电力系统综合自动化课程设计报告
实训报告电力系统自动化
一、实训背景随着我国经济的快速发展,电力系统规模不断扩大,电力需求日益增长。
为了满足电力系统的安全、稳定、高效运行,电力系统自动化技术应运而生。
电力系统自动化是指利用计算机、通信、控制等技术,实现电力系统的自动监控、自动控制、自动保护和自动调度等功能。
本实训报告旨在通过实践操作,了解电力系统自动化的基本原理、设备、系统及运行维护等方面的知识。
二、实训目的1. 了解电力系统自动化的基本概念、原理和发展趋势。
2. 掌握电力系统自动化设备的结构、功能及操作方法。
3. 熟悉电力系统自动化系统的构成、工作原理及运行维护。
4. 培养实际操作能力和分析解决问题的能力。
三、实训内容1. 电力系统自动化基本概念及发展趋势电力系统自动化是指利用计算机、通信、控制等技术,实现电力系统的自动监控、自动控制、自动保护和自动调度等功能。
随着电力系统规模的扩大和技术的进步,电力系统自动化水平不断提高,发展趋势主要体现在以下几个方面:(1)智能化:电力系统自动化系统将向智能化方向发展,实现设备自我诊断、故障预测、自动优化等功能。
(2)集成化:电力系统自动化系统将实现设备、系统和业务的集成,提高系统整体性能。
(3)网络化:电力系统自动化系统将通过网络实现数据共享、远程监控和调度。
2. 电力系统自动化设备(1)继电保护设备:继电保护设备是电力系统自动化的核心设备之一,主要作用是检测、判断和处理电力系统故障,保护电力系统安全稳定运行。
(2)自动装置:自动装置包括断路器、隔离开关、继电保护装置等,用于实现电力系统的自动控制、保护和调度。
(3)通信设备:通信设备是实现电力系统自动化系统信息传输的关键设备,包括光纤通信、无线通信等。
3. 电力系统自动化系统(1)监控系统:监控系统用于实时监控电力系统的运行状态,包括电压、电流、频率、功率等参数。
(2)控制系统:控制系统用于对电力系统进行自动控制,包括发电、输电、变电、配电等环节。
(3)保护系统:保护系统用于检测和处理电力系统故障,保护电力系统安全稳定运行。
电力系统课程设计报告
电力系统课程设计报告一、引言本报告旨在对电力系统课程设计进行全面详细的介绍,包括设计目的、设计内容、实验步骤、实验结果分析等方面。
二、设计目的本次电力系统课程设计旨在帮助学生深入了解电力系统的基本原理和运行机制,通过实验操作提高学生的动手能力和解决问题的能力。
三、设计内容本次课程设计主要涉及以下内容:1. 交流电路实验:包括交流电路中电压、电流、功率等基本参数的测量和计算。
2. 相量图实验:通过相量图演示交流电路中相位关系和功率因数等概念。
3. 三相平衡与不平衡实验:通过三相负载情况下的电压、电流测量,判断是否为平衡状态,并进行不平衡状态下功率因数改善措施研究。
4. 变压器实验:通过变压器测量和计算一定条件下变压器的效率,并掌握变压器保护装置的使用方法。
5. 发电机组实验:通过发电机组测量和计算一定条件下发电机组的效率,并掌握发电机组保护装置使用方法。
四、实验步骤1. 交流电路实验步骤:(1)连接电路并打开电源;(2)测量交流电路中的电压、电流、功率等参数;(3)计算功率因数,并进行数据记录和分析。
2. 相量图实验步骤:(1)连接相量图仪器,并打开电源;(2)调整相角,观察相位关系变化;(3)计算功率因数,并进行数据记录和分析。
3. 三相平衡与不平衡实验步骤:(1)连接三相负载并打开电源;(2)测量三相负载的电压、电流等参数;(3)判断是否为平衡状态,若不平衡,则进行功率因数改善措施研究。
4. 变压器实验步骤:(1)连接变压器并打开电源;(2)测量变压器的输入输出参数,并计算效率;(3)学习和使用变压器保护装置。
5. 发电机组实验步骤:(1)连接发电机组并打开电源;(2)测量发电机组的输入输出参数,并计算效率;(3)学习和使用发电机组保护装置。
五、实验结果分析通过以上实验,我们可以得到以下结论:1. 交流电路中电压、电流、功率等参数的测量和计算方法;2. 相量图演示了交流电路中相位关系和功率因数等概念;3. 三相负载情况下的电压、电流测量,可以判断是否为平衡状态,并进行不平衡状态下功率因数改善措施研究;4. 变压器效率计算方法,以及变压器保护装置使用方法;5. 发电机组效率计算方法,以及发电机组保护装置使用方法。
大学电力自动化课程设计
大学电力自动化课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电力自动化基本原理,熟悉电力系统自动化的相关技术,包括电力系统及其自动化设备的基本概念、结构原理、功能特点、运行维护等。
通过本课程的学习,使学生具备电力自动化设备选型、系统设计、运行维护的基本能力。
1.理解电力系统的基本概念、结构和组成;2.掌握电力自动化设备的工作原理、功能特点和应用范围;3.熟悉电力系统自动化的技术发展趋势和标准规范。
4.能够分析电力系统的运行状态,判断自动化设备的工作性能;5.具备电力自动化设备选型、系统设计的基本能力;6.掌握电力自动化设备的运行维护方法,提高设备的可靠性和经济性。
情感态度价值观目标:1.培养学生的团队协作精神和责任感;2.增强学生对电力自动化技术的兴趣,激发创新意识;3.使学生认识到电力自动化技术在现代电力系统中的重要地位,提高学生的职业荣誉感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电力系统的基本概念、结构和组成;2.电力自动化设备的工作原理、功能特点和应用范围;3.电力系统自动化的技术发展趋势和标准规范;4.电力自动化设备的选择、系统设计和运行维护方法。
