电力系统自动化实验
电力系统自动化实验指导书
电力系统自动化实验指导书电力系统自动化实验指导书郝丽丽南京工业大学自动化学院2006-04-17目录实验一同步发电机准同期并列实验实验二同步发电机励磁操纵实验实验三电力系统调度自动化实验实验一同步发电机准同期并列实验一．实验目的1．加深明白得同步发电机准同期并列原理，把握准同期并列条件；2．把握模拟式综合整步表的使用方法；3．熟悉同步发电机准同期并列过程。
二．实验内容1．按准同期并列条件手动合闸2．偏离准同期并列条件手动合闸3．观看各电量变化情形三．实验设备及仪器1．WDT-ⅡC型电力系统综合自动化试验台2．发电机组四. 本卷须知1．手动合闸时，认真观看表上的旋转指针，在旋转灯接近0º位置之前某一时刻合闸。
2．微机自动励磁调剂器上的增减磁按钮按键只连续5秒内有效，过了5秒后如还需调剂那么松开按钮，重新按下。
3．在做完准同期并列实验之后，应将同期开关选择为〝OFF〞档位。
五. 实验线路及原理1．将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采纳准同期并列方式。
准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，由运行操作人员手动或由准同期操纵器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一样专门小，同时机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。
本实验台采纳手动准同期方式。
2．手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点(同相点)时合闸，考虑到断路器的固有合闸时刻，实际发出合闸命令的时刻应提早一个相应的时刻或角度。
六. 实验方法与步骤1．机组启动与建压A．检查原动机调速上自耦调压器指针是否指在0位置，如不在那么应调到0位置；B．合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄；C．励磁调剂器选择它励、恒UF运行方式，合上励磁开关；D．把实验台上〝同期方式〞开关置〝OFF〞位置；E．合上系统电压开关和线路开关QF1，QF3，检查系统电压接近额定值380V；F．合上原动机开关，调剂自耦调压器的输出，电动机将慢慢启动到额定转速；G．当机组转速升到95%以上时，微机励磁调剂器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。
电力系统自动化技术实训报告
电力系统自动化技术实训报告1. 实训目标本次实训旨在深入了解电力系统自动化技术，并通过实际操作掌握相关技能。
具体目标包括：- 理解电力系统自动化技术的基本原理和应用领域；- 研究电力系统自动化技术的常用设备和工具；- 能够使用软件对电力系统进行监测、控制和管理；- 掌握电力系统自动化技术中的数据分析和故障诊断方法。
2. 实训内容2.1 理论研究通过研究电力系统自动化技术的相关理论，包括但不限于以下内容：- 电力系统自动化技术的发展历程和现状；- 电力系统自动化技术的基本原理和工作原理；- 电力系统自动化技术的应用领域和优势；- 电力系统自动化技术中的常用设备和工具。
2.2 实践操作通过实践操作，深入了解和掌握电力系统自动化技术的具体实施方法和技能，包括但不限于以下内容：- 使用软件对电力系统进行监测和数据采集；- 使用软件对电力系统进行控制和管理；- 进行电力系统自动化技术的实验和模拟；- 研究电力系统故障诊断和数据分析方法。
3. 实训成果通过本次实训，预计能够达到以下成果：- 对电力系统自动化技术有较为全面的理解和掌握；- 能够独立进行电力系统的监测、控制和管理；- 能够运用电力系统自动化技术进行故障诊断和数据分析；- 具备一定的实践操作能力和技术应用能力。
4. 实训总结本次实训通过理论研究和实践操作，使我对电力系统自动化技术有了更深入的了解和掌握。
通过实际操作，我学会了使用软件对电力系统进行监测、控制和管理，并掌握了电力系统故障诊断和数据分析方法。
