《電力系統(tǒng)》實驗指導(dǎo)書

1、電力系統(tǒng)實驗指導(dǎo)書常 州 工 學(xué) 院實驗平臺認識一： WDT-C型電力系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置簡介電力系統(tǒng)綜合自動化實驗臺是一個自動化程度很高的多功能實驗平臺，它由發(fā)電機組、實驗操作臺、無窮大系統(tǒng)等設(shè)備組成。如附圖1-1所示，發(fā)電機與無窮大之間采用雙回路輸電線路，并設(shè)有中間開關(guān)站，通過中間開關(guān)站和單回、雙回線路的組合，使發(fā)電機與無窮大系統(tǒng)之間可構(gòu)成四種不同聯(lián)絡(luò)阻抗，供系統(tǒng)實驗分析比較時使用（如實驗二圖2所示）。圖1-1 電力系統(tǒng)綜合自動化試驗臺外形圖1發(fā)電機組它是由同在一個軸上的三相同步發(fā)電機（SN=2.5kVA，VN=400V ，nN=1500r.p.m ），模擬原動機用的直流電動機（ PN=

2、2.2 kW，VN=220V ）以及測速裝置和功率角指示器組成。直流電動機、同步發(fā)電機經(jīng)彈性聯(lián)軸器對軸聯(lián)結(jié)后組裝在一個活動底盤上構(gòu)成可移動式機組。具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、移動輕便等優(yōu)點，機組的活動底盤有四個螺旋式支腳和三個橡皮輪，將支腳旋下即可開機實驗。2試驗操作臺它是由輸電線路及保護單元、功率調(diào)節(jié)和同期單元，儀表測量和短路故障模擬單元等組成。輸電線路采用具有中間開關(guān)站的雙回路輸電線路模型，并對其中一段線路設(shè)有“YHB-A微機保護裝置”，此線路的過流保護還具有單相自動重合閘功能。功率調(diào)節(jié)和同期單元，由“TGS-03B微機調(diào)速裝置”、“WL-04B微機勵磁調(diào)節(jié)器”、“HGWT-03B微機準同期控制

3、器”等微機型的自動裝置和其相對應(yīng)的手動裝置組成。儀表測量和短路故障模擬單元由各種測量表計及其切換開關(guān)、各種帶燈操作按鈕以及觀測波形用的測試孔和各種類型的短路故障操作等部分組成。在做電力系統(tǒng)試驗時，全部的操作均在試驗操作屏臺上進行。3無窮大系統(tǒng)無窮大電源是由15kVA的自耦調(diào)壓器組成。通過調(diào)整自耦調(diào)壓器的電壓可以改變無窮大母線的電壓。試驗操作臺的“操作面板”上有模擬接線圖、操作按鈕和切換開關(guān)以及指示燈和測量儀表等。操作按鈕與模擬接線圖中被操作的對象結(jié)合在一起，并用燈光顏色表示其工作狀態(tài)，具有直觀的效果。紅色燈亮表示開關(guān)在合閘位置，綠色燈亮表示開關(guān)在分閘位置。本試驗裝置主要是為開設(shè)與電力系統(tǒng)運行（

4、穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)）有關(guān)的教學(xué)實驗而設(shè)計的。雖然試驗裝置中的發(fā)電機、原動機、勵磁系統(tǒng)及輸電線路，并未按與大型實際電力系統(tǒng)的相似條件來，進行物理仿真，然而，它們不失為一個真實的“一機無窮大”的簡單電力系統(tǒng)，并且可以定性地、反復(fù)地、直觀地實驗，觀測實際電力系統(tǒng)的各種運行狀態(tài)，而且由于小型發(fā)電機與大型發(fā)電機參數(shù)（標幺值）的差別。在實驗中可以觀測與教科書中對大型發(fā)電機所作的分析差別，這更有利于引導(dǎo)學(xué)生進行思考，從而進一步加深對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)特性的理解，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，有利于對學(xué)生進行實際操作和實驗研究能力的培訓(xùn)和訓(xùn)練。實際電力系統(tǒng)中的遠距離輸電，往往采用雙回路輸電線路并設(shè)中間開關(guān)站來提高暫態(tài)

