电力系统分析实验指导书
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I实验指导书
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。
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。
（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55
电力系统分析实验指导书目录第一部分 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台 (2)简介 (2)第二部分实验的基本要求和安全操作说明 (9)第一章实验的基本要求 (9)第二章安全操作说明 (11)第三部分实验内容 (12)第一章发电机组的起动与运转实验 (12)第二章电力系统功率特性和功率极限实验 (17)第三章电力系统暂态稳定实验 (22)第一部分 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台简介概述THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台是一套集多种功能于一体的综合型实验装置，展示了现代电能发出和输送全过程的工作原理。
这套实验装置由THLZD-2电力系统综合自动化实验台（简称“实验台”）、THLZD-2电力系统综合自动化控制柜（简称“控制柜”）、无穷大系统和发电机组和三相可调负载箱等组成。
一、THLZD-2型电力系统综合自动化实验台实验台包括以下单元：1．输电线路单元：采用双回路输电线路，每回输电线路分两段，并设置有中间开关站，可以构成四种不同的联络阻抗。
输电线路的具体结构如下图所示：图1-1 单机－无穷大系统电力网络结构图输电线路分“可控线路”和“不可控线路”，在线路XL4上可设置故障，该线路为“可控线路”，其他线路不能设置故障，为“不可控线路”。
⑴“不可控线路”的操作操作“不可控线路”上的断路器的“合闸”或“分闸”按钮，可投入或切除线路。
按下“合闸”按钮，红色按钮指示灯亮，表示线路接通；按下“分闸”按钮，绿色按钮指示灯亮，表示线路断开。
⑵“可控线路”的操作在“可控线路”上预设有短路点，并在该线路上装有“微机线路保护装置”，可实现过流保护，并具备自动重合闸，通过控制QF4和QF6来实现。
QF4和QF6上的两组指示灯亮或灭分别代表QF4和QF6的A相、B相和C相的三个单相开关的合或分状态。
为了实现非全相运行和分相切除故障，QF4和QF6的分、合控制与“不可控线路”上断路器操作不同，区别如下：正常工作时，按下QF4合闸按钮，三个单相指示灯亮，而QF4红色合闸按钮灯不亮，手动分闸或微机线路保护装置动作三相全跳时，绿色分闸指示灯亮，三个单相指示灯全灭；当保护装置跳开故障相时，故障相的指示灯灭。
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 。
电力系统稳态分析实验指导书
电力系统稳态分析实验指导书目录实验一单机－无穷大系统稳态运行方式实验 (2)1.1 实验目的 (2)1.2 原理说明 (2)1.3 实验内容与步骤 (3)实验二电力系统潮流计算分析实验 (6)2.1 实验目的 (6)2.2 原理说明 (6)2.3 实验内容与步骤 (6)实验三电力系统有功功率—频率特性实验 (11)3.1实验目的 (11)3.2 原理说明 (11)3.3 实验内容与步骤 (13)实验四电力系统无功功率—电压特性实验 (18)4.1 实验目的 (18)4.2 原理说明 (18)4.3 实验内容与步骤 (19)实验一单机－无穷大系统稳态运行方式实验1.1 实验目的1．熟悉远距离输电的线路基本结构和参数的测试方法。
2．掌握对称稳定工况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围。
3．掌握输电系统稳态不对称运行的条件、参数和不对称运行对发电机的影响等。
1.2 原理说明单机－无穷大系统模型，是简单电力系统分析的最基本，最主要的研究对象。
本实验平台建立的是一种物理模型，如下图1-1所示。
图1-1 单机－无穷大系统示意图发电机组的原动机采用国标直流电动机模拟，但其特性与电厂的大型原动机并不相似。