这些技能对于我未来在电力系统领域的发展具有重要意义。
通过本次实训，我对电力系统自动化技术的应用前景和发展趋势有了更清晰的认识，也增强了我在该领域的专业能力。
5. 参考资料- 电力系统自动化技术教材- 相关学术论文和专业期刊- 电力系统自动化技术实验指导书。
电力系统自动化综合实训
《电力系统自动化综合实训》Practice of Power System Automation课程代码：21206010 课程性质：实验实习实训（必修）适用专业：电管、电气开课学期：17总学时数：两周总学分数：2.0一、实习的性质和目的本课程是电管和电气工程及其自动化专业必修课程之一，是理论与应用相结合，重在实际动手操作和案例分析的课程。
二、实习内容及学时分配（一）同步发电机准同期并列实验1、手动准同期2、半自动准同期3、全自动准同期4、准同期条件整定（二）电力系统功率特性和功率极限实验1、无调节励磁时功率特性和功率极限的测定2、手动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定3、自动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定（三）电力系统暂态稳定实验1、短路对电力系统暂态稳定的影响2、提高暂态稳定的措施实验3、异步运行和再同步的研究具体分配参见下表：附件：电力系统实验操作规程本实验的目的在于培养学生掌握系统的实验方法与操作技能，培养学生学会根据实验目的、实验内容及实验设备，拟定实验线路，选择所需仪器，确定实验步骤，测取所需数据，进行电路工作状态分析研究，得出必要结论，完成实验。
一．实验前先熟悉所用的组件，记录继电器铭牌数据和选择合适的仪表量程，然后依次排列组件和仪表，便于测取数据。
二．根据实验线路图及所选组件、仪表按图接线。
接线原则应先接串联主回路，再接并联支路。
实验线路图中的直流、交流和控制回路，应分别用不同颜色的导线连接。
三．实验中如果需要改接线路，必须先按下“停止”按钮以切断交流电源，保证实验操作的安全。
四．开启电源前，“单相自耦调压器”电源开关必须在“关”的位置，调压器必须调至零位。
五．如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障后方可进行实验。
六．预习继电器及其保护装置的实验方法，对所测数据的大小作到心中有数。
正式实验时，应根据实验步骤逐次测取数据，注意其关联性。
电力系统自动化-实验三 遥控、遥测、遥信、遥调四遥实验
实验三遥控、遥测、遥信、遥调四遥实验1.本次实验的目的和要求1）、熟悉远动技术在电力系统中的应用。
2)、理解遥控、遥测、遥信、遥调的具体意义，及实现方法。
2.实践内容或原理早期的电力系统调度，主要依靠调度中心和各厂站之间的联系电话，这种调度手段，信息传递的速度慢，且调度员对信息的汇总、分析、费时、费工，它与电力系统中正常工作的快速性和出现故障的瞬时性相比，调度实时性差。
电力系统采用远动技术后，厂站端的远动装置实时地向调度中心的装置传送遥测和遥信信息，这些信息能直观地显示在调度中心的屏幕显示器上和调度模拟屏上，使调度员随时看到系统的实时运行参数和系统运行方式，实现对系统运行状态的有效监视。
在需要的时候，调度员可以在调度中心操作，完成向厂站中的装置传送遥控或遥调命令。
由于远动装置中信息的生成，传输和处理速度非常快，适应了电力系统对调度工作的实时性要求，使电力系统的调度管理工作进入了自动化阶段。
调度自动化系统中的远动系统由远动主站、远方终端RTU和通道组成。
远动终端（RTU）与主站配合可以实现四遥功能：1）遥测：采集并传送电力系统运行的实时参数2）遥信：采集并传送电力系统中继电保护的动作信息、断路器的状态信息等3）遥控：从调度中心发出改变运行设备状况的命令4）遥调：从调度中心发出命令实现远方调整发电厂或变电站的运行参数本实验平台上，可完成的四遥功能见表6。
1)、遥信、遥测与电力系统远程监视电力系统的遥信遥测是由安装在发电厂和变电站的远动终端（RTU）负责采集电力系统运行的实时参数，并借助远动信道将其传送到调度中心的。
