電力系統(tǒng)分析課程實驗匯總(共20頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上12電力系統(tǒng)分析課程實驗12.1 緒論電力系統(tǒng)分析的實驗的目的在于使學(xué)生掌握系統(tǒng)運行的原理及特性，學(xué)會通過實驗掌握電力系統(tǒng)的潮流計算的仿真與分析、電力系統(tǒng)的故障分析方法、根據(jù)正常、故障運行現(xiàn)象及相關(guān)數(shù)據(jù)分析原因，并做出正確結(jié)論；從實驗中觀察發(fā)電機單機帶負(fù)載、電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的特性與原理，通過實驗使學(xué)生能夠掌握常用儀器和實驗設(shè)備的使用方法，目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實驗方法與操作技能。電力系統(tǒng)分析課程實驗方式有演示型、學(xué)生分組操作型實驗。在整個實驗過程中，必須集中精力，認(rèn)真做好實驗。現(xiàn)按實驗過程提出下列具體要求。1.1.1、實驗前的準(zhǔn)備實驗準(zhǔn)備即為實驗的預(yù)習(xí)階段，是保證

2、實驗?zāi)芊耥樌M(jìn)行的必要步驟。每次實驗前都應(yīng)做好預(yù)習(xí)，才能對實驗?zāi)康摹⒉襟E、結(jié)論和注意事項等做到心中有數(shù)，從而提高實驗質(zhì)量和效率。預(yù)習(xí)應(yīng)做到：1復(fù)習(xí)教科書有關(guān)章節(jié)內(nèi)容，熟悉與本次實驗相關(guān)的理論知識。2認(rèn)真學(xué)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解本次實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容，掌握實驗工作原理和方法，仔細(xì)閱讀實驗安全操作說明，明確實驗過程中應(yīng)注意的問題（有些內(nèi)容可到實驗室對照實驗設(shè)備進(jìn)行預(yù)習(xí)，熟悉組件的編號，使用及其規(guī)定值等）。3實驗前應(yīng)寫好預(yù)習(xí)報告，其中應(yīng)包括實驗系統(tǒng)的詳細(xì)接線圖、實驗步驟、數(shù)據(jù)記錄表格等，經(jīng)教師檢查認(rèn)為確實做好了實驗前的準(zhǔn)備，方可開始實驗。5認(rèn)真做好實驗前的準(zhǔn)備工作，對于培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力，提高實驗質(zhì)量和保

3、護(hù)實驗設(shè)備、人身的安全等都具有相當(dāng)重要的作用。1.1.2、實驗的進(jìn)行在完成理論學(xué)習(xí)、實驗預(yù)習(xí)等環(huán)節(jié)后，就可進(jìn)入實驗實施階段。實驗時要做到以下幾點：1預(yù)習(xí)報告完整，熟悉設(shè)備實驗開始前，指導(dǎo)老師要對學(xué)生的預(yù)習(xí)報告做檢查，要求學(xué)生了解本次實驗的目的、內(nèi)容和方法，只有滿足此要求后，方能允許實驗。指導(dǎo)老師要對實驗裝置作詳細(xì)介紹，學(xué)生必須熟悉該次實驗所用的各種設(shè)備，明確這些設(shè)備的功能與使用方法。2建立小組，合理分工每次實驗都以小組為單位進(jìn)行，每組由510人組成。實驗進(jìn)行中，機組的運行控制、電力系統(tǒng)的監(jiān)控調(diào)度、記錄數(shù)據(jù)等工作都應(yīng)有明確的分工，以保證實驗操作的協(xié)調(diào)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。3試運行在正式實驗開始之前，先

4、熟悉儀表的操作，然后按一定規(guī)范通電接通電力網(wǎng)絡(luò)，觀察所有儀表是否正常。如果出現(xiàn)異常，應(yīng)立即切斷電源，并排除故障；如果一切正常，即可正式開始實驗。4測取數(shù)據(jù)預(yù)習(xí)時應(yīng)對所測數(shù)據(jù)的范圍做到心中有數(shù)。正式實驗時，根據(jù)實驗步驟逐次測取數(shù)據(jù)。5認(rèn)真負(fù)責(zé)，實驗有始有終實驗完畢后，應(yīng)請指導(dǎo)老師檢查實驗數(shù)據(jù)、記錄的波形。經(jīng)指導(dǎo)老師認(rèn)可后，關(guān)閉所有電源，并把實驗中所用的物品整理好，放至原位。1.1.3、實驗總結(jié)這是實驗的最后階段，應(yīng)對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、繪制波形和圖表、分析實驗現(xiàn)象并撰寫實驗報告。每位實驗參與者要獨立完成一份實驗報告，實驗報告的編寫應(yīng)持嚴(yán)肅認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度。如實驗結(jié)果與理論有較大出入時，不得

5、隨意修改實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，而應(yīng)用理論知識來分析實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，解釋實驗現(xiàn)象，找出引起較大誤差的原因。實驗報告是根據(jù)實測數(shù)據(jù)和在實驗中觀察發(fā)現(xiàn)的問題，經(jīng)過自己分析研究或分析討論后寫出的實驗總結(jié)和心得體會，應(yīng)簡明扼要、字跡清楚、圖表整潔、結(jié)論明確。實驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：1實驗名稱、專業(yè)、班級、學(xué)號、姓名、同組者姓名、實驗日期、室溫等。2實驗?zāi)康?、實驗線路、實驗內(nèi)容。3實驗設(shè)備、儀器、儀表的型號、規(guī)格、銘牌數(shù)據(jù)及實驗裝置編號。4實驗數(shù)據(jù)的整理、列表、計算，并列出計算所用的計算公式。5畫出與實驗數(shù)據(jù)相對應(yīng)的特性曲線及記錄的波形。6用理論知識對實驗結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)，得出正確的結(jié)論。7對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象、