发电机组并网运行后，输出有功功率的大小可以通过调节直流电动机的电枢电压来调节（具体操作必须严格按照调速器的正确安全操作步骤进行！可参考《微机调速装置基本操作实验》）。
发电机组的三相同步发电机采用的是工业现场标准的小型发电机，参数与大型同步发电机不相似，但可将其看作一种具有特殊参数的电力系统发电机。
实验平台给发电机提供了三种典型的励磁系统：手动励磁、常规励磁和微机励磁系统，可以通过实验台的转换开关切换（具体操作必须严格按照励磁调节装置的正确安全操作步骤进行！实验平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。
“无穷大系统”采用大功率三相自耦调压器，三相自耦调压器的容量远大于发电机的容量，可近似看作无穷大电源，并且通过调压器可以方便的模拟系统电压的波动。
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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。
电力系统分析综合实验指导书
电力系统分析综合实验指导书浙江大学电气工程学院电机工程学系浙江大学电力经济及信息化研究所2015年4月杭州·玉泉前言《电力系统分析综合实验》课程作为高等学校电气工程及其自动化专业（电力系统方向）的专业课程，希望通过学生自己动手，获得更强的实际系统概念，要求学生通过本课程学习，掌握发电机并网调节，稳态运行方式改变，有功和无功调节和暂态稳定。
随着电力系统分析理论和方法研究的深入和完善，以及计算机技术的进步，电力系统数字模拟（数字仿真、即建立数学模型、列出数学方程并进行求解和分析）技术得到了迅速的发展和广泛的应用，并在实践中取得了巨大的成果和效益。
同时作为电力系统研究和实验的另一种重要方法－电力系统动态模拟，同样是目前研究运行中的和筹建中的电力系统的重要工具，也是训练系统运行人员和电力系统专业的良好有效的教学工具。
完整的电力系统分析要求既需要掌握电力系统数字模拟（数字仿真）技术，也需要掌握电力系统动态模拟技术。
电力系统分析综合实验通过同步发电机准同期并列实验和对单机－无穷大系统的动态模拟，了解和掌握同步发电机的并网原理和操作；通过励磁控制实验，学习如何稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性；通过实际动态模拟系统的示范试验，学习利用动态模拟设备研究电力系统问题的综合知识和方法；学习试验研究结果的整理和分析、以及试验报告的制定。
本实验采用的实验装置为武汉华工大电力自动技术研究所生产的“WDT-Ⅱ型电力系统综合自动化试验装置”，示范实验为电力系统综合动模实验系统。
编制：王康元校对：徐亮审核：江道灼目录目录 (1)第一章电力系统动态模拟 (2)一．电力系统动态模拟原理及其特点 (3)二．模拟要素 (3)三．模拟比例和模拟系统额定值的选择 (5)四．模拟试验中的测量 (6)第二章电力系统分析实验装置 (7)一、WDT-Ⅱ型电力系统综合自动化试验装置 (7)二、电力系统综合动模实验系统 (9)第三章同步发电机准同期并列实验 (11)一．实验目的 (11)二．原理与说明 (11)三．实验项目和方法 (12)四．分析与思考 (15)第四章单机－无穷大系统实验 (16)一．实验目的 (16)二．原理与说明 (16)三．实验项目和方法 (16)四．分析与思考 (18)第五章同步发电机励磁控制实验 (19)一、实验目的 (19)二、原理与说明 (19)三、实验项目和方法 (20)四分析与思考 (29)第六章电力系统暂态稳定实验 (30)一、实验目的 (30)二、原理与说明 (30)三、实验项目与方法 (31)四、分析和思考 (35)第一章电力系统动态模拟一．电力系统动态模拟原理及其特点电力系统动态模拟是一种根据相似原理建立起来的物理模拟，能保证在模拟系统上所反映的过程与实际系统中的过程相似，并且模型上的过程与原型的过程具有相同的物理实质，所以电力系统动态模拟实际上就是电力系统在实验室的复制品，是研究电力系统原型或预建电力系统的一个重要实验工具。
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。
《电力系统》实验指导书