5、穩(wěn)定，在本試驗臺中輸電線路按雙回路來模擬，并將每回線路分成兩段，也設(shè)置了中間開關(guān)站。雙回輸電線路接線示意圖如圖1-2所示。每相的電抗參數(shù)設(shè)定為：XL1=XL2=20W；XL3=XL4=40W。短路點的N相對發(fā)電機中性點電抗為8W；短路點的N相對無窮大電源的中性點電抗為12W。圖1-2 雙回輸電線路接線示意圖二：同步發(fā)電機組啟動和建壓操作簡介 實驗前首先檢查WDT-C型電力系統(tǒng)綜合自動化試驗臺、同步發(fā)電機組、感應(yīng)調(diào)壓器是否具備開機條件，符合要求后合試驗臺上“操作電源”開關(guān)，此時反映各開關(guān)位置的綠色指示燈亮，同時4臺微機裝置上電，數(shù)碼管均能正確顯示。1開機方式選擇在試驗臺的“TGS-03B微機調(diào)速

6、”裝置中有三種開機方式供選擇，即“模擬方式”、“微機自動方式”、“微機手動方式”。（1）當選擇“模擬方式”時，應(yīng)首先將指針電位器調(diào)至零，然后合上“原動機開關(guān)”再順時針旋轉(zhuǎn)指針電位器，當發(fā)電機旋轉(zhuǎn)之后，應(yīng)觀察機組穩(wěn)定情況，然后緩慢加速到額定轉(zhuǎn)速。（2）當選擇“微機自動方式”時，先合上“原動機開關(guān)”，然后按下“停機/開機”按鈕，此時“開機”指示燈亮，“停機”指示燈滅，發(fā)電機組自動增速到額定轉(zhuǎn)速。（3）當選擇“微機手動方式”時，先合上“原動機開關(guān)”，然后按下“停機/開機”按鈕，指示燈同樣對應(yīng)轉(zhuǎn)換，按下“增速”按鈕，可以看到控制量的大小，監(jiān)視發(fā)電機轉(zhuǎn)速，直至將發(fā)電機調(diào)整為額定轉(zhuǎn)速。（4）本裝置可實現(xiàn)“

7、微機自動”與“微機手動”方式的自由切換，在“模擬方式”下可自由切換到“微機方式”，在“微機方式”下通過調(diào)節(jié)指針電位器觀察平衡燈也可在不關(guān)機的情況下可以自由切換到“模擬方式”。2勵磁方式選擇在試驗臺上有一個“勵磁方式”切換開關(guān)，它可選擇三種勵磁方式，即“手動勵磁方式”、“微機它勵方式”、“微機自并勵方式”。（1）當選擇“手動勵磁方式”時，應(yīng)先將“手動勵磁”調(diào)節(jié)旋鈕反時針旋到零，然后合上“勵磁開關(guān)”，順時針調(diào)節(jié)“手動勵磁”旋鈕增加勵磁電壓，在維持發(fā)電機為額定頻率時，增加勵磁電壓，使發(fā)電機為額定電壓。（2）當選擇“微機它勵”或“微機自并勵”時，微機勵磁調(diào)節(jié)器選擇“恒UF”運行方式，然后合上“勵磁開關(guān)

8、”，松開“滅磁”按鈕，調(diào)節(jié)器自動起勵至給定電壓。3無窮大電流和線路開關(guān)操作（1）合上無窮大電源“系統(tǒng)開關(guān)”。觀察“系統(tǒng)電壓”表是否為實驗要求值，調(diào)整自耦調(diào)壓器的把手，順時針增大或逆時針減少輸出至無窮大母線的電壓，調(diào)整到實驗的要求值（一般為380V）（2）合上線路開關(guān)“QF1”和“QF3”則發(fā)電機的母線上得電，此時可以從微機準同期控制器上觀察到系統(tǒng)的頻率和電壓，同時也能看到發(fā)電機的頻率和電壓。4同期方式選擇在試驗臺上有一個“同期方式”切換開關(guān)，它提供三種同期方式供選擇，即“手動同期方式”、“全自動同期方式”、“半自動同期方式”。（1）當“同期方式”選擇為“手動”方式時，則“發(fā)電機開關(guān)”兩側(cè)的電壓

