面向电力培训的移动端虚拟仿真理论及应用
面向电力培训的移动端虚拟仿真理论及应用
发表时间：2018-11-30T15:01:24.960Z 来源：《河南电力》2018年11期作者：张克宇
[导读] 本文将结合现代信息计算机技术以及电力系统新技术，深入探究面向电力培训的移动端虚拟仿真理论及应用方式，希望本文对从事相关领域研究的技术人员有所帮助。
（云南电网有限责任公司昆明供电局云南省昆明市 650000）
摘要：众所周知，培训是企业或者组织机构提升人员整体素质、完善体制运行制度、提高系统运行效率的重要手段之一，电力系统在运行过程中对员工基本素质以及系统安全性和稳定性都具有比较高的要求，因此通过相应的技术培训提升电力企业员工的整体素质具有重要意义。电力系统具有一定的特殊性，很难利用实际的电力系统对员工进行专项培训，因此研发一种与电力系统高度相似的移动端虚拟仿真培训系统具有现实意义。本文将结合现代信息计算机技术以及电力系统新技术，深入探究面向电力培训的移动端虚拟仿真理论及应用方式，希望本文对从事相关领域研究的技术人员有所帮助。
关键词：电力系统；电力培训；移动端；虚拟仿真
伴随着我国计算机技术的飞速发展，随之各种与计算机相关的虚拟现实技术以及计算机硬件数据处理技术也都相继取得良好发展，依托于上述良好技术和设备基础之上，电力企业及相关技术人员一直致力于具有三维交互优势的移动端虚拟仿培训系统研究，如今该种培训系统的研究趋势已经从行业热点逐步转换为了行业发展趋势。
1.面向电力培训的移动端虚拟仿真理论及应用研究的必要性和重要意义
1.1面向电力培训的移动端虚拟仿真理论及应用研究的必要性分析
伴随着近年来电网规模以及电力系统整体容量以及运行方式的日趋复杂化，电网系统的安全性和稳定性已经逐渐成为了社会普遍关注的问题，但是传统的培训方式具有一定的局限性和失真性，所以实际的培训效果十分的不理想，行业急切的需求一个科学有效的培训机制或者新型培训方式来解决这种不良现状。
1.2面向电力培训的移动端虚拟仿真理论及应用研究的重要意义
电力系统仿真培训是利用现代科学技术服务人类的重要体现，技术人员借助于计算机技术、电力系统仿真模型以及电力专业相关知识进行有机的结合，从而构成一种新型的高端培训新方式。在此种复杂的形势之下，国内相继成立了数十个关于电力培训的仿真中心，如今的电力培训仿真正在集中力量快速发展，并且诸多关键性技术也在日趋成熟，同时这些仿真系统不仅具有良好的培训功能，而且还能将电网仿真、变电站仿真以及其它各种仿真综合到一个高精度的仿真环境中，以便于相关的技术人员进行研究和学习。除此之外，借助于移动端虚拟现实技术虚拟电力培训系统的应用，不仅可以节省大量的人力物力以及硬件资源投资，而且可以有效的杜绝各种实践操作的危险发生，员工可以借助于仿真系统进行工作流程模拟操作，也可以进行电力系统环境以及相关设备的熟悉，该种系统可以高度还原真实的现实世界，另外还可以帮助员工接触到现实生活中很少或者几乎接触不到的场景情况，从而不但提升电企员工的职业技能，而且还能提升员工的培训效率和学习兴趣。
2.电力仿真培训概述
2.1电力仿真培训的目标概述
根据电力企业的不同岗位的不同员工，电力系统仿真系统的培训具体内容会有不同程度的差别，当然具体的培训目标也会有所不同。但是在总体的方向是殊途同归的，无非是依据电力系统的实际运行特点和行业标准规范等，通过仿真培训的过程去帮助员工去真切的了解工作环境以及设备情况，并且尽最大限度提升员工的现场操作的规范性和标准性，有效的减少和杜绝各种违规违法操作，从而有效的提升电力系统的运行效率，并且确保整个系统的安全性和稳定性。同时以理论联系实际的方式，提升员工对电网运行以及电气设备运行规律的理解和掌控，从而提升员工的职业技能水平以及故障处理水平。
2.2电力仿真培训的主要内容
电力培训仿真系统具体的培训内容并非是一成不变的，其通常由仿真对象所决定。例如电网系统中对设备运行维护人员在进行相关的培训时候，主要涉及变电一、二次设备、直流系统、站用系统及辅助设施等设备维护操作方面的专业培训。上述培训主要提升变电运行维护人员的技能水平，尤其是设备发生异常后，具体的处理方法及操作步骤。以此来有效的缩减停电故障范围及时长，整个电网的稳定性以及服务等级自然也会相应的提升。综上所述，所谓的电力系统仿真培训并非只是简单的模拟操作，其包含了电力专业的理论知识、安全操作规程、操作规范以及操作技能等。
3.移动端虚拟仿真培训系统的构建要点
3.1虚拟电力培训系统的构建
由自身的特点所决定了电力系统具有一定的危险性，因此电力企业在运行的过程中，其中很多的环节和现场都具有很多的安全隐患存在，同时这也决定了电力企业生产现场出入具有森严的管理规章制度。另外电力设备相对于其他类型的行业设备相比价值十分的昂贵，若果发生安全事故，不但会影响电力系统的正常运转，而且还会对整个企业造成严重的经济损失。而虚拟电力培训系统借助于先进的科学技术，为员工模拟一个近似于真实的电网系统，并在上述基础之上展开相应的技术培训，该种系统的构建不但可以有效地降低资金投入，而且可以有效地避免各种危险的发生，另外还可以促使培训人员能够对整个电力系统的各个环节及工序进行一个综合的了解和学习，这样更加有利于电力员工的系统性和整体性了解，甚至可以接触到许多现实中很少能够接触到的知识。针对上述内容，可以设计出一套专用的培训系统，当然真实系统的各个部分该模拟系统都应当具备，除此之处，系统的故障分析、故障排除以及系统检修等内容也应当包含其中。
3.2移动端三维场景模型的构建
3.2.1构建系统的三维模型
因为人的获取信息的方式和习惯决定了其主要是依靠视觉和听觉，因此在具体的模型构建时，核心原则虽然是对电力系统的高度还原，但必须要依托在三维模型和声音的基础之上。另外许多真实的系统功能，都需要借助于网络软件去实现，例如急停按钮、手柄、复位按钮以及方向控制器等，都离不开系统的三维模型和计算机软件实现。因此，虚拟培训系统的构建其中大量的工作都是基于移动端基础上
生产系统建模与及仿真实验报告