《电力系统》实验指导书常州工学院实验平台认识一：WDT-ⅢC型电力系统综合自动化试验装置简介电力系统综合自动化实验台是一个自动化程度很高的多功能实验平台，它由发电机组、实验操作台、无穷大系统等设备组成。
如附图1-1所示，发电机与无穷大之间采用双回路输电线路，并设有中间开关站，通过中间开关站和单回、双回线路的组合，使发电机与无穷大系统之间可构成四种不同联络阻抗，供系统实验分析比较时使用（如实验二图2所示）。
图1-1 电力系统综合自动化试验台外形图1．发电机组它是由同在一个轴上的三相同步发电机（S N=2.5kV A，V N=400V ，n N=1500r.p.m ），模拟原动机用的直流电动机（P N=2.2 kW，V N=220V ）以及测速装置和功率角指示器组成。
直流电动机、同步发电机经弹性联轴器对轴联结后组装在一个活动底盘上构成可移动式机组。
具有结构紧凑、占地少、移动轻便等优点，机组的活动底盘有四个螺旋式支脚和三个橡皮轮，将支脚旋下即可开机实验。
2．试验操作台它是由输电线路及保护单元、功率调节和同期单元，仪表测量和短路故障模拟单元等组成。
输电线路采用具有中间开关站的双回路输电线路模型，并对其中一段线路设有“YHB-A微机保护装置”，此线路的过流保护还具有单相自动重合闸功能。
功率调节和同期单元，由“TGS-03B微机调速装置”、“WL-04B微机励磁调节器”、“HGWT-03B微机准同期控制器”等微机型的自动装置和其相对应的手动装置组成。
仪表测量和短路故障模拟单元由各种测量表计及其切换开关、各种带灯操作按钮以及观测波形用的测试孔和各种类型的短路故障操作等部分组成。
在做电力系统试验时，全部的操作均在试验操作屏台上进行。
3．无穷大系统无穷大电源是由15kV A的自耦调压器组成。
通过调整自耦调压器的电压可以改变无穷大母线的电压。
试验操作台的“操作面板”上有模拟接线图、操作按钮和切换开关以及指示灯和测量仪表等。
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电力系统分析实验指导书（理工类）成都理工大学电气系目录实验一电力系统分析计算实验二电力系统简单电网潮流计算实验三、复杂电力系统的潮流计算实验四电力系统三相短路故障仿真分析实验五电力系统不对称故障分析实验六小电流接地系统单相故障分析实验七一个复杂电力系统的短路计算实验八同步发电机三相短路暂态过程分析实验九简单电力系统静态稳定性仿真实验十简单电力系统暂态稳定性仿真附录1：实验成绩考核办法附录2：推荐教材、参考书（一）实验教学目标其目的是在学生基本上学完专业课的基础上，对电力系统中的某些问题进行综合的试验研讨，帮助学生将课堂上所学的主要专业课程的理论知识与实践相结合，了解最先进的电力科学技术，进一步掌握电力系统各种特性和理论知识。
引导学生综合运用所学知识，进行电力科学研究，培养学生实际动手能力，综合应用能力和创新能力；以提高学生试验研究，分析处理数据和提出科学报告的能力。
使学生站在全局的高度，了解整个电力系统，培养学生的综合思维能力和综合处理问题的能力，促进学生综合素质的提高。
（二）实验要求学生们在做电力系统综合实验前，应首先阅读实验指导，了解本次实验的目的和内容，根据实验内容预习相关理论知识熟悉实验室的一次设备和二次系统，并根据实验室的设备条件，在教师的指导下根据所选实验项目和要求独立地进行实验方案的设计，确定实验方法、系统接线图、具体操作步骤、拟定实验中所要求记录的物理量表格等，向指导老师提出实验方案，经同意后方可进行实验。
学生们应尽量多次地、独立地进行试验，实验完成后每人应提交较完整的实验报告。
，严格按照操作要求使用设备。
实验一电力系统分析计算一、实验目的1.掌握用Matlab软件编程计算电力系统元件参数的方法.2.通过对不同长度的电力线路的三种模型进行建模比较，学会选取根据电路要求选取模型。
3.掌握多级电力网络的等值电路计算方法。
4.理解有名制和标幺制。
二、实验内容1．电力线路建模有一回220kV架空电力线路，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离为4m。
试计算该电力线路的参数，假设该线路长度分别为60km，200km，500km，作出三种等值电路模型，并列表给出计算值。
2．多级电力网络的等值电路计算部分多级电力网络结线图如图1-1所示，变压器均为主分接头，作出它的等值电路模型，并列表给出用有名制表示的各参数值和用标幺制表示的各参数值。
