電力系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

電力系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

前言

工業(yè)上的自動(dòng)化，是指用以替代人工而自動(dòng)工作的技術(shù)

措施。我們所研究的電力系統(tǒng)，它是由電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)元件,

即同步發(fā)電機(jī)，升、降壓變壓器、高、低壓輸電線路、開關(guān)

以及形形式式的用電負(fù)荷等，按一定規(guī)律連接而成的既復(fù)雜

又龐大的系統(tǒng)。因此，所謂電力系統(tǒng)自動(dòng)化，就是指在電力

系統(tǒng)中實(shí)施的替代人工自動(dòng)工作的各種技術(shù)措施。它主要包

括兩個(gè)方面的內(nèi)容：（1）電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置；（2）電力系統(tǒng)

調(diào)度自動(dòng)化。前者主要研究電力系統(tǒng)元件級(jí)的自動(dòng)化，主要

內(nèi)容有：同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制、同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期

控制等；后者主要研究電力系統(tǒng)整體自動(dòng)化，主要內(nèi)容如：

電力系統(tǒng)頻率和有功功率控制、電力系統(tǒng)電壓和無功功率控

制、電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化等。

電力系統(tǒng)自動(dòng)化的任務(wù)是：（1）提高供電可靠性；（2）

保證電能質(zhì)量；（3）提高經(jīng)濟(jì)性；（4）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；（5）

保障電力系統(tǒng)安全；

電力系統(tǒng)自動(dòng)化的特點(diǎn)是：（1）實(shí)時(shí)性要求高。電力系

統(tǒng)中，正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷變化頻繁，故障時(shí)電磁暫態(tài)過程快，

所以要求電力系統(tǒng)的功率平衡控制、穩(wěn)定控制以及故障處理

等必須具有很高的實(shí)時(shí)性。（2）可靠性要求高。現(xiàn)代電力系

統(tǒng)容量大，供電范圍廣，其供電的可靠性和供電電能質(zhì)量指

標(biāo)，對(duì)國計(jì)民生的影響極大，而要保證電能質(zhì)量和不間斷供

電，均需建筑在電力系統(tǒng)自動(dòng)化高可靠性的基礎(chǔ)上。（3）控

制復(fù)雜、難度大。電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜而龐大，且具有時(shí)變性、

非線性、多輸入多輸出多約束、測控信息傳輸距離長，信息

傳輸量大等特點(diǎn)，無論是埋論研究和技術(shù)實(shí)施，均具有相當(dāng)

難度。

電力系統(tǒng)單一功能的自動(dòng)裝置，屬于基礎(chǔ)自動(dòng)化裝置，

主要包括：故障自動(dòng)切除裝置（即各種繼電保護(hù)裝置）、自

動(dòng)準(zhǔn)同期裝置、自動(dòng)低頻減載裝置、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器

和原動(dòng)機(jī)（即汽輪機(jī)和水輪機(jī)）調(diào)速器，以及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等。

現(xiàn)代電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化建筑在遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，首先通

過遙信和遙測將電力系統(tǒng)各點(diǎn)的設(shè)備投切狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)

上傳到調(diào)度中心，經(jīng)分析決策后，再通過遙調(diào)和遙控將調(diào)度

決策下達(dá)給相關(guān)發(fā)電廠和變電站，直接對(duì)廠站設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)

和控制?！八倪b”技術(shù)提高了電力系統(tǒng)調(diào)度的實(shí)時(shí)性。

按自動(dòng)裝置控制的范圍劃分，電力系統(tǒng)自動(dòng)化分為設(shè)備

（元件）級(jí)自動(dòng)化、廠站級(jí)自動(dòng)化和系統(tǒng)級(jí)自動(dòng)化。設(shè)備級(jí)

自動(dòng)化主要包括：同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、調(diào)速器、準(zhǔn)同期

裝置、各種電力系統(tǒng)元件的繼電保護(hù)裝置；廠站級(jí)自動(dòng)化主

要包括：自動(dòng)電壓控制（AVC）、自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）、廠

站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；系統(tǒng)級(jí)自動(dòng)化主要包括：電力系統(tǒng)頻率