6、遇到的問題進(jìn)行分析討論，寫出心得體會，并對實驗提出自己的建議和改進(jìn)措施。8實驗報告應(yīng)寫在一定規(guī)格的報告紙上，保持整潔。9每次實驗每人獨立完成一份報告，按時送交指導(dǎo)老師批閱。12.2 實驗項目指導(dǎo)實驗一 電力系統(tǒng)物理模擬電氣設(shè)備認(rèn)識一實驗?zāi)康?. 了解配電室整體布局,認(rèn)識相關(guān)設(shè)備；2. 熟悉配電室相關(guān)制度及工作人員操作注意事項；3. 初步掌握電力系統(tǒng)物理模擬實驗的基本方法。二實驗原理 1. 電力系統(tǒng)物理模擬實驗的基本操作方法（1）通電時的操作如圖1，首先，開啟同期中央音響信號屏背面的空氣開關(guān)，第一個空氣開至為電源總開關(guān)，第二個空氣開關(guān)至原動機調(diào)速屏的塑殼式斷路器，第三個空氣開關(guān)至發(fā)電機勵磁屏，第

7、四個空氣開關(guān)至10KV線路1#出線屏，第五個空氣開關(guān)至10KV線路2#出線屏，第六個空氣開關(guān)至10KV線路3#出線屏，第七個空氣開關(guān)至10KV線路4#出線屏，其次打開發(fā)電機控制保護(hù)屏正面的門，合上空氣開關(guān)，第一個空氣開關(guān)為控制AC220V，DC24V，DC220V。AC220V的空氣開關(guān)有三個，從左往右，第一個空氣開關(guān)至X1-X4屏，第二個空氣開關(guān)至X5-X9屏，第三個空氣開關(guān)至X10屏，第四個空氣開關(guān)供給DC24V的交流電源，經(jīng)開關(guān)電源整流成DC24V供給給各個屏使用，從左往右依次為至X1-X4號屏，X5-X9號屏，X10號屏。DC2220V電源是經(jīng)變壓器隔離，在通過橋堆整流成DC220V。

8、再打開原動機調(diào)速屏合上塑殼式斷路器。圖1 電力系統(tǒng)物理模擬實驗室的結(jié)構(gòu)最后合上模擬屏的系統(tǒng)電源投入塑殼式斷路器，此時電源已完成投入。（2）停電時的操作依次斷開實驗設(shè)備上的(空載)線路的斷路器QF、電源開關(guān)、總電源開關(guān)。（3）開電源前各開關(guān)位置 調(diào)整實驗設(shè)備上的切換開關(guān)的位置；發(fā)電機運行方式為并網(wǎng)運行開關(guān)的位置；發(fā)電機勵磁方式為自動勵磁(手動勵磁)開關(guān)的位置；勵磁電源為他勵(自并勵)開關(guān)的位置；并網(wǎng)方式選擇手動同期(自動同期)開關(guān)的位置等。 （4）微機自動裝置 對于微機準(zhǔn)同期裝置、微機調(diào)速裝置和微機勵磁裝置，必須了解微機裝置的參數(shù)設(shè)置內(nèi)容和所需設(shè)置參數(shù)的范圍，并進(jìn)行選擇性設(shè)置、選取參數(shù)。 （5）

9、發(fā)電機組起動、建壓、并網(wǎng)、雙回線輸電的操作 發(fā)電機組起動：合上原動機斷路器，通過微機調(diào)速器自動起動發(fā)電機組至額定轉(zhuǎn)速1500radmin。如果轉(zhuǎn)速不滿足，手動調(diào)整調(diào)速器，將轉(zhuǎn)速調(diào)至1500radmin。 建壓、并網(wǎng)、雙回線輸電：發(fā)電機勵磁控制方式有微機勵磁控制和手動勵磁控制方式。可以任意選擇其中一種方法起勵建壓；并網(wǎng)運行時應(yīng)同時滿足電壓幅值差最小、頻率差最小、相角差最小時，方可并網(wǎng)(手動、自動)，同期條件滿足后合發(fā)電機斷路器QF0 （6）發(fā)電機組的解列和停機 調(diào)節(jié)調(diào)速裝置和勵磁裝置，使發(fā)電機組有功功率P=0，發(fā)電機無功功率Q=0，斷開發(fā)電機斷路器(QF0并網(wǎng)斷路器分閘)完成并網(wǎng)解列；按下微機調(diào)

10、速裝置的停止鍵，轉(zhuǎn)速減小到零時關(guān)閉原動機電源完成停機。2. 安全操作規(guī)程 為了順利完成電力系統(tǒng)綜合實驗臺的全部實驗，確保實驗時人身安全與設(shè)備的安全可靠運行，實驗設(shè)備通電前實驗人員必須仔細(xì)閱讀實驗裝置的簡介內(nèi)容和實驗內(nèi)容的注意事項。實驗前應(yīng)學(xué)習(xí)相關(guān)實驗的理論和充分了解實驗的內(nèi)容，第一次使用設(shè)備的人員必須閱讀實驗設(shè)備各功能部件的操作原理實驗。實驗過程中必須認(rèn)真按照實驗步驟進(jìn)行。實驗人員必須嚴(yán)格遵守如下安全規(guī)程。 (1)在進(jìn)行實驗前，必須詳細(xì)掌握各實驗設(shè)備的操作方法才可進(jìn)行實驗。 (2)實驗過程中，絕對不允許實驗人員觸摸輸出接線端子，否則人體將觸電，危及生命安全。 (3)實驗人員必須首先完成本實驗設(shè)