图1-1 多级电力网络结线图三、实验原理及步骤参考教材《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真第一章、第二章、第三章四、实验设备1．PC一台2．Matlab软件五、实验报告要求1．电力线路建模画出模型图，并标出相应的参数值。
将计算结果填入下表2．作出等值电路仿真模型，线路采用中等长度模型，用字母标出相应的参数以220KV为基本级，按精确求解要求，求出有名制和标幺制表示的各参数值。
（注意有些量要归算）。
按下表填入计算数据。
用下标标示相应的线路和变压器。
六、思考题1．比较计算数据，讨论模型的适用条件。
2．什么是有名制？什么是标幺制？电力系统元件的有名值和标幺值有什么关系？实验二 电力系统简单电网潮流计算一、实验目的1. 学习Matlab 仿真方法。
2. 初步掌握电力系统时域分析工具。
3. 电力系统简单电网潮流计算仿真分析。
二、实验内容在如图2-1所示的电力系统中，已知条件如下：变压器T ：SFT-40000/110，00200,10.5%,42,0.7%,s s T N P kW V P kW I k k ∆==∆===，线路AC 段：1150,0.27/,0.42/l km r km x km ==Ω=Ω； 线路BC 段：1150,0.45/,0.41/l km r km x km ==Ω=Ω；线路AB 段：1140,0.27/,0.42/l km r km x km ==Ω=Ω；各段线路的导纳均可略去不计；负荷功率：(2518),(3020)LDB LDD S j MV A S j MV A =+⋅=+⋅；母线D 的额定电压为10kV 。
节点A 为平衡节点，其余为PQ 节点。
计算系统的潮流分布。
图2-1 简单电力系统三、实验原理及步骤参考教材《MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真》第四章四、实验设备1. PC 一台2. Matlab 软件五、实验报告要求1、给出Simulink 仿真模型。
2、说明建模步骤和仿真过程3、给出潮流计算结果4、分析系统各节点电压大小是否满足系统要求5、回答思考题六、思考题1、为什么会有线损？线损的构成主要有哪些成分？实验三、复杂电力系统的潮流计算一、实验目的1. 学习Matlab仿真方法。
2. 掌握电力系统时域分析工具。
3. 电力系统复杂电网潮流计算仿真分析。
二、实验内容如图3-1所示的电力系统中，变压器两侧电压等级分别为10kV和110kV，各元件参数标幺值示于图中。
（S B=100MVA，V B=Vav），计算系统的潮流分布。
图3-1 复杂电力系统网络图三、实验原理及步骤参考教材《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》第四章四、实验设备1. PC一台2. Matlab软件五、实验报告要求1、给出Simulink仿真模型。
2、说明建模步骤和仿真过程3、系统的潮流分析分析系统各节点电压大小是否满足系统要求，若不满足如何进行调整？4、保持负荷有功功率不变，改变无功负荷，观察记录各母线电压。
保持无功负荷不变，改变有功负荷，观察记录各发电机母线功角。
保持负荷不变，改变变压器变比，观察记录各母线电压。
5、回答思考题六、思考题1、谈谈你对线路损耗的认识。
2、如果各110kV线路承担的输送功率长期满负荷运行，有何方法可较好地解决线损过高问题？实验四电力系统三相短路故障仿真分析一、实验目的1. 学习Matlab仿真方法。
2. 掌握电力系统时域分析工具。
3. 对三相接地短路故障进行仿真分析。
二、实验内容设某部分电力线路的简化等值电路如图所示。
用Matlab仿真工具建立模型，并仿真线路出现三相接地短路时短路点的电流电压的变化情况。
图4-1简单三相接地短路电路图模型三、实验原理及步骤参考教材《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》第五章四、实验设备1. PC一台2. Matlab软件五、实验报告要求1、给出Simulink仿真模型。
2、说明建模步骤和仿真过程3. 观察仿真波形图，分别仿真出短路点电压波形和电流波形，测量求出各相短路电流的最大值。
