电力系统综合动模实验系统简介
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。
基于PLO的电力系统动态模拟实验装置的设计
运行 的继 电保 护装 置 、安全 自动装 置 、调度 自动化
现对 电能 生产 、传 输 和使 用全 过程 的模 拟 。该装 置
采 用 了 西 门 子 Ｓ ．０ ７２ ０型 系 列 可 编 程 逻 辑 控 制 器
（ ｒ ｇａ ｐｏ ｒｍｍａ ｌ ｇｃｃ ｎｒ ｌ ｒ Ｐ Ｃ） Ｃ Ｕ２ ６ ｂｅｌ ｉ ｏ ｔｏｌ ， Ｌ 的 Ｐ ２ ｏ ｅ
硬 件设计及其工作原理 的基础 上 ，着重介绍 了装 置的控制核 心—— 利 用 Ｐ Ｃ 自带 的 ＰＤ运 算模块将 调速 器、励 Ｌ Ｉ
磁 器集成到 Ｐ Ｃ 内部 ．以提 高装 置的集成度和可靠性 。设计 中采用触摸 屏与 Ｐ Ｃ通信 ，在线传递 实验 装置的有 Ｌ Ｌ
关 信 息 和 数 据 ， 实现 触 摸 屏 对 实验 装 置 的 实 时监 控 。 关 键 词 ： 电力 系统 ； 可编 程 逻 辑 控 制 器 ；触 摸 屏 ；调 速 器 ；励 磁 器
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｓ ａ ｅ ｎ ｒ ｄｕ ｅ ｔ ｅ ａ ｄ ｒ ， ｓ ｆｗａ ｅ ｅ ｉ ｎ ｎ ｔ ｅ ｉ ｐ ｐ ｒ ｉ ｔｏ ｃ ｓ ｈ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｏ ｔ ｒ ｄ ｓ ａ ｄ ｈ ｗｏ ｋ ｎ ｒｎ ｉ ｌ ｆ ｏ ｒ ｓ ｓｅ ｇ ｒ ｉ ｇ ｐ ｉ ｃ ｐ ｅ ｏ ｐ ｗｅ ｙ ｔ ｍ ｉ ｔ ｇ ａ ｅ ｎ ｅ ｒ ｔｄ
电力系统综合自动化实验平台实现
电力系统综合自动化实验平台实现摘要：本文介绍了一种电力系统综合自动化实验平台的实现方法。
该实验平台利用现代自动化技术和计算机网络技术，实现了电力系统的自动控制和监测。
本文将详细介绍该实验平台的设计原理、系统组成以及实验结果，并对其在电力系统教学和研究中的应用进行了讨论。
关键词：电力系统；自动化；实验平台；控制；监测引言：随着电力系统的不断发展和进步，对于电力系统的自动化控制和监测需求也越来越高。
传统的实验教学方式已经无法满足学生对电力系统实际操作和实验验证的需求。
因此，设计一个电力系统综合自动化实验平台具有重要意义。
本文旨在介绍一种实现该实验平台的方法，以提供更好的教学和研究工具。
一、设计原理1.1 自动化技术在电力系统中的应用1.1.1 控制理论在电力系统中的应用控制理论是现代工程中的重要理论基础，它提供了一种系统的方法来设计和实现对于物理系统的控制。
在电力系统中，控制理论的应用可以帮助实现电力系统的稳定性、可靠性和优化运行。
本部分将介绍控制理论在电力系统中的应用，并探讨其作用和效果。
第一，控制理论在电力系统中的应用可以通过设计和实现适当的控制算法来实现电力系统的稳定性。
电力系统中存在着复杂的相互作用和不确定性因素，如负荷变化、发电机故障等。
通过控制理论，可以设计出稳定性控制算法，对电力系统进行实时监测和调节，以确保系统的稳定运行。
第二，控制理论的应用还可以提高电力系统的可靠性。
电力系统中存在着各种潜在的故障和异常情况，如线路故障、设备损坏等。
通过控制理论，可以设计出故障检测和故障恢复的控制策略，及时识别和处理系统中的故障，提高电力系统的可靠性和鲁棒性。
1.1.2 监测技术在电力系统中的应用监测技术在电力系统中的应用是为了实时监测和评估电力系统的运行状况，以提高系统的安全性、可靠性和效率。
本部分将介绍监测技术在电力系统中的应用，并探讨其作用和效果。
第一，监测技术可以用于电力系统设备的状态监测和故障检测。