生产系统建模与及仿真 实验报告 实验一Witness仿真软件认识 一、实验目的 1、学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法； 2、学习生产系统的建模与仿真方法。 二、实验内容 学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法 三、实验报告要求 1、写出实验目的: 2、写出简要实验步骤； 四、主要仪器、设备 1、计算机（满足Witness仿真软件的配置要求） 2、Witness工业物流仿真软件。 五、实验计划与安排 计划学时4学时 六、实验方法及步骤 实验目的： 1、对Witness的简单操作进行了解、熟悉，能够做到基本的操作，并能够进行简单的基础建模。 2、进一步了解Witness的建模与仿真过程。 实验步骤： Witness仿真软件是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。它可以用于离散事件系统的仿真，同时又可以用于连续流体（如液压、化工、水力）系统的仿真。目前已成功运用于国际数千家知名企业的解决方案项目，有机场设施布局
优化、机场物流规划、电气公司的流程改善、化学公司的供应链物流系统规划、工厂布局优化和分销物流系统规划等。 ◆Witness的安装与启动： ?安装环境：推荐P4 1.5G以上、内存512MB及以上、独立显卡64M以上显存，Windows98、Windows2000、Windows NT以及Windows XP的操作系统支持。 ?安装步骤：⑴将Witness2004系统光盘放入CD-ROM中，启动安装程序； ⑵选择语言（English）；⑶选择Manufacturing或Service；⑷选择授权方式（如加密狗方式）。 ?启动：按一般程序启动方式就可启动Witness2004，启动过程中需要输入许可证号。 ◆Witness2004的用户界面： ?系统主界面：正常启动Witness系统后，进入的主界面如下图所示： 主界面中的标题栏、菜单栏、工具栏状态栏等的基本操作与一般可视化界面操作大体上一致。这里重点提示元素选择窗口、用户元素窗口以及系统布局区。 ?元素列表窗口：共有五项内容，分类显示模型中已经建立和可以定义的模型元素。Simulation中显示当前建立的模型中的所有元素列表；Designer中显示当前Designer Elements中的所有元素列表；System中显示系默认的特殊地点；Type中
电路仿真实验报告42016年度
电路仿真实验报告 实验一直流电路工作点分析和直流扫描分析 一、实验目的 （1）学习使用Pspice软件，熟悉它的工作流程，即绘制电路图、元件类别的选择及其参数的赋值、分析类型的建立及其参数的设置、Probe窗口的设置和分析的运行过程等。 （2）学习使用Pspice进行直流工作点的分析和直流扫描的操作步骤。 二、原理与说明 对于电阻电路，可以用直观法列些电路方程，求解电路中各个电压和电流。Pspice软件是采用节点电压法对电路进行分析的。 使用Pspice软件进行电路的计算机辅助分析时，首先编辑电路，用Pspice的元件符号库绘制电路图并进行编辑。存盘。然后调用分析模块、选择分析类型，就可以“自动”进行电路分析了。 三、实验示例 1、利用Pspice绘制电路图如下 2、仿真 （1）点击Psipce/New Simulation Profile,输入名称； （2）在弹出的窗口中Basic Point是默认选中，必须进行分析的。点击确定。 （3）点击Pspice/Run(快捷键F11)或工具栏相应按钮。 （4）如原理图无错误，则显示Pspice A/D窗口。
（5）在原理图窗口中点击V,I工具栏按钮，图形显示各节点电压和各元件电流值如下。 四、选做实验 1、直流工作点分析，即求各节点电压和各元件电压和电流。 2、直流扫描分析，即当电压源的电压在0-12V之间变化时，求负载电阻R l中电流虽电压源的变化
曲线。 曲线如图： 直流扫描分析的输出波形3、数据输出为： V_Vs1 I(V_PRINT1) 0.000E+00 1.400E+00 1.000E+00 1.500E+00 2.000E+00 1.600E+00 3.000E+00 1.700E+00 4.000E+00 1.800E+00 5.000E+00 1.900E+00 6.000E+00 2.000E+00 7.000E+00 2.100E+00 8.000E+00 2.200E+00 9.000E+00 2.300E+00 1.000E+01 2.400E+00 1.100E+01 2.500E+00 1.200E+01 2.600E+00
智能控制系统matlab仿真
智能控制系统实验报告 ARMA 模型 ARMA(p,q)是一个线性时间序列预测模型，适用于平稳的时间序列，即对于任何时刻t ，都有()t E Z μ=,E(a t )=0.协方差矩阵(')t t E a a ∑=,对于任意0l ≠有(')0t t l E a a +=。 AR 模型 11t t p t p t Z Z Z νφφε--=++++ (0.1) 当误差项t ε自相关时，可以被有限阶滑动平均表示 11t t t q t q a a a ε--=+Θ++Θ (0.2) 这里t a 是零均白噪声，协方差矩阵a ∑非奇异。结合AR 过程和MA 误差项，得到ARMA 过程： 111111t t p t p t t p t p t t q t q Z Z Z Z Z a a a νφφενφφ------=++++=+++++Θ++Θ (0.3) 对于一个很大的阶数n ，AR(n)接近ARMA(p,q) 1 ()()n t t i t i i Z n Z a n -==+∑∏ (0.4) 从(0.4)得到残差的估计值 1??()()n t t i t i i a n Z n Z -==-∏∑ (0.5) 其中?()i n ∏利用多变量最小二乘法求解，然后使用估计值?()t a n 建立多变量回归模型 1111??t t p t p t t q t q Z Z Z a a a φφ----=++++Θ++Θ (0.6) 1111[,,:,.]()?()?()t t p t p q t t t q Z Z Z a n a n a n φφ----?? ?????? =ΘΘ+??????????? ? (0.7) (1:)0[,]T Z Y A =ΦΘ+ (0.8) 01[,,]T A a a = (0.9) 000'???()a A A n T ∑= (0.10) 最小二乘法求解公式，以AR(p)为例。
计算机仿真实验-基于Simulink的简单电力系统仿真