9、施加到“同期表”上，根據(jù)“同期表”中的“電壓差”和“頻率差”調(diào)整發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和電壓，使之接近為零。然后，在“相角差”趨向零時的“導(dǎo)前角”時間合閘，即發(fā)電機與系統(tǒng)并列。（2）當“同期方式”選擇為“全自動”方式時，然后按下“微機準同期控制器”上的“同期命令”，則發(fā)電機“調(diào)頻”、“調(diào)壓”和“合閘出口”均由微機準同期控制器完成。（3）當“同期方式”選擇為“半自動”方式時，則準同期控制器通過指示燈的亮或者熄，指示實驗人員進行“升壓”、“降壓”、“增速”、“減速”操作。當合閘條件滿足時，準同期控制器發(fā)出合閘命令，實現(xiàn)同步發(fā)電機同期并列操作。說明：有關(guān)實驗中的接線方式改變及操作位置、參數(shù)整定等，以及注意事項

10、，在WDT-C電力系統(tǒng)綜合自動化試驗臺使用說明書中已作了說明，這里不再贅述。學(xué)生在實驗前，必須先認真閱讀該使用說明書方可進行實驗。三：PS-5G型電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)簡介PS-5G型電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗臺是一個高度自動化的、開放式多機電力網(wǎng)綜合試驗系統(tǒng)，它建立在WDT-C型電力系統(tǒng)綜合實驗平臺的基礎(chǔ)之上，將多個實驗平臺聯(lián)接成一個大的電力系統(tǒng)，并配置微機監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)電力系統(tǒng)綜合自動化的遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等功能。使它能夠反映現(xiàn)代電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用的全過程，充分體現(xiàn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)高度自動化、信息化、數(shù)字化的特點，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的檢測、控制、監(jiān)視、保護、調(diào)度的自動化。這個適應(yīng)新實驗課程體

11、系的開放式公共實驗平臺，有利于提高學(xué)生創(chuàng)新思維與實踐能力，更好地培養(yǎng)出高素質(zhì)的復(fù)合型人才。多機電力網(wǎng)綜合試驗系統(tǒng)的研制，更新與加強了專業(yè)實驗內(nèi)容，改進了實驗方法與手段，創(chuàng)建了一套能進行專業(yè)課程和綜合研究試驗的實驗裝置，建立一個開放式、研究性、綜合型的專業(yè)實驗現(xiàn)代教學(xué)體系，提高專業(yè)實驗的教學(xué)質(zhì)量和水平，更有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。附圖2 電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗臺外形圖1一次系統(tǒng)構(gòu)成開放式多機電力網(wǎng)綜合試驗系統(tǒng)由36臺相當于實際電力系統(tǒng)中發(fā)電廠的“WDT-C型電力系統(tǒng)綜合自動化試驗臺”、1臺相當于實際電力系統(tǒng)調(diào)度通信中心的“PS-5G型電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗臺”（如附圖2所示）、6條

12、不同長短的輸電線路和3組可改變功率大小的負荷等組成。整個一次系統(tǒng)構(gòu)成一個可變的多機環(huán)型電力網(wǎng)絡(luò)（如第七章圖4所示），便于進行理論計算和實驗分析。每臺發(fā)電機按600MW機組來模擬，無窮大電源短路容量為6000MVA，主電力網(wǎng)按500kV電壓等級來模擬，雙回路400km長距離輸電線路將功率送入無窮大系統(tǒng)，在距離100km的中間站經(jīng)聯(lián)絡(luò)變壓器與220kV母線相聯(lián)，地方負荷有純無功負荷、純有功負荷和正常感性負荷，有利于實驗分析和比較。2監(jiān)控系統(tǒng)的配置多機電力網(wǎng)綜合試驗系統(tǒng)中的計算機監(jiān)控系統(tǒng)是多目標、多參數(shù)、多功能的實時系統(tǒng)，為了使監(jiān)控系統(tǒng)具有良好的開放性，并考慮實驗系統(tǒng)的具體情況，采用了分層分布式系統(tǒng)