11、備中的各種微機裝置的基本操作實驗，才可以進(jìn)行系統(tǒng)實驗，否則會由于對微機裝置的錯誤操作，引起設(shè)備的損壞。 (4)發(fā)電機組與系統(tǒng)間的解列操作，必須保證發(fā)電機組的P=0、Q=O。因為如果發(fā)電機的出力很大，直接斷開并網(wǎng)斷路器，將使得斷路器觸點產(chǎn)生較強的“拉弧”現(xiàn)象，可能直接損壞斷路器或縮短了斷路器的使用壽命，因此要先減小發(fā)電機的出力，使電機組的有功功率P=0，無功功率Q=O。 (5)微機準(zhǔn)同期裝置、微機調(diào)速裝置和微機勵磁裝置在實驗過程中出現(xiàn)了設(shè)備問題，應(yīng)立即停止實驗，進(jìn)行檢修。(6)每次實驗前一定要檢查微機準(zhǔn)同期裝置、微機勵磁裝置和微機線路保護(hù)裝置是否為原始設(shè)置狀態(tài)。如果不是，應(yīng)立即修改相關(guān)設(shè)置。因為

12、實驗裝置的原始設(shè)置狀態(tài)是為大多數(shù)實驗內(nèi)容而設(shè)計的，只有在特定實驗中才需要改變其設(shè)置參數(shù)，每次修改參數(shù)后，完成實驗時要改回原始設(shè)置，為下次實驗做準(zhǔn)備，同時每次實驗前也應(yīng)檢查各參數(shù)的設(shè)置情況。三實驗設(shè)備與器材電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)物理模擬實驗屏。四實驗內(nèi)容與記錄1電氣設(shè)備的認(rèn)識指導(dǎo)老師要對實驗裝置作詳細(xì)介紹，學(xué)生必須熟悉該次實驗所用的各種設(shè)備，明確這些設(shè)備的功能與使用方法。2. 電力系統(tǒng)的開、停機操作在正式實驗開始之前，先熟悉儀表的操作，然后按一定規(guī)范通電接通電力網(wǎng)絡(luò)，觀察所有儀表是否正常。如果出現(xiàn)異常，應(yīng)立即切斷電源，并排除故障；如果一切正常，即可正式開始實驗。按照試驗步驟完成開、停機操作。五實驗注意

13、事項1調(diào)速器處停機狀態(tài)時，如果“合閘”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)。六實驗預(yù)習(xí)與思考題1預(yù)習(xí)報告完整、建立小組，合理分工實驗開始前，指導(dǎo)老師要對學(xué)生的預(yù)習(xí)報告做檢查，要求學(xué)生了解本次實驗的目的、內(nèi)容和方法，只有滿足此要求后，方能允許實驗。每次實驗都以小組為單位進(jìn)行，每組由510人組成。實驗進(jìn)行中，機組的運行控制、電力系統(tǒng)的監(jiān)控調(diào)度、記錄數(shù)據(jù)等工作都應(yīng)有明確的分工，以保證實驗操作的協(xié)調(diào)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。2.思考題（1）發(fā)電機起勵的條件是什

14、么？為什么？（2）發(fā)電機并網(wǎng)的條件是什么？七實驗報告要求1寫出電力系統(tǒng)模擬實驗系統(tǒng)的操作步驟。2回答思考題實驗二 電力系統(tǒng)潮流計算（仿真）一實驗?zāi)康?. 熟悉PowerWorld電力系統(tǒng)仿真軟件（簡稱PWS）的基本操作；2用PWS 建立一個簡單的電力系統(tǒng)模型。3. 簡單電力系統(tǒng)潮流計算的方法；二實驗原理1. PowerWorld電力系統(tǒng)仿真軟件的基本操作在進(jìn)行電力系統(tǒng)分析時，為了表示實際三相電力系統(tǒng)，常用單線圖來表示實際的三相輸電線路。采用單線圖的目的是為了圖形化地顯示電力系統(tǒng)。本實驗要求同學(xué)們通過上機實際操作，學(xué)會單線圖的快捷菜單、文件菜單、編輯菜單、插入菜單、格式菜單、窗口菜單、仿真控制等

15、菜單的使用。使用電力世界仿真器的關(guān)鍵在于它的兩種不同的模式：編輯模式和運行模式。操作過程中大家要注意當(dāng)前工作模式，模式選擇不正確，會不能正確進(jìn)行相應(yīng)的操作。編輯模式用于創(chuàng)建新的樣程和單線圖或者修改已存在的樣程和單線圖。通過點擊程序欄的“編輯模式”（EDIT MODE）按鈕可切換到本模式。運行模式可求解單步潮流計算問題以及運行電力系統(tǒng)的時域仿真。在程序欄上點擊“運行模式”（RUN MODE）按鈕進(jìn)入該模式。2用仿真器建立一個簡單的電力系統(tǒng)模型以下簡述怎樣應(yīng)用仿真器建立一個簡單的電力系統(tǒng)模型。首先從開始程序PowerWorldPowerWorld Simulator或者雙擊Simulator的圖標(biāo)