和有功功率自動(dòng)控制、電力系統(tǒng)電壓和無功功率自動(dòng)控制、

自動(dòng)低頻減載裝置、電力系統(tǒng)安全自動(dòng)控制等。

從教學(xué)的角度，將電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置分為自動(dòng)操作裝置

和自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置兩大類。自動(dòng)操作裝置控制的是只具有兩種

狀態(tài)的對(duì)象，例如具有分合兩種狀態(tài)的斷路器，屬于此類的

自動(dòng)裝置有：準(zhǔn)同期控制器，低頻減載裝置，重合閘裝置和

各種繼電保護(hù)裝置等；自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置控制的對(duì)象具有連續(xù)變

化的特性，例如同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流在零值?強(qiáng)勵(lì)電流之間

連續(xù)可調(diào)，屬于此類的自動(dòng)裝置如：同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)

節(jié)器，汽輪機(jī)或水輪機(jī)調(diào)速器等。

本實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以實(shí)用性為原則，采用現(xiàn)代化的控制方式,

按照實(shí)際系統(tǒng)的控制設(shè)備特性，使實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)更加貼近原型系

統(tǒng)，力爭將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為實(shí)用性強(qiáng)，使用、維護(hù)方便的電

力系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的研究平臺(tái)。

一圖1為單臺(tái)"WDT-IIIC電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)

驗(yàn)臺(tái)”的一次系統(tǒng)圖：主要用途為電氣工程專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)，

課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，畢業(yè)設(shè)計(jì)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)及某些研究課題實(shí)驗(yàn)，

它是一個(gè)完整的電力系統(tǒng)典型模型。是與電氣工程專業(yè)的

《電力工程》、《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》、《電力系統(tǒng)分析》、《微機(jī)

保護(hù)》、《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理》等課程相配套的原理指導(dǎo)

及教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

它由發(fā)電機(jī)組、雙回路輸電線路及模型、無窮大電源

等一次設(shè)備組成，通過中間開關(guān)站和單回、雙回線路的組合,

程，充分體現(xiàn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)高度自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化的

特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的檢測、控制、監(jiān)視、保護(hù)、調(diào)度的自

動(dòng)化。這個(gè)適應(yīng)新實(shí)驗(yàn)課程體系的開放式公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，有

利于提高學(xué)生創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力，更好地培養(yǎng)出高素質(zhì)的

復(fù)合型人才。

MA

o

W-G

OKMD

G-B

MB

o

G-D

GCRC

O-￡OG-E

圖2

PS-5G微機(jī)監(jiān)控試驗(yàn)臺(tái)由3?5臺(tái)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化

試驗(yàn)臺(tái)及6條輸電線路和3組負(fù)荷組成，構(gòu)成一個(gè)靈活多變

的環(huán)型電網(wǎng)，便于理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析。每條輸電線路和負(fù)

荷都配有微機(jī)型的標(biāo)準(zhǔn)電力監(jiān)測儀，可以顯示各支路的電

流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)共計(jì)30多個(gè)電

量，并且都通過RS485通訊口與微機(jī)相聯(lián)（圖3所示），實(shí)

時(shí)顯示電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，以及各開關(guān)的動(dòng)作情況。

圖3

一臺(tái)“PS—5G型電力系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)”和四臺(tái)

“WDT—HIC電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)”，可以組成一套

“4+1”實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。可完成以下八大項(xiàng)共四十多小項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。

“4+1”系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)采用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可支持254臺(tái)客戶

機(jī)（或稱從站）訪問管理服務(wù)器（或稱主站），實(shí)現(xiàn)了多用

戶共享（或指定）監(jiān)控權(quán)的功能。此功能極大地方便了實(shí)驗(yàn)

教學(xué)，提高了實(shí)驗(yàn)效率，方便實(shí)驗(yàn)室管理；同時(shí)也提高了實(shí)