实验七 基于Simulink 的简单电力系统仿真实验 一． 实验目的 1) 熟悉Simulink 的工作环境及SimPowerSystems 功能模块库； 2) 掌握Simulink 的的powergui 模块的应用； 3) 掌握发电机的工作原理及稳态电力系统的计算方法； 4）掌握开关电源的工作原理及其工作特点； 5）掌握PID 控制对系统输出特性的影响。 二．实验内容与要求 单机无穷大电力系统如图7-1所示。平衡节点电压0 44030 V V =∠? 。负荷功率10L P kW =。线路参数：电阻1l R =Ω；电感0.01l L H =。发电机额定参数：额定功率100n P kW =；额定电压440 3 n V V =；额定励磁电流 70 fn i A =；额定频率50n f Hz =。发电机定子侧参数：0.26s R =Ω， 1 1.14 L mH =，13.7 md L mH =，11 mq L mH =。发电机转子侧参数：0.13f R =Ω，1 2.1 fd L mH =。发电机阻尼绕组参数：0.0224kd R =Ω， 1 1.4 kd L mH =，10.02kq R =Ω，11 1 kq L mH =。发电机转动惯量和极对数分别 为224.9 J kgm =和2p =。发电机输出功率050 e P kW =时，系统运行达到稳态状态。在发电机输出电磁功率分别为170 e P kW =和2100 e P kW =时，分析发电机、平衡节点电源和负载的电流、电磁功率变化曲线，以及发电机转速和功率角的变化曲线。
G 发电机节点 V 负 荷 l R l L L P 图 7.1 单机无穷大系统结构图 输电线路 三．实验步骤 1. 建立系统仿真模型 同步电机模块有2个输入端子、1个输出端子和3个电气连接端子。模块的第1个输入端子（Pm）为电机的机械功率。当机械功率为正时，表示同步电机运行方式为发电机模式；当机械功率为负时，表示同步电机运行方式为电动机模式。在发电机模式下，输入可以是一个正的常数，也可以是一个函数或者是原动机模块的输出；在电动机模式下，输入通常是一个负的常数或者是函数。模块的第2个输入端子（Vf）是励磁电压，在发电机模式下可以由励磁模块提供，在电动机模式下为一个常数。 在Simulink仿真环境中打开Simulink库，找出相应的单元部件模型，构造仿真模型，三相电压源幅值为4403，频率为50Hz。按图连接好线路，设置参数，建立其仿真模型，仿真时间为5s，仿真方法为ode23tb，并对各个单元部件模型的参数进行修改，如图所示。
《控制系统计算机仿真》实验指导书
实验一 Matlab使用方法和程序设计 一、实验目的 1、掌握Matlab软件使用的基本方法； 2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句 3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制 4、熟悉Matlab程序设计的基本方法 二、实验内容 1、帮助命令 使用help命令，查找sqrt（开方）函数的使用方法； 2、矩阵运算 （1）矩阵的乘法 已知A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求A^2*B （2）矩阵除法 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3]; A\B,A/B （3）矩阵的转置及共轭转置 已知A=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i]; 求A.', A' （4）使用冒号选出指定元素 已知：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; 求A中第3列前2个元素；A中所有列第2，3行的元素； （5）方括号[] 用magic函数生成一个4阶魔术矩阵，删除该矩阵的第四列 3、多项式 （1）求多项式p(x) = x3 - 2x - 4的根 （2）已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4] ， 求矩阵A的特征多项式; 求特征多项式中未知数为20时的值； 4、基本绘图命令 （1）绘制余弦曲线y=cos(t)，t∈[0，2π] （2）在同一坐标系中绘制余弦曲线y=cos(t-0.25)和正弦曲线y=sin(t-0.5)，t∈[0，2π] 5、基本绘图控制 绘制[0，4π]区间上的x1=10sint曲线，并要求： （1）线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号； （2）坐标轴控制：显示范围、刻度线、比例、网络线 （3）标注控制：坐标轴名称、标题、相应文本； 6、基本程序设计 （1）编写命令文件：计算1+2+?+n<2000时的最大n值； （2）编写函数文件：分别用for和while循环结构编写程序，求2的0到n次幂的和。 三、预习要求 利用所学知识，编写实验内容中2到6的相应程序，并写在预习报告上。
电力系统仿真
动态负载和电压源的分析 这个例子说明了使用的三相动态负载和三相电压源块一、电路描述 电路图 动态负载连接在一个500伏，60赫兹电源网络。网络模拟是其戴维南等效（电压源在相应的三相短路水平时有2000增值）。源电压调制为模拟电压的变化在功率摆动。随着运动负荷是一个非线性模型模拟电流源，它不能被连接到一个感应网络。因此，一个小负载电阻（1兆瓦）增加了并行动态负载。 动态负载功率是一个功能的终端正序电压V . 打开动态加载菜单，注意到这两个np和nq设置为1，并且指定的最小电压是0.7pu。这意味着负载有功功率和无功功率问是指由以下方程： V > Vmin P = Po*(V/Vo); Q = Qo*(V/Vo)