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。
电力系统实时仿真技术研究综述
中图分 类号 ：Ｔ ４ Ｍ７ ３Fra bibliotek文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１０ －８７ ２０ ） ８０７ －８ ０ ３ ９ （０ ６ １－０ ９０ ４ －
０ 引言
目 前在 Ｐ Ｃ机上广泛使用的仿真软件如 Ｅ Ｐ 、 Ｍ Ｔ Ｎ Ｔ Ｍ Ｃ Ｐ Ｓ Ｅ】 Ｅ Ｏ Ａ 、Ｓ／ ｌ 等是电力系统试 验研究 和调度
庞大， 电力 系统 的运行 也 随之 越来 越 复杂 ， 生 的事 发
故越来越难以用传统 的分析方法预｝ 。在我 国， 贝 ０ 随 着三峡电站的建设 、 电东送工程 的实施 和全国联 西 网工程的推进 ， 既有交流线路 ， 又有直流线路 ， 还包 括诸如无 功 静止 补 偿 器之 类 的 电力 电子 设备 和 ＦＣＳ Ａ Ｔ 装置的全 国统一 电网将 使 电网的安全稳定 运行控制变得 十分复杂。这对电力系统仿真技术提 出了更高的要求。实时仿真技术继承 了数字仿真软 件和模拟仿真器 的优点 ， 体积小 、 建设周期短 、 功能 强 大 ， 于ｉ 试 的系 统可 实 时闭环 运行 ， 是 以前 的 对 贝 ４ 这 仿 真 系统所 无法 比拟 的。本 文讨论 了现有 电力 系统 实时数字仿真的分类 、 自特点及系统的现状和存 各 在 的一 些 问题 。
运行 的重要工 具 软件 。由于它们 都 属 于非实 时 离线
性技术 。若有实物 系统介 入仿真 系统 ， 必须要求其 仿真速度 与电力系统实 际动态过程完 全一致 ， 这种 仿真 称 为 电力 系统实 时 仿真 。 电力 系统 实时 仿
真按发展阶段可分 为物理仿 真、 数模混合仿真以及 数字仿真三种类型 。 １１ 电力 系统 动 态模 拟仿 真 。 电力系统动模实验仿真系统是最早出现的进行 电力 系统 研究 的实 时 仿 真工 具 。 电力 系 统动 模实 验 室的硬件通常按相似理论 由若干台按 比例缩小的电 机、 一定 数量 的 霄 型 线 路 模 型 、 源 、 荷 、 关 模 电 负 开 型 以及相 应 的监 测 、 制 系 统组 成 。通 常 用 来 进 行 控
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。
RTDS
RTDS实验报告孙杰2009203099在电力系统中为验证新的控制、保护等装置的性能，在安装、投运之前需要对其进行实时仿真测试，以确定其是否满足设计要求。
具体的可分为动态模拟试验方式和数字仿真方式。
动模试验是一种物理模拟方式，应用相似理论建立缩小的物理模型来模拟实际的电力系统，比如我们学院的动模实验室。
但是随着仿真系统规模的扩大，系统情况的复杂，建立动模试验的投资也越大，建设周期也越长，因而限制了动模试验方式的进一步发展。
数字仿真是以计算机为主体，采用数学模型和数值算法对电力系统进行模拟，具有安全、经济、方便等优点。
故障出现时，依次会出现波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程。
波过程的时间是毫秒级，电磁暂态过程时间是秒级，机电暂态过程时间会长点。
RTDS全称为实时数字仿真，是实时全数字电磁暂态电力系统模拟装置。
RTDS不是实现系统元件的物理小型化，其元件参数和电路结构以软件模型为基础。
RTDS的研究能被迅速而且方便地修改，从一个问题切换到另一个问题只需要最短的时间。
RTDS仿真系统是先进的计算机硬件和大量的计算软件的综合体。
硬件是完全模块化的，允许用户随时扩展设备已适应复杂系统模型。
软件是与RTDS仿真系统硬件联系的主要界面。
允许用户完成所有必须的步骤，包括准备和运行仿真工作，分析输出结果等。