驗(yàn)室建設(shè)的水平和檔次。

三圖4是“電網(wǎng)實(shí)習(xí)培訓(xùn)系統(tǒng)”的一次系統(tǒng)圖，實(shí)

驗(yàn)教學(xué)是高等理工科學(xué)校的主要實(shí)驗(yàn)性環(huán)節(jié)之一，它在培養(yǎng)

學(xué)生的實(shí)際操作能力、分析問題和解決問題的能力方面，起

著極重要的作用；專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課程還肩負(fù)著綜合運(yùn)用所學(xué)

基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的作用。一個(gè)能夠

反應(yīng)現(xiàn)代電廠、電力系統(tǒng)的高度自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化的

特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)電廠系統(tǒng)檢測、控制、監(jiān)視的實(shí)訓(xùn)式模擬電

廠系統(tǒng)，對(duì)提高電氣類學(xué)生對(duì)現(xiàn)代電廠（電力系統(tǒng)）的認(rèn)識(shí),

提高學(xué)生的動(dòng)手能力、分析和解決問題的能力有著十分重要

的作用。

負(fù)荷

，XUjXLB

—?一一"1c—＜一~無窮大

XLD

Xl￡

A、B.C,D點(diǎn)接入

微機(jī)保護(hù)裝的.

_公~I——工廠變電站

接入備自投、快切等自動(dòng)

4*JJJ,裝置

負(fù)荷負(fù)荷

實(shí)訓(xùn)機(jī)組

它由發(fā)電機(jī)、升壓變壓器、線路、負(fù)荷變壓器、無窮大

系統(tǒng)、負(fù)荷等電力設(shè)備組成。其中發(fā)電機(jī)配有微機(jī)勵(lì)磁裝置、

微機(jī)調(diào)速裝置、微機(jī)準(zhǔn)同期裝置、發(fā)變組微機(jī)保護(hù)裝置等按

實(shí)際電廠設(shè)計(jì)的控制設(shè)備。系統(tǒng)由4條線路組成一個(gè)典型環(huán)

型網(wǎng)絡(luò)，其中在線路XLA、XLB還設(shè)有多個(gè)短路點(diǎn)，可以

完成輸電線路的電流、電壓、方向等微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)；整定阻

抗保護(hù)動(dòng)作值實(shí)驗(yàn)；運(yùn)行方式變化對(duì)阻抗保護(hù)影響的實(shí)驗(yàn)；

三段式保護(hù)動(dòng)作配合實(shí)驗(yàn)；過流保護(hù)與三相自動(dòng)重合閘裝置

綜合實(shí)驗(yàn)；低電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)與自動(dòng)重合閘實(shí)驗(yàn)；復(fù)合

電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)與自動(dòng)重合閘實(shí)驗(yàn)；電壓閉鎖電流速斷

保護(hù)與自動(dòng)重合閘實(shí)驗(yàn)；三段式電流保護(hù)與自動(dòng)重合閘裝綜

合實(shí)驗(yàn)；微機(jī)保護(hù)的配合試驗(yàn)；重合閘實(shí)驗(yàn)。輸電線路的母

線側(cè)留有備用標(biāo)準(zhǔn)TA、TV的二次側(cè)接口，必要時(shí)可接入自

動(dòng)裝置進(jìn)行試驗(yàn)。還在三繞組負(fù)荷變壓器中加入了多條配電

線路，每條配電線路提供有三相電壓、電流接口，可以接入

自動(dòng)裝置或繼電保護(hù)，可以開出多組實(shí)驗(yàn)，如微機(jī)變壓器保

護(hù)、備用電源自動(dòng)投入、殘壓快切等自動(dòng)裝置實(shí)驗(yàn)。

在該系統(tǒng)中還預(yù)留有多

機(jī)接口，可以方便的接入如太

陽能、風(fēng)能等新能源。為老師

開展研究提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

風(fēng)力發(fā)電模擬系統(tǒng)

風(fēng)力機(jī)特性模擬屏風(fēng)