16、，啟動Simulator系統(tǒng)。在主菜單上依次點擊FileNew Case，屏幕背景將變成黃色，新單線圖缺省背景色為黃色。黃色背景表示你將要創(chuàng)建單線圖的空頁。畫一條母線（1）在主菜單上點擊InsertBus或插入工具欄上點擊母線圖元按鈕。（2）在想放置新母線的地方單擊左鍵，打開Bus Option對話框。（3）在Bus Option對話框中設(shè)定母線名稱（母線號和母線名）、母線外觀（顯示大小、放置方向和線條粗細(xì)）、母線所在的地區(qū)（地區(qū)號和地區(qū)名）、母線所在的區(qū)域（區(qū)域號和區(qū)域名）、母線額定電壓（標(biāo)幺值、有名值和相角）以及是否為系統(tǒng)松弛節(jié)點（平衡節(jié)點）等，并且設(shè)定與之相連的負(fù)荷及對地電容補償。（4）

17、按Ok鍵完成母線的設(shè)定，并且關(guān)閉母線選擇對話框，這時母線已經(jīng)出現(xiàn)在設(shè)定的位置上。例如：要畫一條母線到新的樣程。先在主菜單上點擊InsertBus，然后點擊屏幕中部任意一處，打開Bus Option對話框，你可以在此輸入關(guān)于母線的資料。在Bus Number一欄中自動顯示“1”，Simulator中每一個母線都有一個唯一的編號，為了方便起見，我們使用缺省值。在Bus Name一欄中，可以填入一個不超過8個字符的名稱，例如填入ONE。然后選中位于對話框下部的System Slack Bus復(fù)選框，將此條母線設(shè)定為系統(tǒng)的松弛節(jié)點(平衡節(jié)點)。對于其余欄目我們可以不進(jìn)行設(shè)定，而保持它們的缺省值。按對話

18、框下部點擊Ok鍵就把母線畫上了。現(xiàn)在可以看到屏幕中部已經(jīng)出現(xiàn)了一個水平母線。畫一臺發(fā)電機（1）在主菜單上點擊InsertGenerator或在插入工具欄上點擊發(fā)電機按鈕。（2）在需要安裝發(fā)電機的母線上單擊一下左鍵，打開Generator Option對話框。（3）在對話框中設(shè)定發(fā)電機的名稱（發(fā)電機號、發(fā)電機名、ID號、控制節(jié)點號）、外觀（顯示大小、放置方向和線條粗細(xì)）、輸出功率控制和電壓控制（有功功率、有功功率極限、無功功率極限、電壓設(shè)定值和計費方式。（4）點擊Generator Option對話框的Ok鍵，完成創(chuàng)建發(fā)電機并關(guān)閉對話框。這時單線圖上已經(jīng)出現(xiàn)了一臺發(fā)電機，正是連在第2步所選的母線

19、上。按以上操作步驟在松弛節(jié)點上，也就是母線1上安裝了一臺發(fā)電機，當(dāng)Generator Option對話框打開時，不需要進(jìn)行設(shè)定，使用缺省值即可。樣程存盤在主菜單上選擇FileSave Case。在無其他設(shè)定的情況下，缺省的樣程將以PowerWorld Binary形式進(jìn)行存儲（*.pwb）。畫一條帶負(fù)荷的母線再畫一條母線，在主菜單上選取InsertBus或在插入工具欄中點擊母線的按鈕，然后在單線圖中母線1的右側(cè)單擊左鍵打開Bus Option對話框，在Bus Number一欄中就使用缺省值2，Bus Name填入TWO。我們還要在母線上加上一個200MW，100MVR的負(fù)荷，點擊Attache

20、d Devices標(biāo)簽，其中有一個Load Summary Information編輯框，在Base MW和Base MVR欄目中分別填入200和100，然后按Ok鍵就把母線畫上了。添加負(fù)荷此時，盡管母線2上并沒有出現(xiàn)負(fù)荷，但負(fù)荷實際上已經(jīng)在電力系統(tǒng)模型中。（要想證實這一點，可以右擊母線2在彈出式菜單中選擇Bus Information Dialog，然后再檢查Load Summary Information欄目）。要想在單線圖上畫一個負(fù)荷，選擇主菜單上的InsertLord或直接在屏幕下方的插入工具欄上點擊負(fù)荷圖元的按鈕，在母線上單擊左鍵，打開Load Option對話框，通過此對話框可以看

21、出負(fù)荷是200MW，100MVR。此外，Simulator還允許用戶建立隨電壓變化的負(fù)荷模型。Orientation欄決定了所畫負(fù)荷元件的方向，選擇Up，負(fù)荷指向上。然后，選定Anchored，把負(fù)荷固定在母線上，這樣母線移動時，負(fù)荷也會隨著移動。點擊Ok鍵，負(fù)荷就畫上了。每個負(fù)荷都自動帶一個斷路器。如果要移動母線2，先把鼠標(biāo)移到母線上（不是負(fù)荷上），按住左鍵，移動鼠標(biāo)（這就是拖動）。負(fù)荷也會移動，因為它已經(jīng)被固定了。要想改變負(fù)荷在母線上的位置，只要用左鍵按住負(fù)荷，就可以把它拖到其他位置。畫一條輸電線（1）在主菜單上選擇InsertTransmission Line或在插入工具欄上點擊輸電線圖