5.电力系统的基本概念、结构和组成:介绍电力系统的定义、分类、主要设备和功能,以及电力系统的运行原理;6.电力自动化设备的工作原理、功能特点和应用范围:讲解各种电力自动化设备(如保护装置、自动控制装置、监测装置等)的原理、功能和应用;7.电力系统自动化的技术发展趋势和标准规范:介绍电力系统自动化的最新发展动态、技术趋势和相关的标准规范;8.电力自动化设备的选择、系统设计和运行维护方法:讲解如何根据电力系统的实际需求选择合适的自动化设备,以及如何进行系统设计和运行维护。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握电力自动化基本原理和知识;2.讨论法:学生进行课堂讨论,培养学生的思维能力和团队协作精神;3.案例分析法:分析典型的电力自动化设备应用案例,使学生更好地理解理论知识;4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作,提高学生的实践能力。
电力系统及自动化综合实验报告
电力系统及自动化综合实验报告姓名:学号:第三章一机中间开关站电压;DU 输电线路的电压降落3、单回路稳态非全相运行实验确定实现非全相运行的接线方式,断开一相时,与单回路稳态对称运行时相同的输送功率下比较其运行状态的变化。
具体操作方法如下:(1)首先按双回路对称运行的接线方式(不含QF5);(2)输送功率按实验1中单回路稳态对称运行的输送功率值一样;(3)微机保护定值整定:动作时间0秒,重合闸时间100秒;(4)在故障单元,选择单相故障相,整定故障时间为0²<t<100²;(5)进行单相短路故障,此时微机保护切除故障相,准备重合闸,这时迅速跳开“QF1”、“QF3”开关,即只有一回线路的两相在运行。
观察此状态下的三相电流、电压值与实验1进行比较;(6)故障100²以后,重合闸成功,系统恢复到实验1状态。
表3-2UAUBUCIAIBICPQS全相运行值2102102100000002102102100000、、1非全相运行值2102102050000002122152000000、100、121522518000、50、750、300、322023017001、221、320、500、52052152100000002122052100000、100、12251902100、350、500、300、32301752151、221、2300、500、5四、实验报告要求1、整理实验数据,说明单回路送电和双回路送电对电力系统稳定运行的影响,并对实验结果进行理论分析。
2、根据不同运行状态的线路首、末端和中间开关站的实验数据、分析、比较运行状态不同时,运行参数变化的特点和变化范围。
3、比较非全相运行实验的前、后实验数据,分析输电线路输送功率的变化。
五、思考题1、影响简单系统静态稳定性的因素是哪些?答:由静稳系数SEq=EV/X,所以影响电力系统静态稳定性的因素主要是:系统元件电抗,系统电压大小,发电机电势以及扰动的大小。
电力系统及自动化综合实验报告
黑龙江科技学院综合设计性实践报告实践项目名称电力系统及自动化综合实验所属课程名称电力系统工程实践实践日期2011.8.29----2011.9.02班级电气08-3班学号15号姓名吕洋志成绩电气与信息工程学院实践基地Window2000 操作平台的真正32位集成软件系统。
它完全按照国家电力部的要求设计,并结合本公司的设备作出优化,使其在运行中达到最佳效果。
CAMS系统分为四个模块,分别为:运行系统,前置机系统,实时数据库系统,二次开发系统。
G-EG-AW-GKMDMF MGG-BMAG-DMBMCMD纯电阻纯电感感性负荷G-CME双回输电线路接线示意图【实验环境】(使用的软件)1.硬件:LH-WDT-III电力系统自动化综合实训装置2.LH-PS-5G电力系统微机监控实训平台3.软件:综合自动化组态软件CAMS实践内容:【实践方案设计】实践一:选择它励恒Uf控制方式,开机建压不并网,改变机组的转速45Hz-52Hz,、实践三图实践一:当发电机频率改变时,观察发电机电压,励磁电流。
(1)首先检查各电流表,电压表调零,检验仪器是否正常;(2)同期方式打倒“OFF”,励磁方式为“微机它励”,调速装置中为“手动”,“0”,悬钮打在最小值,手动励磁悬钮在最小值;(3)打开电源开关、励磁开关、原动机开关;(4)在调速装置中从左向右缓慢地旋转旋钮以调节发电机的频率;(5)当频率改变时,记录发电机电压、励磁电压,励磁电流;实践一数据表:发电机频率发电机电压励磁电流励磁电压47Hz 355V 1.1A 25V48Hz 360V 1A 23V50Hz 365V 0.9A 21V51Hz 325V-360V 0.7A 10V-20V 分析:在发电机频率不断增大的情况下,励磁电压和励磁电流不断减小,原因是由于发电机的旋转,在原动机内产生反向磁场,从而减小了原动机的励磁电压,又因为。
电力系统及自动化综合实验报告
《电力系统及自动化综合实验报告》摘要:本报告主要介绍了电力系统及自动化综合实验的内容、目的、原理以及实验结果的分析。
通过对电力系统的模拟与控制实验,加深了对电力系统基本原理和自动化技术的理解,提高了实际操作能力。
一、引言电力系统及自动化是电气工程及其自动化专业的重要课程,其理论知识与实践技能对于学生未来的工程应用具有重要意义。
为了加深对电力系统及自动化理论的理解,提高实际操作能力,进行了电力系统及自动化综合实验。
本报告将详细介绍实验的内容、目的、原理及实验结果的分析。
二、实验内容及目的1.实验内容本实验主要包括以下内容:(1)电力系统模拟实验:通过模拟软件,建立电力系统的模型,分析电力系统的稳定性、暂态稳定性等性能指标。
(2)电力系统自动化控制实验:利用PLC编程技术,实现对电力系统的自动控制,包括发电机电压、频率的调节,负载的自动分配等。
2.实验目的(1)掌握电力系统的基本原理,如电路理论、电机原理等。
(2)了解电力系统的运行特性,如稳定性、暂态稳定性等。
(3)熟悉电力系统自动化控制技术,如PLC编程、传感器应用等。
(4)提高实际操作能力,培养解决实际问题的能力。
三、实验原理1.电力系统模拟实验原理电力系统模拟实验主要通过模拟软件建立电力系统的模型,分析其性能指标。