电力系统的模型是通过从任意数目的用户自定义的电力系统元件库中取出元件模型来构造而成，同时显示在计算机屏幕上。
可以进行编译和运行。
通过设置CT和PT可以看系统任意位置的电流和电压。
硬件基于DSP和并行计算，具有很强的硬件计算能力，进行系统研究是运算速度快得多，计算速度可达到实时输出的目的。
RTDS的基本组成部分分为RACK。
多个RACK之间通过WIF卡相连，RACK的数量要视仿真系统的规模大小而定。
具体每个RACK包括多个RPC卡或3PC卡，每个3PC卡包括三个数字信号处理器，功能更强，速度更快。
系统可以分成几部分分别在不同3PC中进行仿真。
电力系统综合实训.教学文案
电力系统综合实训.电力系统综合实训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，主要是潮流计算。
二．PSASP简介：（具体参见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：3．PSASP的使用方法：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。
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。
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。
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。
图形支持环境：“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“潮流”命令。
5）执行计算：图形支持环境：“运行模式”下，a.点击“视图”菜单项，执行“潮流”命令，选择作业；b.点击“计算”菜单项，执行“潮流”命令，执行计算；c.点击“格式”菜单项，执行“潮流结果”命令，确定计算结果在图上的显示方式。
6）报表输出结果：用户可选择期望的输出范围，输出内容和输出方式。
图形支持环境：“运行模式”下，点击“报表”菜单项，执行“潮流”命令。
三．实例练习：结合系统算例，熟悉上述内容。
注意：此部分不需要撰写实验报告，只是帮助大家学习PSASP软件的使用。
电力系统动态模拟仿真综合性实验教学研究
很 难 形 成 系统 性 。 导致 学生 对 动 模 实 验 的 重 视程 度 不 够 ， 实 验 过 程 中 只 是 机 械 地 听 从 教 师 的 指 示 进 行 操 作 ，对 实 验 的 内 容 比较 模 糊 ，动 模 实 验 本 应 具有 的直 观 性 等优 点 未 能充 分 体现 。 继 电 保 护 、 自动 装 黄 等 电 力 专业 课 程 都 有 相 应 的 实验 课 程 ，但 这些 实验 丰要 针 对 该 课 程 的 内容 ， 知
该课程 的 实验课 “ 电力系 统动 模实验 ”在 加 强学 生的 直 观 理解 、培 养动 手 能 力方 面起 着重 要的作 用 。
一
识 面 较 窄 ，初 学 者 易于 将 其 局 限 于 某 一课 程 ，较 难 以
将知识点融合 ，形成 系统的 电力知识。而动模实验既
包含了发电 （ 原动 机 和 励 磁 调 节 等 ）、输 电等 一 次 系 统 内容 ， 又包 含 了保 护 、并 网控 制 等 二次 系 统 知 识 ， 是 最 易 实现 电 力诸 多知 识 点 融 合 的 实验 课 程 。而 且 ， 当 前 课程 的交 叉 性 越 来 越 强 ，实验 课程 也 需 相 应 地 进 行 整 合 ， 而综 合 性 实 验 是 最 有 前途 的路 径 之 一 ，这 有 利 于 克 服传 统 实验 只 停 留在 分 散 的验 证 某 个 概 念 、理 论 、 方 法 的较 低 水 平 上 。通 过 综 合 性 实验 ，改 变 学 生 从 原 来 的验 证 性 实验 到 综 合 性 实验 的 思路 和 方 法 ，引 导 学生 把 实验 的重 点放 在 展 示知 识 的 内在 联 系上 。