22、元的按鈕。（2）在輸電線的起始點上單擊左鍵，這個點通常在一個線路的始端母線上。（3）放開鼠標(biāo)鍵，移動鼠標(biāo)，將看到一條線段，一端在起始點，另一端隨鼠標(biāo)移動。輸電線和變壓器由一串連續(xù)的線段組成。如果結(jié)束此線段，只要點擊鼠標(biāo)左鍵。如果開始畫下一條線段，只要再移動鼠標(biāo)即可。每次點擊左鍵都會確定一條線段，同時確定一個頂點，可以移動或刪除這些頂點來改變輸電線。（4）確定輸電線的最后段，在結(jié)束處雙擊鼠標(biāo)左鍵，這個點通常在另一個母線上。此時出現(xiàn)一個Transmission Line/Transformer對話框。（5）在對話框中設(shè)定輸電線的參數(shù)，按Ok鍵就出現(xiàn)一條輸電線?，F(xiàn)在我們在母線1和母線2之間畫上一條輸

23、電線。在主菜單上選擇InsertTransmission Line，然后在母線1上適當(dāng)位置上單擊左鍵，畫出輸電線的一個點。把鼠標(biāo)向上移一小段距離單擊左鍵，然后把鼠標(biāo)平移到母線2的上方單擊左鍵，再把鼠標(biāo)移到母線2的適當(dāng)位置上，雙擊左鍵立即會出現(xiàn)Transmission Line/Transformer對話框。在From Bus Number一欄中已經(jīng)自動填入1，To Bus Number中已經(jīng)自動填入2。在Resistance(R)，Reactance(X)和Changing(R or C)欄目中填入線路參數(shù)的標(biāo)幺值，這三個欄目分別填入0.02，0.08，0.1。在LimitA（MVA）一欄中填

24、入線路的額定視在功率，填入400。最后點擊Ok鍵，輸電線就畫完成了。右擊輸電線路上的餅圖，在彈出對話框的MVA Rating項也可以改變線路的額定視在功率。放置斷路器現(xiàn)在放置斷路器（如果線路兩端本來就帶有斷路器，那么斷路器已經(jīng)畫在圖上了，選擇OptionsDefault Drawing Values，可以在Default Drawing Option對話框中對此進(jìn)行設(shè)定），斷路器用來控制線路的狀態(tài)。點擊InsertCircuit Breaker然后在輸電線靠近母線1一端單擊鼠標(biāo)左鍵，會出現(xiàn)一個Circuit Breaker Options對話框，F(xiàn)rom Bus和To Bus已經(jīng)分別填入1和2

25、，如果是0的話可以自己重新輸入。在Size欄中填入1（可以寫入，也可以使用旁邊的上下箭頭進(jìn)行設(shè)置）。擊一下Ok鍵，斷路器就設(shè)置好了。寫上標(biāo)題和母線、線路注釋要在圖上標(biāo)出母線有關(guān)參數(shù)的注釋，步驟如下：1右擊母線，打開母線上的彈出式菜單。2在彈出式菜單上選擇Add New Fields around Bus，打開Insert New Fields around Selected Objects對話框。3使用此對話框可以設(shè)置你想要加入的注釋，每個母線可以加入8個注釋。4點擊Ok鍵，單線圖上母線周圍將出現(xiàn)所設(shè)置的注釋。對樣程進(jìn)行求解在程序工具欄上點擊Run Mode進(jìn)入運行模式。注意，如果網(wǎng)絡(luò)中含有錯

26、誤，進(jìn)入運行模式前必需根據(jù)Massage Log的提示把錯誤改正，否則程序不能正常演示和存盤。要進(jìn)行模擬運行，只需要點擊Simulation ControlStart/Restart。如果只想演示一下單步運行的潮流狀態(tài)，在程序欄上點擊Single Solution。三實驗設(shè)備與器材1PowerWorld電力系統(tǒng)仿真軟件；2. 計算機四實驗內(nèi)容與記錄下圖展示的是母線數(shù)據(jù)和線路數(shù)據(jù)在一起的五母線電力系統(tǒng)單線圖，此系統(tǒng)稱之為A實例。用PowerWorld Simulator和原始的數(shù)據(jù)、單線圖文件，求解下面各問題圖1 電力系統(tǒng)實驗接線圖1、對于A實例電力系統(tǒng)，應(yīng)用PowerWorld仿真軟件確定把V

27、3增加到1.00p.u母線3上并聯(lián)電容器組MVAr額定的容量。確定電容器組對線路載荷和總功率損耗的影響。2、對于A實例運行原始的系統(tǒng)潮流，你發(fā)現(xiàn)電壓越界嗎？（通常母線電壓范圍假定是在0.951.05p.u）?，F(xiàn)在假設(shè)本系統(tǒng)的兩個變壓器是分接頭可變的變壓器，其分接頭以每步0.05p.u增加，從0.85p.u變化到1.15p.u。為了增加母線3上的電壓到0.95p.u，確定分接頭的設(shè)置，而其他母線盡可能不引起高電壓越界。3、在母線2和母線5之間安裝一臺新變壓器，使新變壓器與母線2和母線5之間原有的變壓器并聯(lián)，新變壓器和原有的變壓器完全一樣，兩臺變壓器的分接頭設(shè)置在1.0p.u，確定每臺變壓器對母線