4、给出短路电压波形图5、回答思考题六、思考题1. 什么叫冲击电流？2. 什么叫短路电流的最大有效值？3、某一线路，首端发生三相短路故障和末端发生三相短路故障引起的系统反应一样吗？请说说理由。
实验五电力系统不对称故障分析一、实验目的1. 学习Matlab仿真方法。
2.掌握电力系统时域分析工具。
3. 熟悉不同类型短路故障的特点及其影响，对电力系统出现的不对称故障进行仿真分析。
二、实验内容设无穷大电源的电力系统电路如图5-1，仿真分析在K点出现各种短路故障时电流电压的变化。
图5-1电力系统各种短路故障仿真图4.三相序分量分析元件参考教材《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》第五章四、实验设备1. PC一台2. Matlab软件五、实验报告要求1、给出Simulink仿真模型。
2、说明建模步骤和仿真过程3、三相短路分析在三相电路短路故障发生器参数中将三相故障全选中，并选择故障相接地选项。
进行电路仿真，用M1观察故障点电流波形，并记录三相电流的最大幅值，填入表中。
4、给出短路电流波形和非故障相电压波形。
5、回答思考题六、思考题1理论上推导在两相短接时三个序电流之间有什么关系?与实验结果进行比较.2单相接地短路时短路电流与三个序电流之间有什么关系?与实验结果进行比较.3、有人说，在相同地点发生三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路，肯定是三相短路的短路电流最大。
对吗？为什么？4、有人认为发生不对称故障时，故障相电流是由各序电流合成的，因此相电流一定比序电流要大，对吗？为什么？实验六小电流接地系统单相故障分析一、实验目的与要求通过实验教学加深学生的基本概念，掌握小电流接地系统的单相故障的特点，使学生通过系统进行物理模拟和数学模拟，对系统配电线路进行单相接地短路故障仿真实验，以达到理论联系实际的效果，提高学生的感性认识及对电力系统仿真过程的分析能力。
本实验要求学生掌握Simulink中电力系统常用元件的模型及使用方法，并了解建模的基本过程，以及完成模型的仿真，结合短路相关的理论知识对仿真结果加以分析。
二、实验内容搭建如图6-1所示的系统模型并仿真，该系统有1个电源，3条配电线路，4个负荷，在Line3的末端设置单相接地短路故障，观察示波器中的电压和电流波形，记录下故障电压电流的有效值。
三、实验原理及步骤参考教材《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》第五章四、实验设备1. PC一台2. Matlab软件五、实验报告要求1、给出小电流接地系统的单相接地故障的仿真模型2、说明建模步骤和仿真过程3、给出单相接地故障时的电压、电流瞬时值波形。
4、给出零序电流的有效值曲线。
5、和实验五结果对比，对中性点接地、中性点不接地两种系统故障情况进行比较。
6、回答思考题。
六、思考题1、中性点不接地系统为什么可以在单相接地故障发生时允许继续运行2小时？2、中性点不接地系统装设消弧线圈的原则是什么？装设消弧线圈的目的是什么？实验七一个复杂电力系统的短路计算一、实验目的与要求通过实验教学加深学生的基本概念，掌握复杂电力系统短路故障的特点，使学生通过系统进行物理模拟和数学模拟，对复杂电力系统短路故障仿真实验，以达到理论联系实际的效果，提高学生的感性认识及对电力系统仿真过程的分析能力。
本实验要求学生掌握Simulink中电力系统常用元件的模型及使用方法，并了解建模的基本过程，以及完成模型的仿真，结合短路相关的理论知识对仿真结果加以分析。
二、实验内容图7-1所示电力系统：图7-1 复杂电力系统图中取S B＝100MVA，V B＝Vav，电源电势E”=1，试求：1）k—1点三相短路时，短路点的起始次暂态电流；2）k—2点A相接地短路时，短路点的电流，115kV及37kV输电线路各相电流，发电机G1端电压；3）k—3点三相短路时，短路点及各电源支路的短路电流。
三、实验原理及步骤参考教材《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》第五章四、实验设备1. PC一台2. Matlab软件五、实验报告要求1、给出复杂系统故障的仿真模型2、说明建模步骤和仿真过程3、给出k—1点，k—2点及k—3点故障时的电压、电流瞬时值波形。