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。
电力系统实验
电章电力系统动态模拟一、电力系统的研究工具电力系统动态模拟也称电力系统物理模拟，是进行电力系统分析和研究的重要方法之一。
电力系统研究方法和其他领域一样，主要采用理论分析和试验研究。
由于电力系统具有多变的参数及其复杂的过渡过程，在进行理论分析的同时必须进行试验研究，二者缺一不可。
电力系统动态模拟实验室就是专门进行电力系统试验研究的重要场所。
电力系统研究工具可以分为两类：数学模拟方法和物理模拟方法。
1．数学模拟方法利用数学模型进行研究称为数学模拟，数学模型是建立在数学方程式的基础上，即当各种物理现象在一定的假设条件下用一组数学方程式来描述原型系统的运动或过程。
它用数学的方法对真实系统的物理特征在计算机上实现实时动态模拟。
2．物理模拟方法利用物理模型进行研究称为物理模拟。
而物理模型则是根据相似原理建立的一种忠实于原系统的物理本质、各项参数按一定比例缩小的模型，在模型上反映的过程和实际系统中的过程相似。
并且模型上的过程和原型的过程具有相同的物理实质，所以电力系统动态模拟也就是电力系统在实验室内的复制品。
二、相似原理1．模拟的基本概念模拟也称仿真，是一种专门用来进行试验研究的方法。
它不是直接对某一实际系统或实际过程进行研究，而是利用模拟理论建立一个对被研究对象进行研究的物理模型，求得模型结果，由此而得到原型系统的结论。
2．模拟的基本原理模拟理论也称相似理论，它指出相似现象间的关系，提出了要使模型与原型系统中的物理现象相似的充分和必要条件。
相似理论在电力系统动态模拟方面的应用：⑴由若干系统组成的复合系统，如果单个系统相似，那么整个系统就是相似。
⑵适用于线性系统中的相似条件，只要其非线性参数的相对特性是重合的，则可推广应用到非线性系统中。
⑶几何上不相似的系统的物理过程，也可以相似。
⑷在电力系统中两个系统相似，那么这两个系统相应元件的标么值参数是相等的。
三、电力系统动态模拟电力系统动态模拟使电力系统物理模拟。
它是根据相似理论建立起来的具有与原型相同物理性质的物理模型。
华中科技大学电力系统综合实验报告
电力系统综合实验报告第一部分综合实验台1、实验目的通过实验加深对电力系统暂态稳定性内容的理解，在对不同类型短路数据的分析中锻炼独立思考的能力，进一步了解不同短路故障对电力系统的危害。
实验方式为在理想实验台上模拟最简单的电力系统暂态稳定性问题，以期巩固学生在前一阶段的学习中对相关内容的掌握。
2、实验原理与接线电力系统中不同类型的短路故障引起的最大短路电流可由下式得到，推导过程可参见《电力系统分析》一书相关章节内容。
单相接地短路：I f=3E aj(X ff1+X ff2+X ff0)两相相间短路：I f=√3E aj(X ff1+X ff2)两相接地短路：I f=√3√1−X ff2//X ff0X ff2+X ff0•E aj(X ff1+X ff2//X ff0)三相对称短路：I f=E aj(X ff1)如下图1实验接线模拟了单机无穷大系统。
图1单机无穷大系统3、实验结果与数据分析⑴、不同故障类型对短路电流影响在下表中根据QF1~QF6的开断来选择单机无穷大系统的运行方式。
XL1接入双回线运行、XL2接入双回线运行。
表格 1 短路切除时间0.5s单相接地短路实验数据表格 2 短路切除时间0.5s两相相间短路实验数据根据以上表格得出以下结论：1）在各种不同类型的短路中，系统以双回线运行时短路电流较系统单回线运行时短路电流更大，与序网分析结果一致。