28、5提供的有功、無功和總功。4、引用A 實例單線圖，假設(shè)在母線3和母線4之間架設(shè)一條附加線路，附加線路與原有的線路3-4相同，確定對母線3、線路載荷和總功率損耗的影響5、在問題2中，你已經(jīng)運行了A 實例，進(jìn)行潮流計算，并且發(fā)現(xiàn)了低電壓越界。為了把母線3的電壓提升至0.95p.u，在母線3上放置一電容器組，確定電容器組的大小。現(xiàn)在假設(shè)為了維修切除母線3和母線5之間的線路，再次運行系統(tǒng)，是否滿足要求？如果不行，為了保持母線3電壓在0.95p.u之上 ，確定必須在母線3上卸載的負(fù)荷為多少，在母線3切除相同百分比的有功和無功。Initial Bus RecordsBus PU Volt Volt (kV

29、) Angle (Deg) Load MW Load MVR Gen MW Gen MVR1 1.05000 15.75 -0.500 80.00 40.00 520.00 238.942 1.00000 15.00 0.000 390.70 26.163 0.87580 302.15 -21.256 800.00 280.004 1.02871 354.90 -2.7555 0.99196 342.23 -4.495 Line Records (Base MVA = 400)From To Xfrmr R X B MVA Lim4 1 Yes 0.00300 0.04000 0.00 100

30、0.02 5 Yes 0.00600 0.08000 0.00 600.04 3 No 0.03600 0.40000 0.44 1200.05 3 No 0.01800 0.20000 0.44 1200.04 5 No 0.00900 0.10000 0.22 1200.0五預(yù)習(xí)與思考題1實驗預(yù)習(xí)，以B2.PWB為例進(jìn)行如下操作：（1）選擇主菜單的Case Information à Case Summary項，了解當(dāng)前樣程的概況。（2）不更改樣程的原有的設(shè)置，進(jìn)入運行模式。從主菜單上選擇Simulation Control，Start/Restart開始模擬運行。（3）當(dāng)電力系

31、統(tǒng)正在運行的時候，你可能需要查看或者修改某些參數(shù)。（4）將母線1上的發(fā)電機Max MW Output設(shè)置為400，觀察系統(tǒng)運行的情況。（5）從主菜單中依次選擇Options à Simultion Option à Simultion à Unexpected Event à Often設(shè)置突發(fā)性事件出現(xiàn)的頻率，觀察系統(tǒng)運行的情況。（6）設(shè)置為平電壓啟動，觀察系統(tǒng)運行的情況。（7） 將母線1上的發(fā)電機Max MW Output設(shè)置為400，將母線2上的發(fā)電機Max MW Output設(shè)置為200，更改負(fù)載曲線設(shè)置，觀察系統(tǒng)運行的情況。2. 思考題餅圖在報

32、警前正常工作時的填充色如何設(shè)置？六實驗報告要求1完成并記錄實驗數(shù)據(jù)；2.心得體會及其它。實驗三 電力系統(tǒng)短路計算（仿真）一實驗?zāi)康?. 熟悉PowerWorld電力系統(tǒng)仿真軟件（簡稱PWS）的基本操作；2用PWS 建立一個電力系統(tǒng)模型。3. 簡單電力系統(tǒng)故障分析（仿真）計算的方法；二實驗原理通過選擇下面四種故障處故障類型中的一種來進(jìn)行計算：單相對地短路（Single Line-to-Ground）通過用戶定義的一個對地故障阻抗來進(jìn)行單相對地短路計算。把A相設(shè)為故障相。兩相短路（Line-to-Line）假設(shè)一個值為999+j999的對地阻抗進(jìn)行兩相短路計算。把B相和C相設(shè)為故障相。三相短路（3

33、 Phase Balanced）通過用戶定義的一個對地故障阻抗來進(jìn)行三相短路計算。兩相對地短路（Double Line-to-Ground）通過定義一個接地故障阻抗來進(jìn)行兩相對地短路計算。電流單位（Current Units）允許用戶是選擇觀察故障時標(biāo)幺值還是電流的實際值。故障結(jié)果在故障分析對話框下部以表格的形式顯示，故障結(jié)果也可以在單線圖里以圖形化的形式顯示出來。通過選擇，可以把任何一個三相值單獨地顯示出來，或者是使三相值同時顯示。三實驗設(shè)備與器材1PowerWorld電力系統(tǒng)仿真軟件；2. 計算機四實驗內(nèi)容與記錄1用PowerWorld Simulator和原始的數(shù)據(jù)、單線圖文件，繪制待分

34、析的電網(wǎng)絡(luò)圖形并輸入各電網(wǎng)對象的屬性值2. 圖中各個元件的參數(shù)如下：線路23：正序阻抗：Z1 = 0.08 + j0.30； 零序阻抗：Z0 = j0.75；1/2對地電納：B/2 = j0.25；線路12：正序阻抗：Z1 = 0.04 + j0.25； 零序阻抗：Z0 = j0.7；1/2對地電納：B/2 = j0.25；線路13：正序阻抗：Z1 = 0.1 + j0.35； 零序阻抗：Z0 = j1.0；1/2對地電納：B/2 = 0；變壓器T1：正序阻抗：Z1 = j0.015； 零序阻抗：Z0 = j0.015；變比：K = 1.05；接線方式：Y0/；結(jié)構(gòu)：單相變壓器組；變壓器T2：