模拟软件根据电力系统的电路原理和电机原理,通过数值计算方法,模拟电力系统的运行过程,从而得出电力系统的性能数据。
2.电力系统自动化控制实验原理电力系统自动化控制实验主要利用PLC编程技术,实现对电力系统的自动控制。
PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业控制的计算机,具有逻辑运算、定时、计数等功能。
通过编写PLC程序,实现对电力系统的自动控制。
四、实验结果及分析1.电力系统模拟实验结果及分析通过模拟实验,得到了电力系统的稳定性、暂态稳定性等性能数据。
分析数据可以得出以下结论:(1)电力系统的稳定性与电力系统的结构、参数等有关,合理的电力系统结构和参数可以保证电力系统的稳定运行。
(完整word版)电力系统自动化课程设计
电力系统自动化课程设计——电力系统短路故障的计算机算法程序设计学院:信息科学与工程学院班级:学号:姓名:指导老师:孙妙平完成时间:2012年1月12日前言:应用计算机对电力系统进行分析计算时,需要掌握电力系统的数学模型、计算方法和程序设计三方面的知识。
电力系统的数学模型是对电力系统运行状态的一种数学描述。
通过数学模型可以把电力系统中物理现象的分析归结为某种形式的数学问题。
电力系统的数学模型主要包括电力网络的数学模型、发电机的数学模型以及负荷的数学模型。
本课程设计所解决的问题是:基于电力系统的数学模型,根据电力系统短路故障的计算方法,选择合适的计算机语言,编制短路电流计算程序,从而简化短路电流的计算。
一、课程设计的目的:根据所给的电力系统,编制短路电流计算程序,通过计算机进行调试,最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序,通过自己设计电力系统计算程序不仅可以加深学生对短路计算的理解,还可以锻炼学生的计算机实际应用能力。
二、课程设计的内容:电力系统故障的计算机程序设计、编制和调试。
三、课程设计的要求:1、在对称短路计算、简单不对称短路计算中任选一种进行计算;2、自选计算机语言;3、设计、编制、调试出相关的通用计算程序;4、输入/输出数据一律以文件格式形成。
对称短路计算的输入/输出数据输入数据包括:节点数、支路数、故障节点、支路参数(支路首端号、支路末端号和支路电抗值)输出数据包括:节点导纳矩阵或阻抗矩阵、故障点电流、各支路电流、各节点电压不对称短路计算的输入/输出数据输入数据包括:节点数、支路数、故障节点、支路参数(支路首端号、支路末端号和支路正序电抗值、支路负序电抗值、支路零序电抗值)输出数据包括:故障点电流、各支路电流、各节点电压的序分量和相分量目录:基本原理 (4)数学模型 (4)计算方法 (5)程序实现 (8)原理框图 (8)程序代码 (9)实例分析 (10)参考文献 (13)基本原理用计算机程序实现电力系统短路故障的计算需完成两部分工作,一是根据计算原理选择计算用的数学模型和计算方法,即计算用的数学公式;二是根据所选定的数学模型和计算方法编制计算程序。
电力系统综合课程设计
电力系统综合课程设计第一章绪论1.1.引言电力系统综合设计课程是电气工程及其自动化专业的实践教学环节,,满足学生专业课程知识综合应用,使用现代工具分析、设计、预测、解决复杂的工程问题等培养目标的要求,培养学生熟悉电力系统设计的规范、电力行业的法律法规以及团队合作的精神。
1.2.不对称故障分析的意义电力系统所发生的各类故障中,以不对称故障最为常见。
电力系统发生不对称故障后有可能会使系统由于失去稳定性而丧失对大量用户的供电服务,而且由于现代社会生产和生活对电力的高度依赖,即使是局部地区的供电异常或者非计划中断也将对该地区的社会生产和生活带来不利影响,有时甚至会产生严重的社会经济和政治损失,故分析理解不对称故障对于整个电力系统安全运行有着极为重大的意义。
1.3.不对称故障分析的基本方法电力系统所发生的各类故障中,以不对称故障最为常见,不对称故障的分析主要采用对称分量法。
本文通过Matlab/Simulink中的电力系统元件库SimPowerSystems构建电力系统仿真模型,设置模型中各元件参数并对此系统发生不对称短路故障进行仿真分析。
结果表明,仿真结果与实际理论相符。
由此说明,应用Matlab对电力系统故障仿真分析是切实可行的。
1.4.同步电机三相短路分析的意义同步电机三相短路分析是电力系统中一项重要的任务,它对于系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
同步电机三相短路分析可以帮助确保电力系统的安全、稳定和可靠运行。
它在故障诊断、设备保护、系统调度等方面具有重要作用,为电力系统运维和管理提供关键信息和决策依据。
1.5.同步电机三相短路分析的基本方法1.5.1定子绕组电流:同步频交流分量:按指数规律以时间常数Td"、Td′衰减至稳态值;直流分量:按指数规律以时间常数Ta衰减至零;二倍频交流分量:按指数规律以时间常数Ta 衰减至零;1.5.2转子绕组电流:励磁绕组:直流分量:按指数规律以时间常数Td′衰减至稳态值;同步频交流分量:按指数规律以时间常数Ta衰减至零;交直轴阻尼绕组:直流分量:按指数规律以时间常数Td"衰减至稳态值;同步频交流分量:按指数规律以时间常数Ta衰减至零;第二章基本方法2.1 MATLAB/SIMULINK简介Simulink是美国Mathworks公司推出的MATLAB中的一种可视化仿真工具。
电力系统自动化课程设计
电力系统自动化课程设计电力系统自动化是一门涉及电力工程、控制理论、计算机技术等多学科交叉的重要课程。
通过这门课程的学习,我们能够深入了解电力系统的运行原理、控制策略以及自动化技术在其中的应用。
而课程设计则是对所学知识的一次综合性实践,旨在培养我们解决实际问题的能力和创新思维。
在电力系统自动化课程设计中,我们通常会面临各种各样的任务和挑战。
其中,最为关键的是对电力系统的建模与分析。