2）在各种不同类型的短路中，XL1接入时短路电流相对XL2接入时短路电流更小，以单相短路为例进行分析，可知接入XL阻抗越小，短路电流越大。
判断实验台设置中XL1大于XL2。
3）对比各组实验数据，发现短路电流大小在不同短路类型中呈现有以下关系。
两相相间短路>两相接地短路>三相接地短路>单相接地短路根据相关实验原理分析，由于X ff1≈X ff2≫X ff0，一般有三相接地短路>两相接地短路>单相接地短路>两相相间短路。
电力系统综合自动化试验装置技术要求
电力系统综合自动化试验装置技术要求所选设备必须满足要求一或要求二（见P2、P15）的技术指标电力系统综合自动化试验装置技术要求一1、后台监控系统功能要求1.1 后台监控系统层电气监控管理系统采用Client/Server体系结构，由运行工作站（操作员站）、打印机及网络设备组成，操作系统采用Windows NT Server 和Windows NT Workstation，完成对电气系统的模拟量、交流量、开关量、脉冲量、保护信息等的数据采集、计算、判别、报警，事件顺序记录（SOE），报表统计，曲线分析，可分别模拟变电站的实际状况。
系统采用100M以太网体系结构，上位机系统通过该网络联接通讯管理层。
系统配置2台数据服务器兼工程师站用于数据库的维护和运行监视(采用工作站)。
1.2 体系结构和操作系统要求选用Windows NT 或Windows2000 Server以上的操作系统，采用客户/服务器体系结构并确保各工作站实时数据和历史数据的一致性。
1.3 数据库系统要求做到实时数据库与历史数据库的完美结合，以确保监控系统的实时性、可靠性、标准性。
1.4 事故追忆要求能追忆多重事故，并能让用户在打印事故追忆报表时可以有选择地打印只与触发追忆的事故源有关系的那些量。
1.5 采集信号的类型采集信号的类型分为模拟量、脉冲量和状态量（开关量）。
模拟量：电流、电压、有功功率、无功功率等。
脉冲量：有功电能及无功电能。
状态量（开关量）：断路器、隔离开关以及接地开关的位置信号、继电保护装置和安全自动装置动作及报警信号、运行监视信号等。
1.9 采集信号的处理1.9.1状态量（开关量）的采集处理定时采集：采用快速扫描方式周期采集输入量、并进行状态检查及数据库的更新。
设备异常报警：当被测的设备状态发生变化时，设备能变位指示或异常报警，报警信息包括报警条文、时间性质及报警时间。
时间顺序记录：断路器位置信号、继电保护动作信号等快速反应的开关量，能在变位发生时间的先后顺序进行事件顺序记录。
电力系统分析仿真实验报告模板
电力系统分析仿真实验报告模板一、实验目的本次电力系统分析仿真实验的主要目的是通过对电力系统的建模和仿真，深入理解电力系统的运行特性和规律，掌握电力系统分析的基本方法和工具，提高对电力系统故障和异常情况的分析和处理能力。
二、实验原理电力系统分析是研究电力系统稳态和暂态运行特性的学科，主要包括电力系统潮流计算、短路计算、稳定性分析等内容。
本次实验基于电力系统仿真软件，通过建立电力系统模型，输入系统参数和运行条件，进行仿真计算和分析。
电力系统潮流计算是根据给定的网络结构、参数和负荷分布，计算电力系统中各节点的电压、功率等电气量的分布情况。
短路计算则是分析电力系统在短路故障情况下的电流、电压等参数，评估系统的短路容量和设备的短路耐受能力。
电力系统稳定性分析研究系统在受到扰动后能否保持稳定运行，包括功角稳定、电压稳定等方面。
三、实验设备及软件1、计算机2、电力系统仿真软件（如 PSCAD、MATLAB/Simulink 等）四、实验步骤1、建立电力系统模型确定系统的拓扑结构，包括发电机、变压器、输电线路、负荷等元件的连接方式。
输入各元件的参数，如发电机的额定容量、电压、电抗，变压器的变比、电抗，输电线路的电阻、电抗、电容等。
2、设置运行条件确定系统的基准容量和基准电压。