35、正序阻抗：Z1 = j0.03； 零序阻抗：Z0 = j0.03；變比：K = 1.05；接線方式：Y0/；結(jié)構(gòu)：單相變壓器組；負(fù)荷L1： 功率：1.6 + j0.8；正、負(fù)序阻抗均為無窮大； 零序阻抗：j0.05；負(fù)荷L2： 功率：2 + j1；正、負(fù)、零序阻抗均為無窮大；負(fù)荷L3： 功率：3.7 + j1.3；正、負(fù)、零序阻抗均為無窮大；發(fā)電機G1：次暫態(tài)電抗：； 零序電抗：X0 = j0.012；有功功率：P = 5；發(fā)電機母線電壓模值：V = 1.05發(fā)電機G2：次暫態(tài)電抗：； 零序電抗：X0 = j0.012；發(fā)電機母線電壓：V = 1.05以上參數(shù)均為標(biāo)幺值，潮流計算時，母線5作為

36、平衡節(jié)點，母線4為PV節(jié)點，其余為PQ節(jié)點。這是一個5節(jié)點系統(tǒng)，對線路12中間發(fā)生各種不對稱短路時，進(jìn)行短路計算。3. 將計算結(jié)果報表打?。òňW(wǎng)絡(luò)各節(jié)點的三序電壓和各支路的三序電流）。表1 線路12中間不對稱短路時各節(jié)點的電壓故障節(jié)點 單相接地 兩相接地 兩相短路12345表1 線路12中間不對稱短路時各支路的電流障支路 單相接地 兩相接地 兩相短路1-22-31-33-52-4五實驗預(yù)習(xí)與思考題1預(yù)習(xí)PowerWorld的建模環(huán)境；2. 短路的原因是什么？3. 短路的類型有幾種，最常見的是哪一種？4. 單相短路電流一定比三相短路小嗎？六實驗報告要求1將實驗結(jié)果采用圖示、報表列出。2. 與教

37、材計算結(jié)果進(jìn)行分析比較。3. 心得體會及其它實驗四 發(fā)電機單機帶負(fù)載實驗一實驗?zāi)康?. 了解和掌握單機帶負(fù)載運行方式的特點。 2. 了解在單機帶負(fù)載運行方式下原動機的轉(zhuǎn)速和功角3. 通過獨立帶負(fù)載運行與單機無窮大系統(tǒng)運行方式的分析比較進(jìn)一步理解系統(tǒng)穩(wěn)定概念。二實驗原理1. 單機帶負(fù)載運行方式與單機一無窮大系統(tǒng)運行方式有著截然不同的概念，單機一無窮大系統(tǒng)在穩(wěn)定運行時，發(fā)電機的頻率與無窮大頻率一樣，受大系統(tǒng)的頻率牽制，隨系統(tǒng)的頻率變化而變化。發(fā)電機的容量只占無窮大系統(tǒng)容量的很小一部分。單機帶負(fù)載是一個獨立電力網(wǎng)。發(fā)電機是唯一電源，任何負(fù)載的投切都會引起發(fā)電機的頻率和電壓變化(原動機的調(diào)速器、發(fā)電機

38、的勵磁調(diào)節(jié)器均為有差調(diào)節(jié))。此時，也可以通過二次調(diào)節(jié)(二次調(diào)節(jié)即設(shè)置自動調(diào)頻和調(diào)壓)將發(fā)電機的頻率和電壓調(diào)至額定值。三相可調(diào)負(fù)載箱與單機系統(tǒng)連接圖如圖所示。本實驗系統(tǒng)有三組負(fù)載，一組阻性負(fù)載兩臺異步作為感性負(fù)載，調(diào)節(jié)電感負(fù)載的大小。改變負(fù)載的阻感性。圖1 單機帶負(fù)載接線圖(1) 電阻的投入方式。按照上述接線方法正確接線后，負(fù)載箱接通后，三相電阻投入，取不同的電阻值開關(guān)與電感負(fù)載配合，完成的阻抗匹配。(2) 電感的投入方式。按照上述接線方法正確接線后，調(diào)整電動機的投入量，相當(dāng)于消耗無功功率。即增加了無功負(fù)載，改變了負(fù)載的功率因數(shù)。故通過調(diào)調(diào)整電動機的投入量可以改變無功負(fù)載的大小，也就調(diào)整了負(fù)載的

39、功率因數(shù)。三實驗設(shè)備與器材電力系統(tǒng)模擬實驗屏四實驗內(nèi)容與記錄1接通電源前，調(diào)整實驗屏上各切換開關(guān)的位置，確保：三個電壓指示為同一相電壓或線電壓；發(fā)電機運行方式為單機運行；發(fā)電機勵磁方式勵磁自動(手動、常規(guī)即調(diào)勵磁給定)他勵；并網(wǎng)方式手動同期(自動)。 實驗步驟如下。 (1) 三相可調(diào)負(fù)載箱按照上述說明接入實驗系統(tǒng)的本地負(fù)載接口。啟動原動機，將機組起動至15000radmin，通過調(diào)節(jié)手動(常規(guī))勵磁給定，使發(fā)電機電壓為6KV。 (2)合上輸電線路的所有斷路器，發(fā)電機通過線路送電到負(fù)載。 (3)通過控制負(fù)載箱的投人與退出改變有功負(fù)載的大小(電阻不能少于150，即R>150)，通過調(diào)節(jié)自耦調(diào)