力發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)屏

模擬風(fēng)力機(jī)一雙饋異步

發(fā)電機(jī)機(jī)組

一、風(fēng)力機(jī)特性模擬屏

在不同風(fēng)速下的功

率一速度特性的模擬是

由風(fēng)力機(jī)模擬控制屏實(shí)

現(xiàn)的，風(fēng)力機(jī)特性模擬屏具有以下功能：

1、風(fēng)力機(jī)功率特性曲線；

2、四種風(fēng)速的模式及其組合：恒定風(fēng)速、斜坡風(fēng)、陣風(fēng)、

隨機(jī)風(fēng)及其組合；

二、風(fēng)力發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)屏

雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用直流電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，繞線式

異步電機(jī)作為雙饋發(fā)電機(jī)。在繞線式異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)接入

背靠背雙SPWM變換器，可以獨(dú)立控制定子側(cè)的有功功率和

無功功率。

在該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)：

1、自動(dòng)判斷進(jìn)入起動(dòng)狀態(tài)或從電網(wǎng)退出。

2、雙饋發(fā)電機(jī)的空載并網(wǎng)；

3、風(fēng)電發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行：超同步和亞同步運(yùn)行狀態(tài)

的實(shí)現(xiàn)，以及兩種狀態(tài)的平滑過渡；

4、最大風(fēng)能追蹤（MPPT）的實(shí)現(xiàn);

5、風(fēng)電系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行。

風(fēng)電實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

一、起勵(lì)試驗(yàn)

1、跟蹤系統(tǒng)電壓起勵(lì)（恒電壓、非試驗(yàn)狀態(tài)下，系

統(tǒng)電壓在85%115%之間跟蹤，否則取100%）

［（1）調(diào)整系統(tǒng)電壓在額定電壓，起勵(lì)，記錄發(fā)電機(jī)機(jī)

端電壓穩(wěn)定值，計(jì)算發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓與系統(tǒng)電壓的相對(duì)誤

差，得到跟蹤精度的指標(biāo)數(shù)據(jù)；

（2）在85%115%之內(nèi)改變系統(tǒng)電壓，重復(fù)起勵(lì)、記錄與

精度計(jì)算；

（3）調(diào)整系統(tǒng)電壓在85Q115%之外，重復(fù)起勵(lì)和記錄，

驗(yàn)證是否起勵(lì)到額定值，而不跟蹤系統(tǒng)電壓；】

2、恒勵(lì)磁電流起勵(lì)（恒電流零起手動(dòng)升壓，按勵(lì)磁

電流閉環(huán)控制）

3、升速自動(dòng)起勵(lì)（轉(zhuǎn)速大于40Hz,自動(dòng)起勵(lì)），

二、滅磁試驗(yàn)

1、手動(dòng)滅磁（人工操作滅磁按鈕或遠(yuǎn)方滅磁接點(diǎn)進(jìn)

行滅磁）

2、低轉(zhuǎn)速自動(dòng)火磁（轉(zhuǎn)速低于34Hz自動(dòng)火磁）【發(fā)

電機(jī)空載額定穩(wěn)定運(yùn)行條件下，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速下降。

三、給定電壓調(diào)節(jié)范圍與調(diào)節(jié)速度

1、恒Ut運(yùn)行方式下的電壓調(diào)節(jié)范圍和調(diào)節(jié)速度;

（0115%）【記錄恒Ut控制方式下的發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的

機(jī)端電壓和勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)速度】

2、恒L.運(yùn)行方式下的電壓調(diào)節(jié)范圍和調(diào)節(jié)速度;

（0^110%）【記錄恒L控制方式下的發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的

機(jī)端電壓和勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)速度】

四、空載階躍試驗(yàn)

1、機(jī)端電壓給定階躍±5%額定電壓；（上位機(jī)操

作）；

2、機(jī)端電壓給定階躍士10%額定電壓；（上位機(jī)操

作）。

五、運(yùn)行方式切換試驗(yàn)與穩(wěn)定運(yùn)行

1、恒Utf恒II.；

2、恒II恒Ut；

六、變速恒頻試驗(yàn)