设定发电机的出力、负荷的大小和功率因数。
3、进行潮流计算在仿真软件中运行潮流计算模块，得到各节点的电压幅值和相角、线路的功率潮流等结果。
4、进行短路计算设置短路故障点和故障类型（如三相短路、单相短路等）。
运行短路计算模块，获取短路电流、短路电压等参数。
5、进行稳定性分析模拟系统受到的扰动，如线路故障切除、发电机出力变化等。
观察系统的动态响应，分析系统的稳定性。
6、结果分析与评估对潮流计算、短路计算和稳定性分析的结果进行分析和比较。
评估系统的运行性能和安全裕度，提出改进和优化建议。
五、实验结果1、潮流计算结果各节点电压幅值和相角的分布情况。
各线路功率潮流的大小和方向。
电力系统综合实验动模实验-算例及作业
算例图 1是动模实验室中单机 -无穷大模型,主要元件模型参数如下:图 1 动模实验室模型接线图表 1 元件参数表已知原型系统线路的额定电压 Ue=110kV , 额定电流 Ie=600A;变压器低压侧额定电压 Ue=6.3 kV,求 1. 系统模拟比2. 表 1中参数对应的原型参数。
第一步系统模拟比计算:电压模拟比: 5. 137800101103=⨯=V M 电流模拟比: 6010600==I M 阻抗模拟比: 29. 2605. 137==Z M 容量模拟比: 8250M *Mv s I ==M第二步已知系统模拟比的情况下, 把表 1中相应参数乘以模拟比即可求得原型系统参数! (计算过程略实验方案一(北面高压屏动模实验时间: 小组成员:作业 1利用动模实验室现有设备搭建下图所示模型系统,已知原型系统线路的额定电压 Ue=500kV , 额定电流 Ie=1200A;变压器低压侧额定电压 Ue=6.3 kV,求1. 系统模拟比V M I M = Z M = S M =3. 接线检查无误后开机并网。
系统单回线运行,稳定后从监测仪表中记录发电机发出的有功无功记录波形号:根据的记录系统有功无功数值,计算流经线路电流理论值,并将计算结果与录波仪相比较是否一致!如有误差请说明原因?I 理论值 = I 实测值 =4. 系统双回线运行,在 K7和 K9故障点分别模拟线路故障,过程如下:实验一 :线路出口瞬时性故障(100ms :AN 相->30 ms 单跳 53QF 的 A 和单 54QF 的 A ->500ms合 53QF 的 A 和 54QF 的 A 录波号:实验二:线路出口瞬时性故障(100ms :AB 相 ->30 ms三跳 53QF 和三跳 54QF ->500ms三合 53QF 和 54QF 录波号:实验三:线路出口处永久性故障 (600ms :AN 相 ->30 ms跳 53QF 的 A 和 54QF 的 A ->500ms合 53QF 的 A 和 54QF 的 A ->550ms三跳 53QF 和三 54QF 录波号:实验四:线路中间 50%处永久性故障(600ms :AN 相 ->30 ms 跳 53QF 的 A 和54QF 的 A ->500ms合 53QF 的 A 和 54QF 的 A ->550ms三跳 53QF 和三 54QF 录波号:实验五:线路中间 50%处永久性故障(600ms :AB 相 ->30 ms 三跳 53QF 和三跳54QF ->500ms三合 53QF 和三合 54QF ->550ms三跳 53QF 和三 54QF 录波号:并根据已学理论知识分析以上各波形!实验方案二(南面高压屏动模实验时间: 小组成员:作业 1利用动模实验室现有设备搭建下图所示模型系统,已知原型系统线路的额定电压 Ue=500kV , 额定电流 Ie=1200A;变压器低压侧额定电压 Ue=6.3 kV,求1. 求系统模拟比V M I M Z M S M3. 接线检查无误后开机并网。
云南电网电力系统动态模型仿真实验室建设可行性研究
配置模 拟 变压 器 和相 应 的 开关 、微 机 保 护 系 统 ，适 合进 行变压 器 的操 作 与不 同保护 的实训 。