13、配置如附圖3所示。上位機和現(xiàn)地控制單元（LCU）之間采用RS-485通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且通過通訊網(wǎng)絡(luò)與各開關(guān)站的智能儀表、控制執(zhí)行單元（PLC）相聯(lián)，可通過局域網(wǎng)與遠方調(diào)度通訊。人機接口打印報表等局 域 網(wǎng) 監(jiān) 控 管 理 上 位 機A電站LCUB電站LCUE電站LCUA開關(guān)站電量監(jiān)測B開關(guān)站電量監(jiān)測G開關(guān)站電量監(jiān)測P L C報 警各電站開關(guān)狀態(tài)各電站開關(guān)控制各電站負荷調(diào)節(jié)各開關(guān)站開關(guān)狀態(tài)各開關(guān)站開關(guān)控制RS-485通訊網(wǎng)絡(luò)附圖3 監(jiān)控系統(tǒng)的配置框圖監(jiān)控管理上位機采用抗干擾性強的工業(yè)控制計算機，各電站的LCU采用具有監(jiān)控功能的微機勵磁系統(tǒng)對機組完成現(xiàn)地監(jiān)控，各開關(guān)站的電量監(jiān)測采用具有數(shù)據(jù)處理功能

14、的智能儀表對線路、負荷完成現(xiàn)地監(jiān)測，并通過高可靠性的PLC對各開關(guān)進行監(jiān)控和負荷調(diào)節(jié)，且具有過載報警功能。實驗報告要求1各個實驗系統(tǒng)組成的描述；2. 發(fā)電機的各種開機方式和建壓方式。五、思考題1 發(fā)電機的調(diào)速系統(tǒng)的作用？2 發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)的作用？實驗 單機無窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行方式實驗一、實驗?zāi)康?了解和掌握對稱穩(wěn)定情況下，輸電系統(tǒng)的各種運行狀態(tài)與運行參數(shù)的數(shù)值變化范圍；2了解和掌握輸電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不對稱運行的條件；不對稱度運行參數(shù)的影響；不對稱運行對發(fā)電機的影響等。二、原理與說明電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)對稱和不對稱運行分析，除了包含許多理論概念之外，還有一些重要的“數(shù)值概念”。為一條不同電壓等級的輸電線路，在

15、典型運行方式下，用相對值表示的電壓損耗，電壓降落等的數(shù)值范圍，是用于判斷運行報表或監(jiān)視控制系統(tǒng)測量值是否正確的參數(shù)依據(jù)。因此，除了通過結(jié)合實際的問題，讓學(xué)生掌握此類“數(shù)值概念”外，實驗也是一條很好的、更為直觀、易于形成深刻記憶的手段之一。實驗用一次系統(tǒng)接線圖如圖2所示。圖2 一次系統(tǒng)接線圖本實驗系統(tǒng)是一種物理模型。原動機采用直流電動機來模擬，當然，它們的特性與大型原動機是不相似的。原動機輸出功率的大小，可通過給定直流電動機的電樞電壓來調(diào)節(jié)。實驗系統(tǒng)用標準小型三相同步發(fā)電機來模擬電力系統(tǒng)的同步發(fā)電機，雖然其參數(shù)不能與大型發(fā)電機相似，但也可以看成是一種具有特殊參數(shù)的電力系統(tǒng)的發(fā)電機。發(fā)電機的勵磁系

16、統(tǒng)可以用外加直流電源通過手動來調(diào)節(jié)，也可以切換到臺上的微機勵磁調(diào)節(jié)器來實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。實驗臺的輸電線路是用多個接成鏈型的電抗線圈來模擬，其電抗值滿足相似條件。“無窮大”母線就直接用實驗室的交流電源，因為它是由實際電力系統(tǒng)供電的，因此，它基本上符合“無窮大”母線的條件。為了進行測量，實驗臺設(shè)置了測量系統(tǒng)，以測量各種電量（電流、電壓、功率、頻率）。為了測量發(fā)電機轉(zhuǎn)子與系統(tǒng)的相對位置角（功率角），在發(fā)電機軸上裝設(shè)了閃光測角裝置。此外，臺上還設(shè)置了模擬短路故障等控制設(shè)備。三、實驗項目和方法 1單回路穩(wěn)態(tài)對稱運行實驗 在本章實驗中，原動機采用手動模擬方式開機，勵磁采用手動勵磁方式，然后啟機、建壓、并網(wǎng)后調(diào)