1、業(yè)同步速;【調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速低于同步速運(yùn)行，例如1400

轉(zhuǎn)/分附近，記錄機(jī)端電壓頻率和勵(lì)磁電流頻率與系統(tǒng)頻

率，驗(yàn)證三者關(guān)系】

2、同步速；【調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速等于同步速運(yùn)行，例如1500

轉(zhuǎn)/分附近，記錄機(jī)端電壓頻率和勵(lì)磁電流頻率與系統(tǒng)頻

率，驗(yàn)證三者關(guān)系】

3、超同步速;【調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速高于同步速運(yùn)行，例如1600

轉(zhuǎn)/分附近，記錄機(jī)端電壓頻率和勵(lì)磁電流頻率與系統(tǒng)頻

率，驗(yàn)證三者關(guān)系】

七、轉(zhuǎn)速、勵(lì)磁電流與機(jī)端電壓的關(guān)系試驗(yàn)

給定轉(zhuǎn)速和勵(lì)磁電流頻率（自動(dòng)跟蹤轉(zhuǎn)速變化維持定子

電壓頻率為額定值），改變勵(lì)磁電流大小，記錄勵(lì)磁電流與

機(jī)端電壓之間的關(guān)系數(shù)據(jù)；改變轉(zhuǎn)速從40Hz~55Hz,每隔3Hz

重復(fù)試驗(yàn)，記錄勵(lì)磁電流與機(jī)端電壓的關(guān)系數(shù)據(jù)；

八、并網(wǎng)條件跟蹤試驗(yàn)

1、電壓幅值跟蹤；【即跟蹤系統(tǒng)電壓起勵(lì)】

2、頻率跟蹤；【改變轉(zhuǎn)速后，勵(lì)磁電流頻率會(huì)自動(dòng)

跟蹤轉(zhuǎn)速變化，維持機(jī)端電壓頻率與系統(tǒng)電壓頻率在允許

范圍內(nèi)】

3、電壓相角跟蹤；【自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)電壓相角，維持

相角差在一定范圍內(nèi)】

以上是空載試驗(yàn)。以下是并網(wǎng)試驗(yàn)。

九、并網(wǎng)運(yùn)行與負(fù)荷調(diào)節(jié)試驗(yàn)

1、合閘沖擊；

2、無功負(fù)荷調(diào)節(jié)；（增減勵(lì)磁）【觀察調(diào)節(jié)的平滑性

和運(yùn)行的穩(wěn)定性】

3、有功負(fù)荷調(diào)節(jié)；（調(diào)節(jié)風(fēng)力機(jī)風(fēng)速）【觀察調(diào)節(jié)的

平滑性和運(yùn)行的穩(wěn)定性】

十、并網(wǎng)狀態(tài)下的運(yùn)行方式切換試驗(yàn)

1、恒Ut-恒k【主要觀察方式切換的平穩(wěn)性】

2、恒。一恒Ut；【主耍觀察方式切換的平穩(wěn)性】

十一、并網(wǎng)狀態(tài)下的階躍試驗(yàn)

1、機(jī)端電壓給定階躍±3%額定電壓；

（即并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的電壓階躍，上位機(jī)操作）

2,機(jī)端電壓給定階躍±5%額定電壓；

3,風(fēng)力機(jī)風(fēng)速突增；

（風(fēng)力機(jī)上位機(jī)操作實(shí)現(xiàn)風(fēng)力階躍）

4,風(fēng)力機(jī)風(fēng)速突減;

十二、電力系統(tǒng)短路試驗(yàn)

1、單相接地短路；

2、兩相短路和兩相接地短路;

3、三相短路；

觀察暫態(tài)過程，檢測暫態(tài)穩(wěn)定性；

十三、失步再同步功能試驗(yàn)