（ 云南 电力试验研究院 （ 集团）有 限公司电力研究院 ，云南 昆明 ６ ０ １ ） ５ ２ ７
摘要 ：介 绍 了电力 系统动 态模 型仿 真 系统 的基 本功 能要 求 、 国 内电 力 系统 动 态模 型仿 真 系统建 设概 况、 以及 建 立云 南电 网电 力 系统 动 态模 型仿 真 实验 室的意 义 。 关键 字 ：电 力 系统动 态模 型 中图 分类 号 ：Ｔ ４ Ｍ７ ３ 仿真 实验 室 可 行 性 云 南 电 网 文献标 识码 ：Ｂ
网工 程应 用研 究 方 面 ，可 以进行 原 动 机 、发 电机
以配置模拟线路和微机保护系统 ，辅以合适 的控制环节与设备 ，适合进行线路的切换 ，线路 的故障设置与测控 。其 中 ２０ Ｖ的线路保护也可 ２ｋ
考虑 不重 复设 置 。
及其调 速 系统 建模 试 验 、一次 调 频试 验 等机 网协
２ ５ 模 拟 线路测 量保 护与 控 制屏 。
率 与控 制应 使 发 电 机 满 足 各 种 运 行 工 况 的要 求 ， 能完 整 的模 拟 发 电 机 组 的调 速 特 性 与 控 制 特 性 ，
能满足模拟水锤 效应等特性 ，实现启 动、空载 、
负载 、功率 分 配 与调 节 的运 行 和控 制 ；在 云南 电
性 。动态模 型 仿 真 系 统 能完 整 地 将 动力 环 节 、机 电能量转 换 、能 量 传 输 各环 节 有 机 结合 起 来 ，以 模拟 电力 系统 的发 、输 、变 电运 行 全过 程 。
电力系统动模实验的智能化短路故障模拟控制系统
Ｆ ｂ．２ （ ｅ ｏ） ６
电力系统动模实验的智能化短路故障模拟控制系统
冷 华 ， 李欣 然， 李志军 ， 张 兰， 董 书大
（ 湖南大学 电气与信息工程学院， 湖南 长沙 ４０８ ） １ｏ２
摘 要： 以可编程控制器为核・并发了 应用手电力系统动态模拟试验的短路故障模拟控４ 系统。该系 ， １
ｉ Ｄ ｎ ｍｉ ｉＵ “『 Ｅ ｐ ｒ ｎ ｆ ｏ ｅ ｙｔｍ ｎ ｙａ ６§ｎ Ｉ ｌ ｘ ｅｉ ｔ ｏ ｗ ｒ ｓ ｌａ ｊ １ ｎ ｍｅ ｓ Ｐ Ｓ ｅ
Ｌ Ｎ ｕ Ｅ ＧＨ ａ， Ｌ ｉ－ ｎ Ｌ ｈ－ ｎ 髦 Ａ Ｇ Ｌｎ， Ｄ Ｎ ｈ －ａ ｌ ｎｒ ， ＩＺ ｉｕ ， Ｈ ａ Ｘ ａ ｊ Ｏ ＧＳ ｕｄ
ｅｐ ｒ ｎｓ ｘ ｅ ｍｅ ｔ． ｉ
Ｋ ｙｗ ｒｓ ｐ ｗ ｒ ｙｔｔ ｙａ ｉ ｓ ｕａ ｏ ；ｓｏ ｉ ｕｔａｌ￣ ｕａ ｏ ；ｐ ｇ ｍ ａｌ ｌ ｉ ｃｎ ｏｅ ｅ ｏｄ ： ｏ ｅ ｓ ｔｉｄｎｍｃ ｉ ｌ ｉ ｓ ｅｉ ｍ ｔ ｎ ｈｒ ｃ ｃｉｆ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ｒ ｕ ｍ ｔｎ ｒ ｒ ｍ ｅ ｏ ｃ ｏｔｌｒ ｏ ａ ｂ ｇ ｒｌ
ｔ ｌｃ ｃ ｏ ｅ ｓ ｍｄｎ ｍｃ ｉｕａｏ ｔｆｔ－ Ｔ ｅ ｙｔ ｍ ｏｅ ｆ ｈｒ ｃ ｃ ｉｓ ｕ ｔｎｅｕｐ ｅｔ ａｅ ｈ ｅ ｔ ｗ ｒ ｙｔ ｙａ ｉ ｓ ｌ ｉ ｉ￣ ａ ，． ｈ ｓ ｍ ｉｃ ｐｓｄｏ ｓｏ －ｉ ｕｔ ｉ ｌ ｉ ｑ ｉ ｎ ｂｓｄ ｅ ｅｒ ｐ ｉ ｓ ｅ ｍ ｔｎａ ｏ ｙ ｓ ｅ ｓｏ ｔ ｒ ｍ ａｏ ｍ
统 由 ＳＥ Ｅ ＳＳ—０ Ｌ ＩＭ Ｎ ７２０Ｐ Ｃ为核 心的短路 故障模 拟控制 器 上位 ｐ Ｃ机 编程． 制 平 台和 一 次模 拟 控 制 设 控
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。
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PSASP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：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。