V < Vmin P = Po*(V/Vo)^2; Q = Qo*(V/Vo)^2 换句话说，只要电压高于0.7 pu，负载电流常数。当电压低于0.7 pu 表现为恒阻抗负荷。 为了证明电压的变化和Q点作为功能的电压，源电压控制的三相电压源块。打开菜单和设定指定类型的振幅变化是正弦调制（振幅调制= 0.5 pu，调制的频率= 1赫兹）。因此，源正序电压之间0.5和1.5 pu。最初的电压是1 pu。调制始于= 0.2和停止后1周期= 1.2秒。 三相序列分析仪块，是用来监测负载电流的正序分量。另一块是用来计算负载的有功功率和无功功率。 二、示范 1．初始化动态负荷 为了开始模拟稳态，必须指定正确的初始电压（幅度和相位）对应所需的有功和无功。你现在使用的潮流的实用找到这个电压和初始化动态负载 打开powergui选择负载流量和机初始化'。 指定所需的有功功率和无功功率的动态负载（50兆瓦，25无功功率）：有功功率无功功率= = 50e6 25e6。 三相电压源的设置:
聚氯乙烯生产装置仿真实训系统操作说明书
一、工艺流程 1、聚氯乙烯的生产方法 聚氯乙烯（PVC）是通用型热塑性树脂，以氯乙烯（VC或VCM）为单体，在一定温度和压力下进行聚合而得。PVC外观为一种白色的无定形粉末，密度1.35～1.45g/cm3。PVC 是由液态的氯乙烯单体工业生产可通过悬浮法、乳液法、本体法、和溶液法等方法而实现聚合，生产方法不同得到的树脂颗粒大小不同。 早在1835年，法国人V.Regnault就发现了氯乙烯，3年后，他发现密封在玻璃管中的这种粘度低、挥发性较强的液体，在日光的照射下转化成白色的非晶体粉末。Regnault 记录下这一现象，但未能解释为什么液体变成固体的原因。1872年Baumann通过实验研究，进一步阐明了固体物是氯乙烯的聚合物。直到1912年Kiatte和Rollett利用乙炔和氯化氢催化加成反应合成了氯乙烯，1931年，德国采用乙炔和氯化氢为原料、氯化汞作催化剂合成氯乙烯的工艺首先实现了工业化。但由于该法能耗大、价格高、污染严重而被廉价的乙烯法所取代。较大规模的乳液聚合则在1935年才由Bitterfeld实现。1940年，美国的古德里奇公司创建了悬浮聚合，从此以后，聚氯乙烯工业开始突飞猛进的发展。 2、装置流程简述 首先，用氮气置换系统中的杂质气体，系统抽真空。无离子水自无离子水罐（T-101）经打水泵（P－101）打入聚合釜（V－201），整个无离子水加料系统由一个冷无离子加料泵和一个热无离子加热泵组成。每个泵的出口管道上都装有一个温度调节阀和一条回到各自贮罐的循环管道。 本聚合生产装置在绝氧状态下，依次通过釜内设的相应进料口，用水冲洗釜壁并排除之；借助蒸汽将防粘釜剂均匀喷涂于釜壁，用水冲洗并排除之，加入缓冲剂；加体积比为1:1.4的氯乙烯和温度为85-95℃的热水，装填系数为0.8-0.9；加分散剂并判断分散效果；确定分散体系稳定，即可加入复合引发剂，加链转移剂巯基乙醇；聚合开始10分钟后，以1000kg/h的流量向釜内注入低于反应温度的水，聚合反应温度为54-58℃达到转化率85%-90%，加终止剂终止反应；向出料槽泄料。
电路仿真实验报告
本科实验报告实验名称：电路仿真
实验1 叠加定理的验证 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4，直流电压源、直流电流源，电流表电压表（Group:Indicators, Family:VOLTMETER 或AMMETER）注意电流表和电压表的参考方向），并按上图连接； 2. 设置电路参数： 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω，直流电压源V1为12V，直流电流源I1为10A。 3．实验步骤： 1）、点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1； 2）、点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为0V，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2； 3）、点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为12V，
将直流电流源的电流值设置为0A，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3； 4.根据叠加电路分析原理,每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用于电路时，在该元件上产生的电流或电压的代数和。 所以，正常情况下应有U1=U2+U3,I1=I2+I3; 经实验仿真： 当电压源和电流源共同作用时，U1=-1.6V I1=6.8A. 当电压源短路即设为0V,电流源作用时，U2=-4V I2=2A 当电压源作用，电流源断路即设为0A时，U3=2.4V I3=4.8A
所以有U1=U2+U3=-4+2.4=-1.6V I1=I2+I3=2+4.8=6.8A 验证了原理 实验2 并联谐振电路仿真 2.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2，电容C1，电感L1，信号源V1，按上图连接并修改按照例如修改电路的网络标号； 3.设置电路参数： 电阻R1=10Ω，电阻R2=2KΩ，电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为AC=5v，Voff=0，Freqence=500Hz。 4.分析参数设置： AC分析：频率范围1HZ—100MHZ，纵坐标为10倍频程，扫描
国内外电力系统仿真技术
1国内外电力系统仿真技术 1.1电力系统仿真技术发展概述 目前，电力系统的仿真技术主要有三大类，即电力系统动态模拟仿真技术、电力系统数模混合式仿真技术以及电力系统全数字仿真技术。 1.1.1电力系统动态模拟仿真技术 电力系统动态模拟仿真技术采用动态模拟装置，也就是物理仿真系统。20世纪60年代以前，电力系统仿真主要采用这种全物理的动态模拟装置。其原理是用比原型系统在规格上缩减一定比例的方法建立物理模型系统，通过在物理模型上做试验代替在实际系统中的试验。其优点是可以较真实的反映被研究系统的全动态过程，现象直观明了，物理意义明确，缺点是仿真的规模受实验室设备和场地限制，而且每一次不同类型的试验都要重新进行电气接线，耗力耗时，另外，可扩展性和兼容性差。 1.1.2电力系统数模混合式仿真技术 电力系统数模混合式技术采用数模混合仿真系统，这种技术一般是用数字仿真模型模拟发电机、电动机、控制系统等，变压器、交流输电线路、直流输电换流阀组和控制装置等元件仍采用物理模型。其优点是综合了数字仿真和物理仿真优势，能够较真实地模拟一些系统电气元件，准确地反映系统的动态过程，缺点是接口环节多、试验接线工作量大和仿真规模受限。 1.1.3电力系统全数字仿真技术 电力系统全数字仿真系统是进入20世纪90年代以来发展起来的一种仿真技术。全数字仿真系统内所有元件都采用数字仿真模型。这种仿真系统对于计算方法和计算机运算处理速度的要求很高。全数字仿真系统的优点是不受被研究系统规模和结构复杂性的限制，计算速度快、使用灵活、扩展方便、成本相对低廉，