这需要我们运用所学的电路理论、电机学等知识,构建出电力系统的等效模型,包括发电机、变压器、输电线路等主要元件。
通过对模型的参数计算和特性分析,我们能够预测电力系统在不同运行条件下的性能,为后续的控制策略设计提供基础。
例如,在设计一个简单的电力系统稳定控制方案时,我们首先要明确系统的结构和参数。
假设我们的系统由一台同步发电机通过变压器和输电线路连接到无穷大母线组成。
那么,我们需要计算发电机的电抗、变压器的变比和漏抗、输电线路的电阻和电抗等参数。
这些参数将直接影响系统的潮流分布和稳定性。
有了系统模型,接下来就是设计合适的控制策略。
控制策略的目标是确保电力系统在各种干扰下能够保持稳定运行,同时满足电能质量的要求。
常见的控制方法包括励磁控制、调速控制和电力系统稳定器(PSS)的应用。
励磁控制是通过调节发电机的励磁电流来控制发电机的端电压和无功功率输出。
在课程设计中,我们需要根据发电机的模型和运行特性,设计励磁控制器的参数,如比例系数、积分系数等,以实现对发电机端电压的快速、准确控制。
调速控制则是通过调节原动机的输入功率来控制发电机的有功功率输出。
在实际设计中,我们需要考虑原动机的动态特性、负荷变化等因素,设计合理的调速控制器,以维持系统的频率稳定。
电力系统稳定器(PSS)是一种附加的控制装置,用于抑制电力系统的低频振荡。
在课程设计中,我们需要根据系统的振荡模式和特性,选择合适的PSS 类型和参数,以提高系统的阻尼,增强系统的稳定性。
电力系统课程设计报告完整版
电力系统课程设计报告题目:区域电网设计4-7学生姓名:何泰楠,黄界姿学生学号:************ ,************指导老师:***所在学院:电力学院专业班级:电气工程及其自动化4班报告提交日期:2012年1月1日目录目录 (1)前言 (4)一、设计原始资料 (5)1.1、设计的系统与厂、站资料 (5)1.2、设计主要内容及要求 (7)二、校验电力系统功率平衡和确定发电厂的运行方式 (8)2.1负荷合理性校验 (8)2.2功率平衡校验 (8)2.3电力电量平衡校验 (10)三、确定电力系统的接线图 ························ 1错误!未定义书签。
3.1拟定主接线方案 ······························ 1错误!未定义书签。
3.2选择接线方案1,2进行设计工作 (19)3.3 matlab潮流计算与powerword仿真潮流计算的对比 (25)3.3.1 方案1 matlab潮流计算与powerword仿真潮流计算的对比 (25)3.3.2方案2 matlab潮流计算与powerword仿真潮流计算的对比 (27)3.4 N-1潮流校核 (29)3.5 三相短路容量测算校核 (35)四、确定发电厂、变电所的电气主接线 ···········错误!未定义书签。
电力系统与自动化综合实验报告
电力系统及自动化综合实验报告学院:专业:电气工程及其自动化:学号:第三章一机—无穷大系统稳态运行方式实验一、实验目的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。
二、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”。
为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2所示。
图2 一次系统接线图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器来实现自动调节。
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。
为了进行测量,实验台设置了测量系统,以测量各种电量(电流、电压、功率、频率)。
为了测量发电机转子与系统的相对位置角(功率角),在发电机轴上装设了闪光测角装置。
此外,台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
三、实验项目和方法1.单回路稳态对称运行实验在本章实验中,原动机采用手动模拟方式开机,励磁采用手动励磁方式,然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率,使输电系统处于不同的运行状态(输送功率的大小,线路首、末端电压的差别等),观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值,计算、分析、比较运行状态不同时,运行参数变化的特点及数值围,为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向(根据沿线电压大小比较判断)等。
电力系统与自动化控制课程设计报告
电力系统与自动化控制课程设计报告1. 摘要本报告主要介绍了电力系统与自动化控制课程设计的内容,包括项目背景、设计目标、系统原理、硬件选型、软件设计、实验结果及分析。
通过本次设计,旨在提高学生对电力系统与自动化控制理论知识的理解,培养学生的实际操作能力和创新意识。
2. 项目背景随着我国经济的快速发展,对电力的需求不断增长,电力系统的安全稳定运行成为我国经济发展的重要保障。
为了提高电力系统的运行效率和可靠性,实现电力系统的自动化控制成为必然趋势。
电力系统与自动化控制课程设计旨在让学生了解并掌握电力系统的基本原理和自动化控制技术,为今后的学习和工作打下坚实基础。
3. 设计目标1. 了解电力系统的基本原理和自动化控制技术;2. 掌握电力系统硬件选型和软件设计方法;3. 培养学生实际操作能力和创新意识;4. 提高电力系统运行效率和可靠性。
4. 系统原理电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五个环节组成。
电力系统自动化控制是指利用现代电子技术、计算机技术和通信技术,对电力系统进行实时监测、控制和保护,以实现电力系统的高效、安全和稳定运行。