40、壓器的電壓改變無功負(fù)載的大小，但調(diào)節(jié)過程中始終保持負(fù)載功率因數(shù)為0.8不變(即受端功率因數(shù)保持0.8不變)，記錄在不同負(fù)載下發(fā)電機轉(zhuǎn)速，送、受端的電壓，有功功率，功率因數(shù)和電流，將數(shù)據(jù)記錄在表4-1中。由于負(fù)載對稱，只需記錄一相電流即可。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)分析發(fā)電機轉(zhuǎn)速與受端功率、受端電壓和功率與負(fù)載阻抗、受端功率和電壓的關(guān)系。表4-1 線路與網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的變化表 (常規(guī)他勵)次數(shù)P1(KW)cosP2(KW)UG(V)Us(V)I(A)n(rad/min) 2投、切不同負(fù)載和甩負(fù)載實驗 實驗步驟如下。 (1) 同上實驗的步驟(1)。 (2) 在發(fā)電機組帶額定負(fù)載的情況下，分別切除不同性質(zhì)的負(fù)載，觀察

41、機組轉(zhuǎn)速和受端電壓的變化，分析比較不同性質(zhì)負(fù)載時對系統(tǒng)的影響。(3) 甩負(fù)載實驗，在發(fā)電機輸電帶阻感性負(fù)載后，同時斷開QF3、QF4，使發(fā)電機組突甩負(fù)載，觀察機組轉(zhuǎn)速和送、受端電壓的變化。3并網(wǎng)后投、切不同負(fù)載和甩負(fù)載實驗(1) 同上實驗的步驟(1)。 (2) 在發(fā)電機組和電網(wǎng)并后，分別切除不同性質(zhì)的負(fù)載，觀察機組轉(zhuǎn)速和受端電壓的變化，分析比較不同性質(zhì)負(fù)載時對系統(tǒng)的影響。(3) 甩負(fù)載實驗，系統(tǒng)突然甩負(fù)載，觀察機組轉(zhuǎn)速和送、受端電壓的變化。五實驗注意事項 通過調(diào)節(jié)勵磁電流使無功功率至零，通過調(diào)速器使有功功率至零，系統(tǒng)解列。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。斷開滅磁開關(guān)，依次斷開實驗

42、臺的單相電源開關(guān)、三相電源開關(guān)和總電源開關(guān)。六預(yù)習(xí)與思考題 1. 根據(jù)負(fù)載大小不同時轉(zhuǎn)速的不同，繪出轉(zhuǎn)速和有功功率的關(guān)系曲線，計算出原動機的調(diào)差系數(shù)。 2.單機帶負(fù)載與單機無窮大系統(tǒng)有什么不同?3.在電源電動勢給定、輸電系統(tǒng)阻抗和負(fù)載功率因數(shù)一定情況下，分析負(fù)載阻抗與受端功率極限的關(guān)系。七實驗報告要求1根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，結(jié)合教材，分析受端電壓和功率隨負(fù)載阻抗的變化規(guī)律。2. 分析比較投切不同性質(zhì)負(fù)載對轉(zhuǎn)速和受端電壓的影響。3. 心得體會及其它實驗五 電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行實驗一實驗?zāi)康?. 了解和掌握對稱穩(wěn)定情況下，輸電系統(tǒng)各種運行狀態(tài)與運行參數(shù)的數(shù)值變化范圍；2掌握輸電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行時的操作規(guī)程。3了解

43、勵磁系統(tǒng)、發(fā)電機建壓的基本原理和過程。二實驗原理隨著電力系統(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。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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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

44、機勵磁調(diào)節(jié)器來實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。同步發(fā)電機輸出功率可改變，系統(tǒng)電壓、同步發(fā)電機電壓也可改變?！盁o窮大系統(tǒng)”采用大功率三相自耦調(diào)壓器。三相自耦調(diào)壓器的容量遠(yuǎn)大于發(fā)電機的容量，可近似看作無窮大電源，并且通過調(diào)壓器可以方便地模擬系統(tǒng)電壓的波動。實驗屏上的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?！盁o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(jìn)行測量，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

45、障等控制設(shè)備。（1）發(fā)電機機端電壓U1、功率P1、Q1，功率因數(shù)、頻率（2）負(fù)載端電壓U2、功率P2、Q2、功率因數(shù)、頻率對于簡單系統(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(dāng)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(rèn)為保持發(fā)電機E¢q（或E¢）恒定。這時發(fā)電機的功率特性可表示成：這時功率極限為從簡單電力系統(tǒng)功率極限的表達(dá)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)。三實驗設(shè)備與器材電力系統(tǒng)模擬實驗屏四實驗內(nèi)容與記錄開電源前，調(diào)整配電屏上的切換開關(guān)的位置，確保接通電源前，調(diào)整實驗臺上每個切換開關(guān)的位置，確保：并網(wǎng)前的同步發(fā)電機與系統(tǒng)的相序相同，發(fā)電機運行方式為并網(wǎng)運行，發(fā)電機勵磁為手動勵磁(自動)，勵磁電源為他勵，手動同期并網(wǎng)(自動同期并網(wǎng))。 (1)發(fā)電機組起機、建壓、并網(wǎng)、設(shè)置雙回線輸電；保持系統(tǒng)電壓不變。 發(fā)電機組起機：合上原動機斷路器，通過微機調(diào)速器自動起動發(fā)電機組