是当前电力系统仿真系统发展的主要方向。尤其是近年来随着数字计算机和并行技术的发展而出现的基于高性能PC机群的全数字仿真系统使得其价格低廉、升级扩展方便的优势更为突出，电力系统全数字实时仿真得到了越来越广泛的应用。 全数字仿真系统优势明显，是当前仿真系统的发展趋势。随着电力系统的发展，系统规模和复杂程度的增加，采取物理模拟的方法对实际系统进行仿真受到限制。由于电力系统数字仿真具有不受原有系统规模和结构复杂性的限制、保证被研究和试验系统的安全性、具有良好的经济性和便利性、可用于对设计未来系统性能的预测等优点，现已成为分析、研究电力系统必不可少的工具。随着计算机和数值计算技术的飞速发展，为电力系统数字仿真的发展提供了坚实的基础，使得电力系统数字仿真技术得到了迅速地发展。电力系统数字仿真包括离线数字仿真和实时数字仿真。 电力系统离线数字仿真是在计算机技术发展的基础上，建立电力系统物理过程的数学模型，用求解数学方程的方法来进行仿真研究。电力系统仿真软件根据动态过程中系统模型和仿真方法的不同，离线数字仿真可以分为电磁暂态过程仿真、机电暂态过程仿真和中长期动态过程仿真。电磁暂态数字仿真是用数值计算方法对电力系统中从数微秒至数秒之间的电磁暂态过程进行仿真模拟。电磁暂态仿真程序普遍采用的是电磁暂态程序（简称为EMTP），中国电力科学研究院在EMTP基础上开发了EMTPE。另外，加拿大Manitoba直流研究中心的EMTDC、加拿大哥伦比亚大学的MicroTran和德国西门子的NETOMAC，都具有与EMTP 相似的软件功能；机电暂态数字仿真主要研究电力系统受到大扰动后的暂态稳定和受到小扰动后的静态稳定性能。国际上常用的机电暂态仿真程序有美国的PSS/E和ETMSP、ABB的SYMPOW、西门子的NETOMAC，国内主要采用中国电科院的PSASP和中国版的BPA；电力系统中长期动态过程仿真是电力系统受到扰动后较长过程的动态仿真，主要用来分析电力系统内较长时间的动态特性。国际上主要采用的中长期动态过程仿真程序有EUROSTAG程序、LTSP程序、EXTAB程序，另外PSS/E和MODES程序也具有长过程动态稳定计算功能。 电力系统实时数字仿真系统是基于现代计算机技术开发的体系机构和大型电力系统电磁暂态仿真软件系统，可以进行电力系统电磁暂态的全过程实时模
PSCAD的电力系统仿真大作业3
仿真计算 1、在PSCAD中建立典型的同步发电机模型，对同步发电机出口三相短路进行仿真研究。要求： （1）运行“同步发电机短路”模型，截取定子三相短路电流波形，并对波形进行分析，验证与理论分析中包含的各种分量是否一致； 图一同步发电机短路模型
图二、定子三相短路电流 定子三相短路电流中含有直流分量和交流分量，其中周期分量会衰减。三相短路电流直流分量大小不等，但衰减规律相同，均按指数规律衰减，衰减时间常数为Ta，由定子回路电阻和等值电感决定，大约在0.2s。交流分量也按指数规律衰减，它包括两个衰减时间常数，分为次暂态过程、暂态过程和稳态过程。 （2）修改电抗参数Xd（Xd’，X’’d），增加或者减小，截取定子三相电流，并与第一步结果对比分析； 图一是Xd`=0.314 p.u，Xd``=0.280 p.u情况下的定子电流波形；图二是Xd`=0.514 p.u, Xd``=0.280 p.u情况下的定子电流波形。显然，随着Xd`的增大定子的电流在减少。
图三、定子三相短路电流 （3）修改时间常数Td（Td’，T’’d），增加或者减小，截取定子三相电流，并与第一步结果对比分析。 参数Td’=6.55s ，Td”=0.039s时定子电流如图一所示；当参数变为Td’=3.55s ，Td”=0.039s是定子电流如图三所示，显然
图四、定子三相短路电流 2、利用暂态仿真软件对下面的简单电网进行建模，对模型中各元件参数进行详细说明，并进行短路计算。将故障点的电流电压波形及线路M端的电流电压波形、相量图粘贴到课程报告上。 要求：
（1）短路类型为①三相故障；②A相接地；③BC两相故障。 （2）两端系统电势夹角取15o δ=。 （3）故障点设置为线路MN中点（25km处）。 （4）仿真结果包括M、N两侧和短路点处的三相电压、电流的瞬时值波形和短路发生后时刻的三相电压、电流相量图。 三、课程学习心得 通过本课程的学习，你有哪些体会和心得，请写出来。可以从以下几个方面考虑，但不局限于这些方面：通过课程你学到了哪些知识；学会了哪些方法；对电力系统的认识；对课程的建议等。 课程的开始复习了一下简单的电力系统稳态分析部分，然后就进行了课程的重点就是电力系统的暂态分析，其中包括PARK变换、标么值下的磁链方程和电压方程、同步发电机各种电势的表达式、发电机阻抗的概述、（次）暂态电抗和（次）暂态电势、发电机三相短路电流、对称分量法、叠加定理、电力系统简单故障分析。学习了几种电力系统分析中的方法，例如分析同步发电机短路时PARK变换将静止三相坐标系的量转化为旋转坐标系dq0的量，还有分析不对称故障时对称分量法转化到相对简单的对称故障分析中。
生产系统仿真实验报告