5. 硬件选型根据设计要求,本电力系统与自动化控制课程设计选用如下硬件设备:1. 发电设备:模拟发电机一台;2. 输电设备:模拟输电线路若干;3. 变电设备:模拟变压器一台;4. 配电设备:模拟配电柜一台;5. 自动化控制设备:工控机一台,PLC一台,继电保护装置一套。
6. 软件设计本设计采用组态软件进行电力系统监控和自动化控制。
组态软件具有良好的人机交互界面,可实现对电力系统的实时监控、数据采集、故障报警和控制指令输出等功能。
7. 实验结果及分析1. 实验结果:通过实验,实现了对电力系统的实时监控和自动化控制,故障报警准确及时,控制指令执行到位。
2. 实验分析:本次设计采用了现代电子技术、计算机技术和通信技术,实现了电力系统的自动化控制,提高了电力系统的运行效率和可靠性。
电力系统综合课程设计报告
目录1.设计依据与负荷计算 (1)1.1 设计依据 (1)1.2电力负荷计算 (1)2.变压器选型及架空线路 (4)2.1 无功补偿方案的选择 (4)2.2 无功补偿容量的确定 (5)2.3 无功补偿电容器选择 (5)2.4 各变电所变压器的选择 (6)2.5各变电所变压器损耗计算 (7)2.6架空线的选择 (8)3.短路电流的计算 (8)3.1 短路电流计算方法及意义 (8)3.2 短路计算 (9)3.2.1 短路电流计算等效示意图 (9)3.2.2 短路电流及容量的计算 (9)4.高压电器设备及母线的选择 (11)4.1 母线选择 (11)4.2 高压侧设备的选择及校验 (11)4.2.1 选择依据 (11)4.2.2 设备选择 (11)5.低压侧设备选择及校验 (12)4.1 0.38KV侧设备选择 (12)4.2 0.38KV侧出线选择选择依据 (15)6.继电保护配置 (16)6.1各变电所进线的保护 (16)6.2 变压器继电保护 (17)7. 防雷与接地保护 (20)7.1 防雷保护 (20)7.2接地装置 (21)8.主接线图 (22)心得体会 (24)参考文献 (25)i1设计依据与负荷计算1.1设计依据(1)本厂设有薄膜、单丝、管材、注射等四个车间,设备选型全部采用我国新定型设备其外还有辅助车间及其它设施。
(2)全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表(380伏侧)。
(3)本场与电业部门的供电协议:1)该厂由处于厂南侧一公里的110/10千伏变电所用10千伏架空线路向其供电,该所在城南侧1km 。
2)电业部门变电所配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2.5s ,工厂配电所应不大于2s 。
3)在总配变点点所35kv 侧计量。
4)工厂的功率因数值要求在0.9以上。
5)供电系统技术数据:电业部门变电所10kv 母线为无限大电源系统,其短路容量200兆伏安(4)生产车间为三班制,部分车间为单班或两班制,全年最大负荷利用时间为5000小时,属于三级负荷。
电力综合自动化课程设计
电力综合自动化课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电力综合自动化的基本原理,掌握相关概念和技术术语;2. 掌握电力系统的监控、保护、控制及调度等自动化技术;3. 了解我国电力自动化领域的发展现状和趋势。
技能目标:1. 能够分析电力系统的运行数据,进行基本的故障诊断;2. 能够运用自动化设备对电力系统进行监控、保护、控制和调度;3. 能够运用电力自动化软件进行数据处理和分析;4. 能够设计简单的电力自动化系统方案,并进行初步的实施。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力自动化技术的兴趣和热情,激发其探索精神;2. 增强学生的团队合作意识和沟通能力,培养其良好的职业素养;3. 培养学生的环保意识,使其认识到电力自动化技术在节能减排方面的重要性;4. 增强学生的社会责任感,使其认识到电力自动化技术对国家经济和社会发展的贡献。
课程性质:本课程为电力系统及其自动化专业的核心课程,旨在培养学生的电力自动化技术理论知识和实践技能。
学生特点:学生具备一定的电力系统基础知识,具有较强的学习能力和动手能教学要求:结合实际案例,采用理论教学与实践操作相结合的方式,注重培养学生的实际操作能力和创新能力。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,并为后续学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力综合自动化基本原理:包括电力系统自动化概述、电力自动化系统的结构及功能、自动化设备的工作原理等;教材章节:第一章 电力系统自动化概述2. 电力系统监控技术:涉及电力系统监测、数据采集、远程监控等方面的技术;教材章节:第二章 电力系统监测与数据采集3. 电力系统保护与控制:包括继电保护、自动装置、电力系统稳定控制等内容;教材章节:第三章 继电保护与自动装置;第四章 电力系统稳定控制4. 电力系统调度自动化:涵盖电力系统调度、优化、负荷预测等方面的技术;教材章节:第五章 电力系统调度自动化5. 电力自动化软件应用:介绍电力自动化软件的功能、操作及应用案例;教材章节:第六章 电力自动化软件及其应用6. 电力自动化系统设计与实施:包括电力自动化系统方案设计、设备选型、施工及验收等;教材章节:第七章 电力自动化系统设计与实施7. 电力自动化技术的发展趋势:分析国内外电力自动化技术的发展动态及趋教材章节:第八章 电力自动化技术的发展趋势教学内容安排与进度:本课程共计32学时,按照以上教学内容进行编排,每周2学时,共计16周。
电力系统自动化实验报告含数据
电力系统自动化实验报告概述电力系统自动化是指通过使用先进的控制、监测和保护技术,实现电力系统的自主运行和管理。