17、整發(fā)電機電壓和原動機功率，使輸電系統(tǒng)處于不同的運行狀態(tài)（輸送功率的大小，線路首、末端電壓的差別等），觀察記錄線路首、末端的測量表計值及線路開關(guān)站的電壓值，計算、分析、比較運行狀態(tài)不同時，運行參數(shù)變化的特點及數(shù)值范圍，為電壓損耗、電壓降落、沿線電壓變化、兩端無功功率的方向（根據(jù)沿線電壓大小比較判斷）等。2雙回路對稱運行與單回路對稱運行比較實驗按實驗1的方法進行實驗2的操作，只是將原來的單回線路改成雙回路運行。將實驗1的結(jié)果與實驗2進行比較和分析。表3-1PQIUFUZUaDU單回路雙回路注：UZ 中間開關(guān)站電壓；DU 輸電線路的電壓損耗； 輸電線路的電壓降落3單回路穩(wěn)態(tài)非全相運行實驗確定實現(xiàn)非全

18、相運行的接線方式，斷開一相時，與單回路穩(wěn)態(tài)對稱運行時相同的輸送功率下比較其運行狀態(tài)的變化。具體操作方法如下：（1）首先按雙回路對稱運行的接線方式（不含QF5）；（2）輸送功率按實驗1中單回路穩(wěn)態(tài)對稱運行的輸送功率值一樣；（3）微機保護定值整定：動作時間0秒，重合閘時間100秒；（4）在故障單元，選擇單相故障相，整定故障時間為0t100；（5）進行單相短路故障，此時微機保護切除故障相，準備重合閘，這時迅速跳開“QF1”、“QF3”開關(guān)，即只有一回線路的兩相在運行。觀察此狀態(tài)下的三相電流、電壓值與實驗1進行比較；（6）故障100以后，重合閘成功，系統(tǒng)恢復(fù)到實驗1狀態(tài)。表3-2UAUBUCIAIBI

19、CPQS全相運行值非全相運行值四、實驗報告要求1整理實驗數(shù)據(jù)，說明單回路送電和雙回路送電對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響，并對實驗結(jié)果進行理論分析。2根據(jù)不同運行狀態(tài)的線路首、末端和中間開關(guān)站的實驗數(shù)據(jù)、分析、比較運行狀態(tài)不同時，運行參數(shù)變化的特點和變化范圍。3比較非全相運行實驗的前、后實驗數(shù)據(jù)，分析輸電線路輸送功率的變化。五、思考題3 影響簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的因素是哪些？4 提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定有哪些措施？5 何為電壓損耗、電壓降落？實驗 電力系統(tǒng)功率特性和功率極限實驗一、實驗?zāi)康? 初步掌握電力系統(tǒng)物理模擬實驗的基本方法；2 加深理解功率極限的概念，在實驗中體會各種提高功率極限措施的作用；3 通過

20、對實驗中各種現(xiàn)象的觀察，結(jié)合所學(xué)的理論知識，培養(yǎng)理論結(jié)合實際及分析問題的能力。二、原理與說明所謂簡單電力系統(tǒng)，一般是指發(fā)電機通過變壓器、輸電線路與無限大容量母線聯(lián)接而且不計各元件的電阻和導(dǎo)納的輸電系統(tǒng)。對于簡單系統(tǒng)，如發(fā)電機至系統(tǒng)d軸和q軸總電抗分別為XdS和XqS，則發(fā)電機的功率特性為：當發(fā)電機裝有勵磁調(diào)節(jié)器時，發(fā)電機電勢Eq隨運行情況而變化。根據(jù)一般勵磁調(diào)節(jié)器的性能，可認為保持發(fā)電機Eq（或E）恒定。這時發(fā)電機的功率特性可表示成：或這時功率極限為隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和擴大，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題更加突出，而提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和輸送能力的最重要手段之一是盡可能提高電力系統(tǒng)的功率極限，從簡單電力系