实验一：工艺原则布置 实验项目名称：工艺原则布置( ) 实验项目性质：综合性实验 所属课程名称：《设施规划与物流分析》 实验计划学时：学时 一、实验目的 通过本实验，掌握四种布置设计方法中最常用的工艺原则布置。 二、实验内容和要求 对于常用的工艺原则布置设计，最常用的设计方法为新建法（）和改建法（），最常用的工具是从至表（）。 本试验要求学生在熟练掌握工艺原则布置方法的基础上，使用物流仿真软件实现布置设计。 要求： . 认真学习教材第章第节 . 复习运筹学的二次分配问题 . 预先查阅遗传算法相关基本概念 三、实验主要仪器设备和材料 电脑，软件 四、实验方法、步骤及结果测试 见附录一 五、实验报告要求 实验报告要求：任选思考题中的一题 . 教材方法求解，确定你的最佳布置并计算物流量大小。 . 进行建模，可以仿照附录的步骤进行，相关的图、表、文字说明全过程体现在试验报告内。 . 请考虑并回答问题：如果只知道搬运量的从至表和作业单位设施的面积，以及总面积大小，具体位置不能确定，这时我们一般采用的是方法来进行布置设计，如何在实现？不需要你在里面建模，但是希望你考虑实现的方法和一些设想，请把这些思考内容体现在你的实验报告最后，这是体现综合性和设计性的关键点，也是决定你的成绩的评判标准之一。 这里我们统一：假设有台设备要布置到个工作地 ．作业单位到作业单位之间如果有物料交换，则二者间的搬运量为。(,…) (,…) ．工作地到工作地之间搬运距离为。(,…) (,…) ．总的物流量：，而工艺原则布置优劣评判的其中一个标准是。 问题回答： 、通过作业单位搬运量从至表和作业单位距离从至表运行程序得出物流相关表。
电力系统分析仿真实验报告
电力系统分析仿真实验报告
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电力系统分析仿真 实验报告 ****
目录 实验一电力系统分析综合程序PSASP概述 (3) 一、实验目的 (3) 二、PSASP简介 (3) 三、实验内容 (5) 实验二基于PSASP的电力系统潮流计算实验 (9) 一、实验目的 (9) 二、实验内容 (9) 三、实验步骤 (14) 四、实验结果及分析 (15) 1、常规方式 (15) 2、规划方式 (23) 五、实验注意事项 (31) 六、实验报告要求 (31) 实验三一个复杂电力系统的短路计算 (33) 一、实验目的 (33) 二、实验内容 (33) 三、实验步骤 (34) 四、实验结果及分析 (35) 1、三相短路 (35) 2、单相接地短路 (36) 3、两相短路 (36) 4、复杂故障短路 (36) 5、等值阻抗计算 (37) 五、实验注意事项 (38) 六、实验报告要求 (38)
实验五基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验 (39) 一、实验目的 (39) 二、实验内容 (39) 三、实验步骤 (40) 四、实验结果级分析 (40) 1、瞬时故障暂态稳定计算 (40) 2、冲击负荷扰动计算 (44) 五、实验注意事项 (72) 六、实验结果检查 (72)
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： 报表、图形、曲线、 潮流计算短路计 电网基固定用户自定固定 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。
MATLAB语言与控制系统仿真-参考答案-第6章
6.4 控制系统频域分析MATLAB 仿真实训 6.4.1实训目的 1. 学会利用MATLAB 绘制开环系统的伯德图； 2. 学会利用MATLAB 绘制开环系统的极坐标图； 3. 掌握通过编程或相关命令求取系统稳定裕度的方法； 4. 通过仿真进一步理解掌握系统频域分析的有关知识。 6.4.2实训内容 1.已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ()()()10.5s 10.2s 1s 1.0k s G +++= ） （ 要求编程绘制50=k 时的极坐标图，确定曲线与负实轴的交点坐标及频率值； n=50; d=conv([0.1,1],conv([0.2,1],[0.5,1])); sys=tf(n,d); nyquist(sys) 曲线与负实轴的交点坐标为-3.76； 曲线与负实轴的交点频率值9.2； 2.绘制下列系统的伯德图，并要求在图上显示出幅值裕度、相角裕度等信息。 （1）()()() 18s 12s 2.6 s G ++= >> n=2.6; >> d=conv([2,1],[8,1]); >> sys=tf(n,d) Transfer function: 2.6 ---------------------- 16 s^2 + 10 s + 1
>> margin(sys) 从图上信息可知，幅值裕度为无穷，相角裕度为88.2度。 （2）()()() 110s 1s 10 s G ++= s >> n=10; >> d=conv([1,0],conv([1,1],[10,1])); >> sys=tf(n,d) Transfer function: 10 ------------------------ 10 s^3 + 11 s^2 + s >> margin(sys) 由图上信息可知，幅值裕度为-19.2dB,相角裕度为-34.3度。
电气工程及智能控制虚拟仿真实验室
8 电气工程及智能控制虚拟仿真实验室 1.IPS变电站自动化虚拟仿真实验软件 2.电力系统自动装置虚拟仿真实验软件 3.线路保护虚拟仿真实验软件 电气工程及其智能控制设计电力电子技术、机电一体化技术、电气控制技术等多个领域，其主要特点是强弱结合、软硬结合，但是在实际教学过程中，许多实验受到软硬件的限制。 电气虚拟仿真实验室涵盖了变电站自动化仿真实验、电力系统仿真实验以及线路保护实验，该实验室采用三维场景搭建，能够真实模拟实验台、仪表、线路连接和实验结果。 8.1 IPS变电站自动化虚拟仿真实验软件 系统介绍 IPS变电站自动化虚拟仿真实验室采用三维场景搭建，该软件模拟真实变电站系统接线（包含220kV和35kV两个电压等级，两台主变），并能进行真实变电站的运行操作，如线路倒闸、变压器运行检修状态转换、保护实验等。
图1 图2 教学与实训内容 1.备用电源自动投入实验 2.无功补偿实验
3.系统运行方式切换及短路实验 4.模拟工厂倒闸、线路运行方式切换实验 5.变压器运行方式切换及有载调压实验 6.母线保护实验（电流速断保护、过电流保护等） 7.线路保护实验（过负荷保护、自动重合闸等） 8.变压器保护实验（过负荷保护、过电流保护等） 9.电容器保护实验 8.2 电力系统自动装置虚拟仿真实验软件 系统介绍 该虚拟实验室利用虚拟现实技术再现实验台的外观、结构，同时利用计算机仿真技术模拟实验的原理、流程，可以通过该软件展示的现代电能发出和输送全过程的工作原理，了解实验设备的结构原理、学习发电机调速和调频的方法，掌握发电机准同期并网的方法。