大幅度增加風(fēng)速（功率）時(shí)或短路故障時(shí)，機(jī)組失步后

再自動(dòng)同步的功能檢驗(yàn)。

【檢驗(yàn)失步再同步的成功率，再同步的動(dòng)態(tài)過程，記錄

失步前后的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)：有功功率、無功功率、勵(lì)磁電壓、

勵(lì)磁電流、轉(zhuǎn)速、風(fēng)速等；錄波失步前后相應(yīng)物理量的變化

波形；】

十四、甩負(fù)荷試驗(yàn)

1、甩50%額定負(fù)荷；【記錄機(jī)端電壓、定子電流、

有功功率、無功功率、勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流波形，記錄

最高轉(zhuǎn)速數(shù)值】

2、甩100%額定負(fù)荷;【記錄機(jī)端電壓、定子電流、

有功功率、無功功率、勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流波形，記錄

最高轉(zhuǎn)速數(shù)值】

電網(wǎng)實(shí)習(xí)培訓(xùn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

(-)同步發(fā)電機(jī)及自動(dòng)裝置實(shí)驗(yàn)

1.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速實(shí)驗(yàn)；

2.微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)；

3.同步發(fā)電機(jī)的起勵(lì)實(shí)驗(yàn)；

4.勵(lì)磁系統(tǒng)控制方式及其相互切換實(shí)驗(yàn)；

5.逆變滅磁和跳滅磁開關(guān)滅磁實(shí)驗(yàn)；

6.同步發(fā)電機(jī)的強(qiáng)勵(lì)實(shí)驗(yàn)；

7.欠勵(lì)限制實(shí)驗(yàn)；

8.過勵(lì)限制實(shí)驗(yàn)；

9.微機(jī)準(zhǔn)同期基本操作實(shí)驗(yàn)；

10.手動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)；

11.半自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)；

12.自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)；

13.發(fā)電機(jī)的空載特性實(shí)驗(yàn)；

14.發(fā)電機(jī)的負(fù)載特性實(shí)驗(yàn)；

15.發(fā)電機(jī)的外特性實(shí)驗(yàn)；

16.發(fā)電機(jī)的調(diào)整特性實(shí)驗(yàn)。

17.無調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)，功率特性和功率極限的測定;

18.手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)，功率特性和功率極限測定;

19.微機(jī)自并勵(lì)時(shí)，功率特性和功率極限的測定;

20.微機(jī)它勵(lì)時(shí)，功率特性和功率極限的測定；

21.單回路、雙回路輸送功率與功角關(guān)系實(shí)驗(yàn)；

22.

（二）發(fā)電機(jī)微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)

1.比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)；

2.TA斷線；

3.定子一點(diǎn)接地保護(hù)；

4.失磁靜穩(wěn)阻抗保護(hù)；

5.復(fù)合電壓記憶過流保護(hù)；

6.定子過負(fù)荷保護(hù)；

（三）變壓器微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)

1.比率差動(dòng)保護(hù)；

2.差流速斷保護(hù)；

3.高壓側(cè)TA斷線；

4.差流越限告警；

5.高壓側(cè)過流I段保護(hù)；

6.高壓側(cè)過流II段保護(hù)；

7.高壓側(cè)負(fù)序過流保護(hù)；

8.高壓側(cè)過負(fù)荷保護(hù)；

9.低壓側(cè)過流I段保護(hù)；

io.低壓側(cè)過流n段保護(hù)；

11.低壓側(cè)過流ni段保護(hù)；

12.低壓側(cè)負(fù)序過流保護(hù)；

13.低壓側(cè)過負(fù)荷保護(hù)；

（四）輸電線路微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)

1.相間距離I段保護(hù)；

2.相間距離n段保護(hù)；

3.相間距離in段保護(hù)；

4.距離加速保護(hù)；

5.電流I段保護(hù)；

6.電流n段保護(hù)；

7.電流in段保護(hù)；

8.過流加速保護(hù)；

9.三相一次重合閘；

10.過負(fù)荷保護(hù)；

11.低電壓保護(hù)；

12.TV斷線檢測；

13.電流相序檢測。

（五）負(fù)荷變壓器微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)

a.學(xué)習(xí)變壓器保護(hù)中CT的接線方式;

b.模擬變壓器正常運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)；

C.模擬變壓器中、低壓側(cè)短路實(shí)驗(yàn)；

d.微機(jī)保護(hù)的動(dòng)作參數(shù)整定實(shí)驗(yàn)；

e.空投變壓器時(shí)涌流對(duì)變壓器保護(hù)影響實(shí)驗(yàn)；

f.變壓器內(nèi)部短路、外部短路時(shí)的變壓器微機(jī)差動(dòng)保護(hù)