本实验旨在探究电力系统自动化的原理和实际应用,通过采集数据并进行分析,评估电力系统运行的稳定性和可靠性。
实验目标和步骤本次实验的主要目标是通过对电力系统自动化设备的配置和实际操作,了解电力系统的运行原理,包括负荷管理、设备监测和故障保护等方面。
具体步骤如下:1. 确定实验需求和方案:根据实验要求和设备配置,制定实验方案,包括电力系统的拓扑结构、测试点的选择和数据采集与分析方法等。
2. 连接实验设备:根据实验拓扑结构图,连接电力系统自动化设备,包括主变压器、发电机、负荷和保护设备等。
3. 采集数据:通过电力系统自动化设备,实时采集电力系统的运行数据,包括电流、电压、频率等。
4. 数据分析与评估:利用采集到的数据,对电力系统运行的稳定性和可靠性进行分析和评估,包括负荷管理、设备监测和故障保护等方面。
实验结果与讨论通过对采集的数据进行分析和评估,可以得出以下结论:1. 负荷管理:根据所采集的负荷数据,可以确定电力系统的负荷特性和负荷变化趋势,进而优化电力系统的负荷调度,提高电力系统的效率和稳定性。
2. 设备监测:通过监测电力系统中各个设备的运行状态和参数,可以实时掌握设备的工作情况和性能指标,避免设备故障和损坏,提高设备的可靠性和寿命。
3. 故障保护:根据电力系统中各个设备的数据和故障保护策略,可以实现快速故障检测和隔离,并及时采取应对措施,保障电力系统的安全运行。
结论通过本次实验,我们深入了解了电力系统自动化的原理和实际应用,通过采集和分析数据,评估了电力系统的稳定性和可靠性。
电力系统自动化技术的运用,能够提高电力系统的效率、稳定性和可靠性,对于现代电网的发展具有重要意义。
电力系统自动化第六版课程设计
电力系统自动化第六版课程设计1. 简介本课程设计旨在设计出电力系统自动化的一体化实验平台,以提升学生对电力系统自动化的整体认识及理解,并锻炼其实际操作能力。
2. 设计目标本课程设计旨在实现以下目标:1.理解电力系统及其组成部分的工作原理,如发电系统、输电系统、变电系统等。
2.理解电力系统自动化的优点及其工作原理,如电力系统的保护、自动化控制等。
3.掌握电力系统自动化中常用的通用设备的安装、调试及维护方法,如PLC、电力电子器件控制器、采样装置等。
4.掌握电力系统自动化软件的使用方法,如模型、仿真、参数设置及数据采样等。
3. 设计方案3.1 实施步骤本课程设计可分为三个步骤:1.材料准备:根据课程设计所需材料,加工和制作所需器械及智能机器等设备。
2.购买所需器材和仪器,如PLC、电源、采集卡、交流变频器、计算机等。
3.搭建电力系统自动化一体化实验平台,完成课程设计。
3.2 设计方案的实施细节(1)选题及材料准备。
1.安排选题,如发电系统中频率控制的自动化设计,以便让学生理解电力系统自动化技术在实际电力生产中的应用。
2.按照课程设计的要求,对所需材料加工和制作所需器械及智能机器等设备。
(2)器械安装。
1.将选题中所需的各种器械安装绑定在板上,如采集卡、交流变频器、模块控制器等,并将其连接起来。
2.通过PLC,根据选题对器械安排运作模式,并通过相关软件或手动测试其运行情况。
(此处需特别注意选题所需的环境条件)(3)电源设置及输出控制。
在选题中,将电源设置为主要的输出,并将其控制器连接到采集器上,以保证互联性和稳定性。
(4)计算机管理系统和数据采集、统计。
将计算机安装在选题板上,并通过相关工具和应用程序进行管理和配置。
安装数据采集板并通过软件进行配置、收集数据,同时对系统参数进行调整和分析。
最后,在实验过程中,发挥计算机自动化管理的作用。
4. 结论本课程设计基于电力系统自动化的一体化实验平台,从多个方面介绍发电系统、输电系统、变电系统等电力系统的自动化工作原理,同时加强学生实际操作能力,提高其对电力系统有一个全面的认识及理解,为其在实际工作中更好地应用相关技术提供基础。
电力系统自动化综合实训 课程设计报告
电力系统自动化综合实训课程设计说明书专业:电气工程及其自动化班级:姓名:学号: 2 0指导教师:张立明蒲翠萍黄钺自动控制与机械工程学院2013年1月目录第一部分电气线路安装调试技能训练 (3)技能训练题目一: 三相异步电机可逆双重联锁控制 (3)一.课题分析 (3)二.设计电气原理图 (3)三.设计电气安装接线图 (5)四.设备清单 (5)五.故障现象及故障分析 (6)技能训练题目二: 星—三角降压启动控制 (6)一.课题分析 (6)二.设计电气原理图 (6)三.设计电气安装接线图 (8)四.设备清单 (9)五.故障现象及故障分析 (9)电气线路安装调试技能训练小结 (10)一.电气原理图的绘制要求 (10)二.电气接线图的绘制要求 (10)三.电气安装、接线的工艺要求 (11)四.实训接线发生的故障及排除办法 (12)第二部分PLC电气控制系统设计 (12)一.课题要求 (12)二.课题分析 (13)三.设计主电路 (15)四.设计PLC的I/O分配表 (16)五.设计PLC的I/O接线图 (16)六.设计功能图 (17)七.设计梯形图 (19)八.系统指令表 (23)九.小结 (25)第三部分基础知识培训 (27)一.电工基础知识 (27)二.钳工基础知识 (27)三.电气安全技术与文明生声及环境保护知识 (27)四.质量管理知识及相关法律与法规知识 (27)参考文献 (28)第一部分电气线路安装调试技能训练技能训练题目一: 三相异步电机可逆双重联锁控制一.课题分析反转电路只需要将电动机三相当中的任意两相接线方法对调,其他保持不变,就可实现电动机的反转。
为了避免正反向同时工作引起电源相间短路,必须在这两个运行电路中加设互锁装置,保证同时只能有一个电路工作。
按照电动机正反转操作顺序的不同,分“正—停——反”和“正—反—停”两种控制电路。
在实际应用中,为了提高工作效率,减少辅助工作时间,要求直接实现从正转到反转转换的控制,此控制方法电路简单,易于实现。
