电力系统动模实验指导书.doc

电力系统动模与自动化综合实验系统电力系统动模部分实验指导书信息科学与工程学院中南大学目录第一章概述…………………………………………………………………1一、电力系统组成及作用……………………………………………………………1二、电力系统自动化…………………………………………………………………1三、发电机动模实验台概述…………………………………………………………2四、操作注意事项……………………………………………………………………6第二章发电机组的开机停机过程与自动控制……………………………7一、电路操作说明……………………………………………………………………7二、开机停机过程……………………………………………………………………8第三章发电机的自动准同期并列…………………………………………9一、准同期控制的原理………………………………………………………………9二、微机自动准同期控制器…………………………………………………………9三、准同期并列实验…………………………………………………………………11第四章同步发电机励磁控制系统…………………………………………20一、励磁系统与励磁调节原理………………………………………………………20二、励磁控制系统实验………………………………………………………………21第五章电动机调速…………………………………………………………24一、机组调速系统概述………………………………………………………………24二、电动机调速实验…………………………………………………………………25第一章概述一、电力系统组成及作用电力系统输电网配电网发电厂电力用户辅助系统图1-1电力系统组成电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分派到用户的一个统一系统（如图1-1所示）。输电网和配电网统称为电网，是电力系统的重要组成部分。发电厂将一次能源转换成电能，通过电网将电能输送和分派到电力用户的用电设备，从而完毕电能从生产到使用的整个过程。电力系统还涉及保证其安全可靠运营的继电保护装置、安全自动装置、调度自动化系统和电力通信等相应的辅助系统(一般称为二次系统)。二、电力系统自动化电力系统是世界上最为复杂的人工系统之一，其安全、稳定、经济地运营是其它产业正常发展，乃至社会稳定的基础。因此精确、有效的对电力系统进行控制是十分重要的。为保持电力系统正常运营的稳定性和频率、电压的正常水平，系统应有足够的静态稳定储备和有功、无功备用容量，并有必要的调节手段。在正常负荷波动和调节有功、无功潮流时，均不应发生自发振荡。电力系统自动化的重要目的是采用各种措施使系统尽也许运营在正常运营状态。在正常运营状态下，通过制定运营计划和运用计算机监控系统实时进行电力系统运营信息的收集和解决，在线安全监视和安全分析等，使系统处在最优的正常运营状态。同时，在正常运营时，拟定各项防止性控制，以对也许出现的紧急状态提高解决能力。当电力系统一旦出现故障进入紧急状态后，则系统可以自动（也可手动）做出反映，采用控制措施。这些控制措施涉及继电保护装置对的快速动作和各种稳定控制装置。通过紧急控制将系统恢复到正常状态或事故后状态。当系统处在事故后状态时，系统采用恢复措施，使其重新进入正常运营状态。在现代化的电力系统中，随着计算机技术和网络通信技术的快速发展，电力系统自动化建设发展越加完善，特别是在电力系统监控和电力调度自动化系统中，广泛采用了最新的计算机技术、通讯技术和图像解决等技术。借助当今计算机的强大快速综合解决能力，实行对大电网运营管理的计算机监控，实现对投入系统运营的发电厂（火力、水力等形式的发电厂）进行遥测、遥控、遥信、遥调（四遥技术），并进行统一的调度管理，密切监视大电网运营，使电力系统可以安全、经济、稳定的运营。从八十年代以后，我国电网调度自动化系统发展非常迅速，整体功能和设备水平有很大限度提高，特别是从九十年代开始，电力调度自动化系统、电力监控系统，已从80年代的封闭式、集中式系统向开放式、分布式、集散式的集成系统发展，在保证电网安全、可靠、经济运营方面发挥了重要作用，已成为我国各级调度部门指挥电网稳定、可靠、长期运营不可缺少的重要方法和必要手段，同时也为我国的电力系统提供了稳定、可靠的解决方案。三、发电机动模实验台概述电力系统动模与自动化综合实验台是一个自动化的电力系统综合实验装置。该装置功能集成了发电机运营动态实验，发电机运营保护实验，线路保护实验，变压器保护，数字继电器保护曲线实验等。发电机动模实验装置主体是由电动机（作为该实验装置的原动机）、同步发电机、调速器、励磁器、PLC和触摸屏组成。无论从结构还是工作效果来看，它都可以说就是一个小型的发电厂。该装置可以反映现代电能的生产、传输和使用的全过程，体现现代电力系