21、統(tǒng)功率極限的表達式看，提高功率極限可以通過發(fā)電機裝設(shè)性能良好的勵磁調(diào)節(jié)器以提高發(fā)電機電勢、增加并聯(lián)運行線路回路數(shù)或串聯(lián)電容補償?shù)仁侄我詼p少系統(tǒng)電抗、受端系統(tǒng)維持較高的運行電壓水平或輸電線采用中繼同步調(diào)相機或中繼電力系統(tǒng)以穩(wěn)定系統(tǒng)中繼點電壓等手段實現(xiàn)。三、實驗項目和方法（一）無調(diào)節(jié)勵磁時功率特性和功率極限的測定在相同的運行條件下（即系統(tǒng)電壓Ux、發(fā)電機電勢保持Eq保持不變，即并網(wǎng)前Ux=Eq），測定輸電線單回線和雙回線運行時，發(fā)電機的功一角特性曲線，功率極限值和達到功率極限時的功角值。同時觀察并記錄系統(tǒng)中其他運行參數(shù)（如發(fā)電機端電壓等）的變化。將兩種情況下的結(jié)果加以比較和分析。本實驗采用自動開機

22、，但勵磁采用手動勵磁方式，也就是使得WL04B勵磁調(diào)節(jié)器不起作用。實驗步驟：（1）輸電線路為單回線；（2）發(fā)電機與系統(tǒng)并列后，調(diào)節(jié)發(fā)電機使其輸出的有功和無功功率為零；（3）功率角指示器調(diào)零；（4）逐步增加發(fā)電機輸出的有功功率，而發(fā)電機不調(diào)節(jié)勵磁；（5）觀察并記錄系統(tǒng)中運行參數(shù)的變化，填入表4-1中；（6）輸電線路為雙回線，重復(fù)上述步驟，填入表4-2中。表4-1 單回線d0102030405060708090P0IA0UzUFIfdQ0表4-2 雙回線d0102030405060708090P0IA0UzUFIfdQ0注意：（1）有功功率應(yīng)緩慢調(diào)節(jié)，每次調(diào)節(jié)后，需等待一段時間，觀察系統(tǒng)是否穩(wěn)定，

23、以取得準確的測量數(shù)值。（2）當系統(tǒng)失穩(wěn)時，減小原動機出力，使發(fā)電機拉入同步狀態(tài)。（二）自動調(diào)節(jié)勵磁時，功率特性和功率極限的測定將自動調(diào)節(jié)勵磁裝置接入發(fā)電機勵磁系統(tǒng)，測定功率特性和功率極限，并將結(jié)果與無調(diào)節(jié)勵磁的結(jié)果比較，分析自動勵磁調(diào)節(jié)器的作用。微機它勵（采用恒壓控制方式），先自動開機，再自動勵磁建壓。表4-9 單回線 微機它勵方式d0102030405060708090P0IA0UzUFIfdQ0表4-10 雙回線 微機它勵方式d0102030405060708090P0IA0UzUFIfdQ0注意事項：1調(diào)速器處停機狀態(tài)時，如果“輸出零”燈不亮，不可開機；2實驗結(jié)束后，通過勵磁調(diào)節(jié)使無功輸

24、出為零，通過調(diào)速器調(diào)節(jié)使有功輸出為零，解列之后按下調(diào)速器的停機按鈕使發(fā)電機轉(zhuǎn)速至零。跳開操作臺所有開關(guān)之后，方可關(guān)斷操作臺上的操作電源開關(guān)。四、實驗報告要求1根據(jù)實驗裝置給出的參數(shù)以及實驗中的原始運行條件，進行理論計算。將計算結(jié)果與實驗結(jié)果進行比較。2認真整理實驗記錄，通過實驗記錄分析的結(jié)果對功率極限的原理進行闡述。同時對理論計算和實驗記錄進行對比，說明產(chǎn)生誤差的原因。并作出Uz(d)，P(d) Q(d)特性曲線，對其進行描述。3分析、比較各種運行方式下發(fā)電機的功角特性曲線和功率極限。五、思考題自動勵磁調(diào)節(jié)器對系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性有何影響？實驗 復(fù)雜電力系統(tǒng)運行方式實驗一、實驗?zāi)康? 了解和掌握對稱