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电力系统综合自动化课程设计报告XX学院电力系统综合自动化课程设计报告题目电力网潮流分析与运算院系课程名称专业班级学号学生姓名指导教师XX年XX月XX日名目名目 (2)摘要 (4)第一章绪论 (5)1.1 设计背景 (5)1.2 设计目的 (5)1.3 设计题目 (5)1.4 设计内容和要求 (6)1.4.1 设计内容 (6)1.4.2 设计要求 (7)1.5 设计思路 (7)第二章潮流运算与分析 (8)2.1 元件参数 (8)2.1.1 发电机参数 (8)2.1.2 变压器参数 (8)2.1.3 线路参数 (9)2.2 等值电路 (10)2.3 手工潮流运算 (10)第三章MATLAB/Simulink仿真分析 (16)3.1 SimPowerSystems工具箱介绍 (16)3.2 各元件的选择与参数设置 (16)3.2.1 发电机选型 (16)3.2.2 变压器选型 (18)3.2.3 线路选择 (20)3.2.4 负荷模型 (23)3.2.5 母线选择 (24)3.3 Simulink建模 (25)3.4 仿真运行 (26)3.4.1 初始化参数设置 (26)3.4.2 潮流运算仿真 (28)3.5 潮流分布运算结果分析 (29)第四章总结 (30)参考文献 (31)摘要潮流运确实是电力系统中最基础、最常用的一种重要分析运算。
依照系统给定的各种条件、网络以及元件参数,通过潮流运算能够确定各母线上的电压、系统中的功率分布情形以及损耗分布情形,从而检验电力系统能否满足各种运行方式的要求。
电力系统潮流运算依旧电力系统稳固性与故障分析的基础,在电力系统的规划、生产运行、调度治理中都有着广泛的应用。
电力系统是一个具有高度非线性特点的复杂系统,在潮流运确实是涉及到大量的矢量运算与矩阵运算,手工运算无法满足日益扩大的系统要求。
此外,传统的朝里运算程序,缺乏图形用户界面,结果不直观也不便于对系统进行针对性的调整修改,本设计的要紧目标确实是利用MATLAB/Simulink来构建电力系统仿真模型,利用其强大的矩阵运算能力,为电力系统分析与运算提供一个便利、高效的运算平台。
本课程设计,通过对手工潮流与仿真系统潮流结果的比较更加深化了对与电力系统潮流运算的认识。
关键词:潮流运算;MATLAB/Simulink;SimPowerSystems第一章绪论1.1 设计背景潮流运算作为最基础也是最重要的电力系统运算,一直差不多上电力系统科学研究的热点。
随着电力系统规模的不断扩大,对运算的要求不断提高,同时对系统的修改、适应能力也提出了新的要求。
1.2 设计目的本课程设计是高校工科电气类相关专业的一门专业实践课。
其目的是:(1)进一步提高收集资料、专业制图、综述撰写能力;(2)通过设计把握差不多专业理论、专业知识、工程运算方法、工程应用能力及差不多设计能力;(3)培养理论设计与实际应用相结合的能力,开发独立思维和见解的能力;(4)培养独立分析和寻求并解决工程实际问题的工作能力;(5)为毕业设计和实际工作打下坚实的基础。
1.3 设计题目网络接线图如图1.1所示。
图中,发电厂F母线II上所联发电机发给定运算功率40+j30MVA,其余功率由母线I上所联发电机供给。
图1.1 网络接线图设连接母线I、II的联络变压器容量为60MVA,R T=3Ω,X T=110Ω;线路末端降压变压器总容量为240MVA,R T=0.8Ω,X T=23Ω;220kV线路,R1=5.9Ω,X1=31.5Ω;110kV线路,xb段,R1=65Ω,X1=100Ω;bII段,R1=65Ω,X1=100Ω。
所有阻抗均已按线路额定电压的比值归算至220kV侧。
降压变压器电导可略去,电纳中功率与220kV线路电纳中功率合并后作为一10Mvar无功功率电源连接在降压变压器高压侧。
设联络变压器变比为231/110kV,降压变压器变比为231/121kV;发电厂母线I上电压为242kV。
1.4 设计内容和要求1.4.1 设计内容(1)依照电力系统网络图,手工运算模型中各个元件的参数〔或写全运算过程〕;画出潮流分布运算等值电路图〔数学模型〕;运算网络中的潮流分析。
(2)利用MATLAB/Simulink的SimPowerSystems工具箱,建立电力系统潮流分布运算用仿真模型;将系统中的发电机、变压器、线路模型联结起来,形成电力系统仿真模拟图。
加入测量模块,并对各元件的参数进行设置后,用measurement和sink中的仪器能够观看各元件的电压、电流、功率的大小。
在Simulink中按照电力系统原型选择元件进行建模。
在电力系统模型的建立工程中要紧涉及到的是:元器件的选择及其参数的设置;发电机选型;变压器选型;线路的选择;负荷模型的选择;母线的选择。
在powergui模块中设置好潮流和电机的初始化参数以后,就能够在Simulink环境下进行潮流运算仿真运行;〔可选择采纳牛顿拉夫逊法、P-Q分解法等算法〕(3)分析系统潮流分布运算结果;(4)撰写课程设计说明书。
注:①上述步骤2中的短路运算能够直截了当通过MATLAB编写m程序并调试运行获得短路电流运算结果,如此能够不搭建Simulink模型。
②设计也能够采纳matpower软件〔下载地址:〕,此软件包能够直截了当运行在MATLAB环境下。
1.4.2 设计要求(1)提交设计资料,具体包含纸质报告和所有设计相关电子档资料〔含设计报告word文档、matlab文件、matpower文件、设计时下载的参考文献〕(2)纸质报告与17年1月8日〔第19周周日〕上午10点送至D4-502;电子资料打包压缩之后发至jsluo@qq ,压缩文件名和邮件标题均为:课程设计-学号后4位-姓名,比如:课程设计1001 曹航宇1.5 设计思路(1)熟悉本次课程设计的原始资料,依照题目要求,结合电力系统网络图,初步分析潮流分布情形。
(2)依照所给数据,手工运算各个元件的参数,包括发电机、变压器、线路。