實(shí)驗(yàn)；

g.變壓器內(nèi)部短路、外部短路時(shí)的變壓器微機(jī)后備保護(hù)

實(shí)驗(yàn)；后備保護(hù)包括：過流、低電壓起動(dòng)過電流、復(fù)

合電壓過流；

h.變壓器主保護(hù)，后備保護(hù)的配合動(dòng)作實(shí)驗(yàn)；

i.模擬變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作實(shí)驗(yàn)；

j.發(fā)生接地故障時(shí)，接地故障保護(hù)（零序I段、n段零

序過壓過流實(shí)驗(yàn)）；

k.改變制動(dòng)特性拐點(diǎn)，對(duì)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作影響實(shí)驗(yàn)；

（六）工廠變微機(jī)饋電保護(hù)

1.變壓器保護(hù)實(shí)驗(yàn)

1）模擬變壓器短路實(shí)驗(yàn)；

2）模擬變壓器內(nèi)部故障差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)；

3）模擬變壓器外部故障實(shí)驗(yàn)；

4）改變制動(dòng)特性拐點(diǎn)，對(duì)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作影響實(shí)驗(yàn)。

5）變壓器主保護(hù)與后備保護(hù)配合實(shí)驗(yàn)

2.交流電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)組綜合實(shí)驗(yàn)；

1）電動(dòng)機(jī)相間短路保護(hù)保護(hù)實(shí)驗(yàn);

2）電流速段保護(hù)靈敏度檢查實(shí)驗(yàn)；

3）電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)實(shí)驗(yàn)；

4）電動(dòng)機(jī)的低電壓保護(hù)實(shí)驗(yàn)；

5）降壓啟動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)

3.微機(jī)接地選線裝置

1）不同相別單相接地短路實(shí)驗(yàn)。

2）饋電線路單相接地發(fā)生后，裝置能準(zhǔn)確的選出接地

線路并發(fā)出報(bào)警信號(hào)或跳閘。

4.母線保護(hù)裝置

1）II段母線故障保護(hù)動(dòng)作實(shí)驗(yàn)；

2）I段母線故障保護(hù)動(dòng)作實(shí)驗(yàn)；

（七）微機(jī)廠用電源快切保護(hù)實(shí)驗(yàn)

1.正向快動(dòng)切實(shí)驗(yàn)；

2.反向快動(dòng)切實(shí)驗(yàn)；

3.殘壓切實(shí)驗(yàn)。

（八）電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)

1.單回路穩(wěn)態(tài)對(duì)稱運(yùn)行實(shí)驗(yàn)；

2.電力系統(tǒng)故障計(jì)算分析實(shí)驗(yàn)；

3.切機(jī)、切負(fù)荷穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)；

4.無調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)功率特性及功率極限的測定；

5.手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)功率特性和功率極限的測定；

6.短路類型對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響實(shí)驗(yàn)；

7.故障切除時(shí)間對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響實(shí)驗(yàn)；

8.有無強(qiáng)勵(lì)磁對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性影響實(shí)驗(yàn)；

9.線路重合閘及其對(duì)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響的實(shí)驗(yàn)；

10.同步發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行和再同步實(shí)驗(yàn)；

11.甩負(fù)荷實(shí)驗(yàn)；

12.單機(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)；

13.單機(jī)帶負(fù)荷與單機(jī)無窮大系統(tǒng)時(shí)頻率特性實(shí)驗(yàn)

