，观察和分
析电力系统的运行特性。

学生需要研究不同工况下电网的稳定性和电压、
频率的变化情况。

5.电力系统的故障分析：模拟电力系统的各种故障，如短路、断线和
失压等。

学生需要观察和分析电力系统在故障状态下的反应和恢复过程，
并研究故障对系统稳定性的影响。

在实验过程中，学生需要使用一系列的测量仪器和设备来获取数据，
并进行数据处理和分析。

他们还需要编写实验报告，详细记录和分析实验
结果，并提出改进建议。

通过该实验，学生能够加深对电力系统的理解，掌握电力系统的实际
操作技能和系统分析方法。

他们还能够培养团队合作能力和问题解决能力，提高实践能力和创新能力。

总之，武大电力系统分析综合实验是一门具有重要实践意义的课程，通过实际操作和分析，培养学生的实践能力和系统分析能力。

该实验不仅能够加深对电力系统的理解，还能够提高学生的团队合作能力和问题解决能力，对他们日后从事电力工程领域的研究和实践起到重要的指导作用。

电力系统分析综合实验二(2)：单机-无穷大系统

课程名称：电力系统分析综合实验指导老师：成绩：实验名称：单机-无穷大系统实验类型：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、实验目的和要求了解和掌握三相对称稳态情况下，输出系统各种运行状态参数的变化范围二、实验内容和原理通过本实验了解和掌握电力系统稳态对称运行特性，在巩固理论概念的同时掌握“数值概念”－如在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗、电压降落等数值范围，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等。

三、操作方法和实验步骤1.机组手动启动和建压（1）在调速装置上检查“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在，则应调到0位置。

将操作台上的“手动励磁”调节旋钮反时针旋到0；（2）合上操作台的“电源开关”，在调速装置、励磁调节器、微机准同期控制器上分别确认其“微机正常”灯为闪烁状态，在微机保护装置上确认“装置运行”灯为闪烁状态。

在调速装置上确认“并网”灯为熄灭状态，“输出0”、“停机”灯亮。

检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄；（3）按调速装置上的“模拟方式”按钮使“模拟方式”灯亮；（4）把操作台上“励磁方式”开关置于“手动励磁”位置，在励磁调节器上确认“它励”灯亮；（5）在励磁调节器上选择恒UF运行方式，合上“励磁开关”；（6）把实验台上“同期方式”开关置“断开”位置；（7）合上“系统开关”和线路开关“QF2、QF4、QF6”，检查系统电压接近额定值380V；（8）合上“原动机开关”，再顺时针旋转调速装置上的指针电位器，当发电机旋转后，观察机组稳定情况，然后通过顺时针旋转指针电位器缓慢加速到额定转速；（9）顺时针调节操作台上的“手动励磁”旋钮增加励磁电压，在维持发电机为额定频率时，增加发电机电压为额定电压。

2.并网请参照第三章中的手动准同期（按准同期并列条件合闸）的方法进行并网操作。

电力系统分析综合实验报告

电气工程学院《电力系统分析综合实验》2016年度PSASF仿真实验报告学号姓名班级实验一电力系统分析综合程序PSASP既述一、实验目的了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法。

、PSASF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.PSAS啲体系结构：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. PSAS啲使用方法：（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。

文本支持环境：点击“计算”菜单项，执行“数据检查”命令。

图形支持环境：“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“数据检查”命令。

4）作业定义：给出计算控制信息，明确具体的计算任务。

文本支持环境：点击“计算”菜单项，执行“短路”命令。

图形支持环境：“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“短路”命令。

5）执行计算：文本支持环境：在上述“短路计算信息”窗口，完成作业定义之后，点击“计算”按钮即可。

武汉大学PSASP电分仿真实验

电气工程学院《电力系统分析综合实验》2017年度PSASP实验报告学号： 20153025400姓名：班级：2015级8班一、实验目的了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法。

数据录入和单线图的绘制：通过输入系统的基础数据并绘制其单线图熟悉PSASP软件的使用，并未今后的分析提供基础数据。

潮流计算实验：了解电力系统分析中潮流计算的相关概念以及PSASP软件对潮流计算的计算过程，学会分析有关数据。

短路计算实验：了解电力系统分析中短路计算的相关概念以及PSASP软件对短路的计算过程，学会分析有关数据。

暂态稳定实验：了解电力系统暂态稳定的相关概念，学习根据相对功角判断系统的稳定性。

二、潮流计算部分1.试验内容及其数据输入建立母线数据点击“母线”，弹出母线数据录入窗口，在窗口中依次录入该系统的母线数据。

其中母线名和基准电压必填。

建立交流线数据点击“交流线”，弹出交流线数据录入窗口，在窗口中依次录入该系统的交流线的正序和零序数据。

建立两绕组变压器数据点击“两绕组变压器”，弹出两绕组变压器数据录入窗口，在窗口中依次录入变压器的正序数据和零序数据。

建立发电机及其调节器数据点击“发电机及其调节器”，弹出发电机及其调节器数据录入窗口。

首先指定母线名和潮流计算用的母线类型，然后分三页分别录入有关数据。

建立负荷数据。

点击“负荷”，弹出负荷数据录入窗口，其数据填写过程如下：首先指定母线名和潮流计算用的母线类型，然后分三页分别录入有关数据。

建立区域数据点击“区域”，弹出区域数据录入窗口，该系统分为两个区域，课依次在窗口中录入区域名。

基础数据的录入到此完成，核对数据无误后备份建立的整个目录以及所包含的文件夹，以备后面的实验所用。

2.两个潮流计算拓扑结构图作业一浏览潮流结果，标注母线节点电压和相位，利用复数功率形式标注各支路功率。

总网损：4.6MW作业二浏览潮流结果母线节点电压和相位总网损：5.6MW增加一回输电线后拓扑图及各线路潮流3.规划潮流方式下调试潮流在规划潮流方式下，增加STNC-230母线负荷的有功至1.5p.u.，无功保持不变。