图3 图4 教学与实训内容 1.发电机组的起动与运转实验 2.典型方式下的同步发电机起励实验 3.励磁调节器控制方式及其相互切换实验 4.同步发电机准同期并列运行实验 5.调差实验 6.单机－无穷大系统稳态运行方式实验 7.微机线路保护实验 8.同步发电机空载实验、V形曲线测定实验
三机九节点电力系统仿真matlab
电力系统仿真作业------------ 三机九节点电力系统 暂态仿真 学院：能源与动力工程学院 专业：电力系统及其自动化 学号： 姓名：于永生 导师： 授课教师：
目录 一、概述 (1) 二、课程主要任务 (1) 1.系统数据 (1) 2.潮流计算 (2) 3.负荷等效和支路简化 (4) 4.求解电磁功率 (5) 5.求解运动方程 (5) 6.程序清单 (7) (1).主程序： (7) (2).极坐标转换成直角坐标函数pol2rect(V,del) (16) (3).直角坐标转换成极坐标函数rect2pol(Z) (16) (4).求解微分方程所用的得到微分量的函数Gen_fw(t,X,Y_Gen,E,Pm0,Tj) (16) 三、课程总结及心得体会 (16) 四、参考文献 (17)
一、概述 在动态稳定分析中，系统由线性化的微分方程组和代数方程组描写，并用经典的或现代的线性系统理论来进行稳定分析，分析可以在时域或频域进行。当用计算机和现代线性系统理论分析时，常把系统线性化的微分方程组和代数方程组消去代数变量，化为状态方程形式，并广泛采用特征分析进行稳定分析。 电力系统是由不同类型的发电机组、多种电力负荷、不同电压等级的电力网络等组成的十分庞大复杂的动力学系统。其暂态过渡过程不仅包括电磁方面的过渡过程，而且还有机电方面的过渡过程。由此可见，电力系统的数学模型是一个强非线性的高维状态方程组。在动态稳定仿真中使用简单的电力系统模型，发电机用三阶模型表示。 二、课程主要任务 本次课程主要应用P. M. Anderson and A. A. Fouad编写的《Power System Control and Stability》一书中所引用的Western System Coordinated Council (WSCC)三机九节点系统模型。 1.系统数据 其中，节点数据如下： %节点数据 % 节点电压电压发电机发电机负荷负荷节点 % 号幅值相角有功无功有功无功类型(1PQ 2PV 3平 衡) N=[ 1 1.04 0 0.7164 0.2705 0 0 3 2 1.025 0 1.6 3 0.0665 0 0 2 3 1.025 0 0.85 -0.1086 0 0 2 4 1 0 0 0 0 0 1 5 1 0 0 0 1.25 0.5 1 6 1 0 0 0 0.9 0.3 1 7 1 0 0 0 0 0 1 8 1 0 0 0 1 0.35 1 9 1 0 0 0 0 0 1]; 其中，支路数据如下： % 线路数据 % 首端末端电阻电抗电纳（1/2) 变压器非标准变比 L=[4 5 0.01 0.085 0.088 1 4 6 0.017 0.092 0.079 1 5 7 0.032 0.161 0.153 1 6 9 0.039 0.1 7 0.179 1 7 8 0.0085 0.072 0.0745 1
FLEXSIM软件在生产物流系统仿真实验报告
FLEXSIM软件在生产物流系统仿真实验报告 专业：学号：姓名： 1.FLEXSIM软件简介 Flexsim是一个强有力的分析工具，可帮助工程师和设计人员在系统设计和运作中做出智能决策。采用Flexsim，可以建立一个真实系统的3D计算机模型，然后用比在真实系统上更短的时间或者更低的成本来研究系统。 Flexsim是一个通用工具，已被用来对若干不同行业中的不同系统进行建模。Flexsim已被大小不同的企业成功地运用。使用Flexsim可解决的3个基本问题 1）服务问题 - 要求以最高满意度和最低可能成本来处理用户及其需求。 2）制造问题 - 要求以最低可能成本在适当的时间制造适当产品。 3）物流问题 - 要求以最低可能成本在适当的时间，适当的地点，获得适当的产品。 2.实验内容及目的 在这一个实验中，我们将研究三种产品离开一个生产线进行检验的过程。有三种不同类型的临时实体将按照正态分布间隔到达。临时实体的类型在类型1、2、3三个类型之间均匀分布。当临时实体到达时，它们将进入暂存区并等待检验。有三个检验台用来检验。一个用于检验类型1，另一个检验类型2，第三个检验类型3。检验后的临时实体放到输送机上。在输送机终端再被送到吸收器中，从而退出模型。图1-1是流程的框图。 本实验的目的是学习以下内容：
?如何建立一个简单布局 ?如何连接端口来安排临时实体的路径 ?如何在Flexsim实体中输入数据和细节 ?如何编译模型 ?如何操纵动画演示 ?如何查看每个Flexsim实体的简单统计数据 3.实验过程 为了检验Flexsim软件安装是否正确，在计算机桌面上双击Flexsim3.0图标打开应用程序。软件装载后，将看到Flexsim菜单和工具按钮、库、以及正投影视图的视窗。 步骤1：从库里拖出所有实体拖到正投影视图视窗中，如图1-3所示： 图1-3 完成后，将看到这样的一个模型。模型中有1个发生器、1个暂存区、3个处理 器、3个输送机和1个吸收器。 步骤2：连接端口 下一步是根据临时实体的路径连接端口。连接过程是：按住“A” 键，然后用鼠标左键点击发生器并拖曳到暂存区，再释放鼠标键。拖曳时你将看到一条黄线，
控制系统仿真实训
《控制系统仿真课程设计》报告 题目：控制系统仿真实训 专业：自动化 班级：本自动化124班 姓名：冯伶俐 指导老师：李颖琼
实训一 熟悉MATLAB 集成环境与基础运算 1．先求下列表达式的值，然后显示MATLAB 工作空间的使用情况并保存变量。 12 2sin851z e =+ >> z1 = (2*sin(pi*85/180))/(1+exp(2)) z1 = 0.2375 2．已知 1234413134787,2033657327A B --???? ????==???? ????-???? ，求下列表达式的值： ● A+6*B 和A-B+I （其中I 为单位矩阵） ans = 18 52 -10 46 7 105 21 53 49 ans = 12 31 -3 32 8 84 0 67 1 ● A*B 和A.*B ans = 68 44 62 309 -72 596 154 -5 241 ans = 12 102 4 68 0 261 9 -130 49