✧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。
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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。
电气工程学院
电力系统综合动模实验系统平面图（建成后）
3 6 3 7
二 楼 控 制 室
3 2
3 3
3 4
3 5
3 1 2 8
2 9
3 0
4 64 74 84 95 0
1 61 71 81 92 02 12 22 3
1234567891 01 13 83 94 04 1
电气工程学院
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。
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。
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。
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
新 能 源 区
4 24 34 44 51 21 31 41 5
Байду номын сангаас
2 4 2 5 2 6
2 7
动 力 电 源 区
一 138111～ ～ ～ 0、期、279设、 、 、负无备新 高 发1 1 1 1 3 荷8 面 穷说～ 0 1 2 ～ ～ 能压电、 、 、 测大2 7 9 明一 源线机、 1 、 、 控4 测期 、 测路测新 无 负 高 发 屏控设 微 控测控能 穷 荷 压 电 备 屏机 1源 大 测 屏控屏线 机 面说 励 1测 测 控 路 测 屏明 磁 面22控 控 屏 测 控 面 面调 5屏 屏 控 屏 面节 1 面 屏 及 2 1 2 面 面 面 负 5 面 阻 器 屏 21222223 3 3 3 2 2 2 2 2 2 9034671 2 6 7 0 3 4 6 7 8 、 、 、 、 、 、、 ～ 、 、 、 、 、 、 、 ～ 3 2 2 3 2225 2 5 0 125、 、 、 、 通 直 无、 、 、主 模 电 微 无 负 通 直 发 远 讯 流 穷机 发 远测 拟 动 机 穷 荷 讯 流 电 控 线 机 监 量 变 管 电 机 动 大 管 电大端 电 控控 负 路 控 变 力 电 理 源 压 理源 电测 机 动制 架 荷 台 压 电 源 器 屏 屏 试 系 器 源 屏屏 源控 变 力1 1 4 多 1 3 面 面 验 屏 屏 统 台 套 组 系屏 压 电11组 台 2 2 1 面面统器 源面 面 套 23 组 面屏 屏1合 套22面 面3 5 4 4 4 4 4 8 0 1 2 3 6 8 ～ 、 、 、 、 、 、 4 4 4 4 4 二 0 4 5 7 9 、 、 、 、 、 期 二 344器 4发 微 原 机 发 发 负 8123设 变 端 机 动 电 期 ～ 、 、 屏 、电 荷 组 测 励 机 机 备 机 测 设444故 磁 及 变 控 2测 045控 说 面障 调 调 压 屏 备、 、 、控 屏 负明 屏 节 速 器 屏 2 说微 原荷发及 系 面 屏 1 1 面 3 明机 动面 负 统 测电面 2 面 阻 仿 励 机控机器 真 磁 及屏 屏 屏测调 调2 2 控面 面 1节 速屏面及 系3负 统面阻 仿
接口等。
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。