14.低周減載實(shí)驗(yàn)。

（九）多機(jī)系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

1.電力系統(tǒng)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)；

2.切機(jī)、切負(fù)荷等穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)；

3.電力系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)整實(shí)驗(yàn)；

4.電力系統(tǒng)潮流分析實(shí)驗(yàn)；

5.電力系統(tǒng)故障計(jì)算分析實(shí)驗(yàn)；

6.電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控；

7.電力系統(tǒng)有功功率平衡和頻率調(diào)整實(shí)驗(yàn)；

8.電力系統(tǒng)無功功率平衡和電壓調(diào)整實(shí)驗(yàn)；

9.電力網(wǎng)的電壓和功率分布實(shí)驗(yàn)；

10.遙控、遙測、遙信、遙調(diào)四遙實(shí)驗(yàn)。

（十）電力監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

1.電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)；

2.報(bào)表及報(bào)警瀏覽；

3.遙測、遙信、遙控功能實(shí)驗(yàn)

四、圖5是山“4+1”系統(tǒng)和“電網(wǎng)實(shí)習(xí)培訓(xùn)系統(tǒng)”紐成的一個(gè)復(fù)雜的“5+2”電力系統(tǒng)。該

系統(tǒng)由兩套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在無窮大系統(tǒng)處相聯(lián)而成,即可以獨(dú)立運(yùn)行又可以相互聯(lián)系。

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4+1系統(tǒng)電網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

圖5

電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)備清單

序

型號(hào)及名稱數(shù)量主要元器件（每臺(tái)）

號(hào)

TGS—03B微機(jī)調(diào)速裝置，10KVA整流變壓器，80A

整流模塊，30A平波電抗，阻容吸收裝置，直流電

3SXFT發(fā)機(jī)調(diào)速屏1臺(tái)

壓表，直流電流表，交流接觸器，繼電器，電玲，

保險(xiǎn)，按鈕等。

WL-04B微機(jī)勵(lì)磁裝置，1KVA勵(lì)磁變壓器，25A

整流模塊，阻容吸收裝置，直流電壓表，交流電壓

4SXFL發(fā)電機(jī)勵(lì)磁屏1臺(tái)

表，直流電流表，交流接觸器，繼電器，保險(xiǎn)，IOA

整流橋，按鈕，萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。

HGWT-03B微機(jī)準(zhǔn)同期裝置，萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，交流

5SXTQ準(zhǔn)同期控制屏1臺(tái)

電壓表，交流接觸器，辨電器，保險(xiǎn)，同期檢測表，

電壓互感器，電流互感器，按鈕，指示燈等。

YHB-III微機(jī)保護(hù)裝九，電抗器，交流電流表，

6SXFB發(fā)電機(jī)故障模擬屏1臺(tái)

電流互感器，

YHB-III微機(jī)保護(hù)裝置，10KVA三相變壓器，電

7SXZB主變壓器故障模擬屏1臺(tái)

抗器，交流電流表，電流互感器，

西門子PLC,觸摸屏，中間繼電器，按鈕，指示燈，

8SXKZ就地控制屏1臺(tái)

有功功率表，無功功率表等。

9SXLB線路故障模擬屏I1臺(tái)YHB-III微機(jī)保護(hù)裝置（兩套），線路電抗，交流電

壓表，交流電流表，電壓互感器，電流互感器，交

1()SXLB線路故障模擬屏II1臺(tái)

流接觸器，中間繼電器，按鈕，保險(xiǎn)，指示燈等。

11SXBB負(fù)荷變壓器保護(hù)屏I1臺(tái)YHB-III微機(jī)保護(hù)裝置（兩套），10KVA三繞組變

壓器，電抗器，電流互感器，交流電壓表，交流電

12SXBB負(fù)荷變壓器保護(hù)屏H1臺(tái)

流表，電壓互感器，電流互感器，交流接觸器，中

間繼電器，按鈕，保險(xiǎn)，指示燈，萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。

13SXBZ工廠變電站微機(jī)裝置I1臺(tái)微機(jī)備自投裝置，控制儀表等

14SXKQ工廠變電站微機(jī)裝置II