● A^3和A.^3 ans = 37226 233824 48604 247370 149188 600766 78688 454142 118820 ans = 1728 39304 -64 39304 343 658503 27 274625 343 ● A/B 及B\A ans = 16.4000 -13.6000 7.6000 35.8000 -76.2000 50.2000 67.0000 -134.0000 68.0000 ans = 109.4000 -131.2000 322.8000 -53.0000 85.0000 -171.0000 -61.6000 89.8000 -186.2000 3．设有矩阵A 和B 1234530166789101769A ,11121314 150234161718192097021222324 2541311B ???? ????-? ??? ????==-? ??????? ???????? （1） 求它们的乘积C ； >> A = [1,2,3,4,5; 6,7,8,9,10; 11,12,13,14,15; 16,17,18,19,20; 21,22,23,24,25]; B = [3,0,16; 17,-6,9; 0,23,-4; 9,7,0;
电路仿真与设计2016年12月期末大作业
电子科技大学网络教育考卷（A2卷） (20 年至20 学年度第 学期) 考试时间 年 月 日(90分钟) 课程 电路设计与仿真 教师签名 大题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合 计 得 分 [注意：所有题目的答案均填涂在答题卡上，写在本试卷上的答案无效] 一、分析简答 1、（5分）试说明下图所示电路中电阻的作用？如果去掉电阻会有什么影响？ 答： （1） 对二极管起到保护作用 （2） 二极管会因电流过大而损坏 2、（10）线性电源和开关电源有何区别？它们分别应用在什么场合为好？ 答： 线性电源的电压反馈电路是工作在线性状态，开关电源是指用于电压调整的管子工作在饱和区和截至区即开关状态的。 线性电源一般是将输出电压取样然后与参考电压送入比较电压放大器，此电压放大器的输出作为电 压调整管的输入，用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化，从而调整其输出电压，但开关电源是通过改变调整管的开和关的时间即占空比来改变输出电压的。 从其主要特点上看：线性电源技术很成熟，制作成本较低，可以达到很高的稳定度，波纹也很小，而且没有开关电源具有的干扰与噪音，但其体积相对开关电源来说，比较庞大，且输入电压范围要求高；而开关电源与之相反。 3、（10分）已知图P1.9所示电路中稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，最小稳定电流I Zmin ＝5mA ，最大稳定电流I Zmax ＝25mA 。 （1）分别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值； （2）若U I ＝35V 时负载开路，则会出现什么现象?为什么？ 答： （1）当U I ＝10V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则1k Ω电阻的电流为4mA ，则稳压管电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。 图P1.9 故 V 33.3I L L O ≈?+= U R R R U 同理，当U I ＝15V 时，稳压管中的电流仍小于最小稳定电流I Zmin ，所以 U O ＝5V 当U I ＝35V 时， I Zmin WITNESS生产系统仿真实验报告
实验报告 实验名称：witness生产管理系统仿真姓名： 学号： 指导老师：
实验（一） 一、实验名称：witness基本操作 二、实验日期：2013年10月7-10月25日 三、实验地点：微机室s6-c408 四、实验目的： 1、掌握witness软件的基本操作 2、掌握元素的显示设置（display） 3、掌握machine、labor元素的基本设置 4、掌握输送链conveyor元素的详细设置 5、掌握pull、push规则 五、实验环境：winxp/win7 六、实验内容 输送链上运行时间为10分钟 称重工序：时间服从均值为5分钟的负指数分布 清洗工序：4.5分 10件清理一次时间为8分钟 加工工序：4分钟 50分钟检修飞时间服从均值10分钟的负指数分布 检测工序：3分钟 七、实验步骤 1、根据题目选择part、conveyor、machine、labor等各种元素布置生产线 2、修改各种元素名字及各个元素的详细设置。 1)各个工序机器设置以及necexp()函数的应用
2)输送链conveyor的设置 3）机器抛锚方式及时间设置
4）工人labor元素设置 3、元素间pull、push的设置及流程路线试运行效果1）part元素的导入 2）运行效果
实验（二） 一、实验名称：椅子装配工序仿真 二、实验日期：2013年10月7-10月25日 三、实验地点：微机室s6-c408 四、实验目的： 1、掌握pen、percent、match/attribute的使用规则 2、掌握元素的显示设置（display） 3、了解part元素被动模式和主动模式的区别和使用场合 4、掌握buffers元素的基本设置 5、掌握元素可视化效果的制作 6、掌握pull、push对相同元素的分类规则 五、实验环境：winxp/win7 六、实验内容 椅子由椅背、椅面、椅腿组成，物料每2分钟一套进入流水线。 组装工序：6分钟/件 喷漆工序：随机喷为红黄绿三色 10分钟/件 检验工序：10%不合格返回重新喷漆 3分钟/件 包装工序：每4个合格品包装到一起 4分钟/件 七、实验步骤 1、根据题目选择part、buffers、machine等各种元素，因场地问题布置 为U形生产线。 2、修改各种元素名字及各个元素的详细设置。 1)设置part名称及主动形式