25、穩(wěn)定情況下，輸電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和各種運行狀態(tài)與運行參數(shù)值變化范圍。2 理論計算和實驗分析，掌握電力系統(tǒng)潮流分布的概念。二、原理與說明現(xiàn)代電力系統(tǒng)電壓等級越來越高，系統(tǒng)容量越來越大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。僅用單機對無窮大系統(tǒng)模型來研究電力系統(tǒng)，不能全面反映電力系統(tǒng)物理特性，如網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化，潮流分布，多臺發(fā)電機并列運行等等?！癙S-5G型電力系統(tǒng)微機監(jiān)控實驗臺”是將五臺“WDT-C型電力系統(tǒng)綜合自動化實驗臺”的發(fā)電機組及其控制設(shè)備作為各個電源單元組成一個可變環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，如圖4-1所示：5圖4-1：監(jiān)控臺臺面布置示意圖此電力系統(tǒng)主網(wǎng)按500kV電壓等級來模擬，MD母線為220kV電壓等級，每臺發(fā)電機

26、按600MW機組來模擬，無窮大電源短路容量為6000MVA。A站、B站相聯(lián)通過雙回400km長距離線路將功率送入無窮大系統(tǒng)，也可將母聯(lián)斷開分別輸送功率。在距離100km的中間站的母線MF經(jīng)聯(lián)絡(luò)變壓器與220kV母線MD相聯(lián)，D站在輕負荷時向系統(tǒng)輸送功率，而當重負荷時則從系統(tǒng)吸收功率（當兩組大小不同的A，B負荷同時投入時）從而改變潮流方向。C站，一方面經(jīng)70km短距離線路與B站相聯(lián)，另一方面與E站并聯(lián)經(jīng)200km中距離線路與無窮大母線MG相聯(lián)，本站還有地方負荷。此電力網(wǎng)是具有多個節(jié)點的環(huán)形電力網(wǎng)，通過投切線路，能靈活的改變接線方式，如切除XLC線路，電力網(wǎng)則變成了一個輻射形網(wǎng)絡(luò)，如切除XLF線路

27、，則C站、E站要經(jīng)過長距離線路向系統(tǒng)輸送功率，如XLC、XLF線路都斷開，則電力網(wǎng)變成了T型網(wǎng)絡(luò)等等。在不改變網(wǎng)絡(luò)主結(jié)構(gòu)前提下，通過分別改變發(fā)電機有功、無功來改變潮流的分布，可以通過投、切負荷改變電力網(wǎng)潮流的分布，也可以將雙回路線改為單回路線輸送來改變電力網(wǎng)潮流的分布，還可以調(diào)整無窮大母線電壓來改變電力網(wǎng)潮流的分布。在不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)前提下，針對XLB線路的三相故障，可進行故障計算分析實驗，此時當線路故障時其兩端的線路開關(guān)QFC、QFF跳開（開關(guān)跳閘時間可整定）。1同步發(fā)電機序號性 能 數(shù) 據(jù)設(shè)計值1三相交流同步發(fā)電機容量（kVA）2.52定子額定電壓（伏）4003定子額定電流（安）3.614功

28、率因數(shù)cos0.85發(fā)電機轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)分）15006定子線圈電阻（75）（歐相）3.2247磁極線圈電阻（75）（歐）22.378定子線圈銅耗（75）（瓦）1359磁極線圈銅耗（75）（瓦）11010定 子 鐵 耗 （瓦）9211轉(zhuǎn) 子 鐵 耗 （瓦）13.512機 械 損 耗 （瓦）74.513附 加 損 耗 （瓦）1514總 損 耗 （瓦）44015效 率 （%）7816滿 載 勵 磁 電 流 （安）2.517滿 載 勵 磁 電 壓 （伏）7018定 子 漏 抗 （標幺值）0.047719直 軸 同 步 電 抗 （標幺值）1.520橫 軸 同 步 電 抗 （標幺值）0.705721直 軸 瞬 時 電 抗 （標幺值）0.14622橫 軸 瞬 時 電 抗 （標幺值）0.705723直軸次瞬時電抗 （標幺值）0.14624橫軸次瞬時電抗 （標幺值）0.72輸電線路 XLA=XLB=486（）（2.585.2、486、5.586.4） XLC=2.5