运算标幺值,方便后续的MATLAB/Simulink仿真参数设置。
(3)利用简化的回路电流法进行环形网络的潮流运算,手工得到题目要求电力系统网络的潮流分布。
(4)在MATLAB/Simulink环境中,利用SimPowerSystems工具箱,选择符合题目要求的各元件模型,依照之前的手工运算结果设置相关参数。
(5)将电力网络中的发电机、变压器、线路等模型联结起来,得到仿真电力系统。
通过加入的测量模块,在仿真运行中进行各种电气量的测量,包括电流、电压、功率。
(6)分析仿真结果,与手工运算的潮流结果进行比较。
第二章潮流运算与分析2.1 元件参数/S B=4.84。
依照题目设功率基准值为S B=100MVA,U B=220kV,那么Z B=U2B原始资料,分别运算发电机、变压器和线路的参数有名值及其标幺值。
2.1.1 发电机参数依照题目所给数据,母线I上所联发电机为输出功率不固定的放松节点,本设计中记为G I,在潮流运算及仿真系统中作为平稳节点。
母线II上所联的发电机发给定运算功率40+j30MVA,因此在潮流运算及仿真系统中作为输出恒定有功无功的PQ节点类型,记为G II。
2.1.2 变压器参数依照原始数据,联络变压器记为T1,其容量为60MVA,R T=3Ω,X T=110Ω;降压变压器记为T2,R T=0.8Ω,X T=23Ω。
本设计采纳励磁支路以阻抗表示的双绕组变压器等值电路来进行参数运算,如图2.1所示。
图2.1 双绕组变压器的等值电路由此,T1高压侧R1-1取1.5Ω,L1-1=55/(2πf)=0.175H。
低压侧R1-2=1.5/(231/110)2=0.34Ω,L1-2=0.175/(231/110)2=0.0397H。
运算标幺值得R*1-1= R1-1/Z B=1.5/4.84=0.3099,L*1-1=0.175/4.84=0.0362R*1-2=0.34/4.84=0.07025,L*1-2=0.0397/4.84=0.0082T2高压侧R2-1取0.4Ω,L2-1=23/2/(2πf)=0.0366H。
低压侧R2-2=0.4/(231/121)2=0.10975Ω,L2-2=0.0366/(231/121)2=0.01004H。
运算标幺值得R*2-1= R1-1/Z B=0.4/4.84=0.08264,L*2-1=0.0366/4.84=0.00756R*2-2=0.10975/4.84=0.022676,L*1-2=0.01004/4.84=0.00207至于两变压器励磁支路的阻抗大小,由于题目没有给出具体数值,在之后的仿真元件参数设置中统一取励磁电阻标幺值10000,电抗为无穷大,以反映模拟开路情形。
2.1.3 线路参数依照原始资料,电力系统网络中存在三条线路,分别为220kV线路,记为Line gI,R1=5.9Ω,X1=31.5Ω;110kV线路,xb段,记为Line xb,R1=65Ω,X1=100Ω;bII段,记为Line bII,R1=65Ω,X1=100Ω。
本设计采纳П型线路模型,如图2.2所示。
图2.2 输电线路的П型等值电路由于所有阻抗均归算到220kV侧,因此只需要重新运算L xb与L bII的参数即可。
三条线路单位长度的正序和零序电阻值与电感值分别为R gI-1=5.9/150=0.0393Ω/kmR gI-0=3×R gI-1=3×0.0393=0.1179Ω/kmL gI-1=31.5/(2πf)/150=6.6845e-4H/kmL gI-0=3×L gI-1=0.002H/kmR xb-1=65/(231/110)2/120=0.1228Ω/kmR xb-0=3×0.1228=0.3684Ω/kmL xb-1=100/ (2πf) / (231/110)2/120=6.015e-4 H/kmL xb-0=1.8045e-3 H/kmR bI-1=65/(231/121)2/60=0.2972Ω/kmR bI-0=0.8917Ω/kmL bI-1=100/ (2πf ) / (231/121)2/60=0.0014556H/kmL bI-0=0.004367H/km由于题目没有给出线路导纳相关参数,因此线路导纳默认采纳较小的参数。
2.2 等值电路依照题目所给原始数据,将所有阻抗按照线路额定电压的比值统一归算到220kV 侧,得到该电力系统网络的等值电路图,如图2.3所示。
图2.3 等值电路图2.3 手工潮流运算依照回路潮流法进行该电力系统网络的潮流分布运算。
(1) 运算初步的功率分布按照给定的条件得到了等值电路如图2.1所示,设全网电压都为额定电压,以等电压两端供电网络的运算方法运算功率分布 m m 1g 5x 54b 543II 543212345S Z S Z S Z S (Z Z )S (Z Z Z )S (Z Z Z Z )Z Z Z Z Z 1[j 10(5.9j31.5)(180j 100)(6.7j54.5)139.7j364.5(50j30)(71.7j 154.5)(40j30)(136.7j254.5)]22.1∑=+++++++++=++++=⨯-⨯-++⨯--++⨯--+⨯-=∑3j4.48(MVA)-mm5II 1b 12x 123g 123412345S Z S Z S Z S (Z Z )S (Z Z Z )S (Z Z Z Z )Z Z Z Z Z 1[(40j30)(3j 110)(50j30)(68j210)139.7j364.5(180j 100)(133j310)j 10(133.8j333)]167.87j94.48∑'=+++++++++=++++=⨯-+⨯-++⨯--++⨯--⨯-=-∑(MVA)校验15S S (22.13j4.48)(167.87j94.48)190j90(MVA)+=-++=+II b x g S S S S (40j30)(50j30)(180j 100)j 10190j90(MVA)+++=-+++++-=+由此可知,运算正确。