电力系统运行的实时参数有：发电机出力，母线电压，线路有功和无功负荷，断路器的状态信息等。
在本实验中，RTU的信息采集功能由微机励磁调节器、微机调速器和智能电力监测仪承担远动信道用有线通信信道来模拟，通信方式采用问答式（Polling）方式，调度中心的计算机负责管理调度自动化功能。
采用面向对象的人机交互界面，通过鼠标点击查询远方厂站实时参数并自动检测和报告断路器变位和模拟量越限。
电力系统自动化实训报告
一、前言随着科技的飞速发展，电力系统自动化已成为现代电力系统的重要组成部分。
为了提高电力系统的运行效率、保障电力系统的安全稳定，我国对电力系统自动化技术的研究和应用投入了大量的人力物力。
为了使学生们更好地了解电力系统自动化技术，提高动手能力和实际操作技能，我们组织了电力系统自动化实训课程。
本文将对我参加的电力系统自动化实训过程进行总结和分析。
二、实训目的1. 了解电力系统自动化技术的基本原理和组成；2. 掌握电力系统自动化设备的操作方法和调试技巧；3. 培养学生解决实际问题的能力，提高动手实践能力；4. 激发学生对电力系统自动化技术的兴趣，为今后从事相关工作打下基础。
三、实训内容1. 电力系统自动化技术基本原理（1）电力系统自动化技术概述电力系统自动化技术是指利用电子、计算机、通信等技术，实现电力系统运行、监控、保护和控制的自动化。
它主要包括以下几个方面：①电力系统监控：对电力系统运行状态进行实时监测，及时发现并处理异常情况；②电力系统保护：对电力系统中的故障进行快速切除，保障电力系统安全稳定运行；③电力系统控制：对电力系统进行优化调度，提高电力系统运行效率；④电力系统通信：实现电力系统各环节之间的信息交换和资源共享。
（2）电力系统自动化设备电力系统自动化设备主要包括：①继电保护装置：对电力系统故障进行检测、判断和切除；②监控装置：对电力系统运行状态进行实时监测；③控制装置：对电力系统进行优化调度；④通信装置：实现电力系统各环节之间的信息交换。
2. 电力系统自动化设备操作与调试（1）继电保护装置操作与调试①操作步骤：检查设备外观、连接线、电源等，进行设备自检；投入运行，观察设备运行状态，发现异常及时处理。
②调试方法：根据实际运行情况，调整保护定值、时间等参数，确保设备正常运行。
（2）监控装置操作与调试①操作步骤：检查设备外观、连接线、电源等，进行设备自检；投入运行，观察设备运行状态，发现异常及时处理。
电力系统自动化实验报告(二)
电力系统自动化实验报告（二）引言概述:本文是关于电力系统自动化实验的报告，旨在分析和总结电力系统自动化的实验结果和应用。
本报告主要总结了电力系统自动化实验的五个主要方面，包括实验目的、实验装置、实验过程、实验数据分析和实验结果。
通过对这些方面的详细分析和讨论，旨在加深对电力系统自动化实验的理解。
正文:1. 实验目的:1.1 掌握电力系统自动化的基本原理和方法。
1.2 理解电力系统自动化在实际应用中的重要性。
1.3 学习使用电力系统自动化设备和软件。
2. 实验装置:2.1 介绍所使用的特定设备和软件。
2.2 分析实验装置的功能和特点。
2.3 讨论实验装置的优缺点。
3. 实验过程:3.1 详细描述实验的步骤和流程。
3.2 解释每个步骤的目的和意义。
3.3 分析实验过程中可能出现的问题和解决方法。
4. 实验数据分析:4.1 记录实验过程中获得的数据。
4.2 对数据进行分析和解释。
4.3 比较不同实验条件下的数据结果。
5. 实验结果:5.1 总结实验所得的主要结果。
5.2 分析实验结果与预期目标的一致性。
5.3 探讨实验结果的启示和应用前景。
总结:通过对电力系统自动化实验的详细分析和讨论，本报告总结出以下几点结论：首先，掌握了电力系统自动化的基本原理和方法，这对于实际应用具有重要意义。
其次，实验装置的功能和特点对于实验结果具有重要影响，需要充分了解和评估。
第三，实验过程中可能出现的问题需要及时解决，以确保实验顺利进行。
第四，实验数据的分析和解释对于得出准确的实验结果至关重要。
最后，本实验结果与预期目标基本一致，说明电力系统自动化具备良好的应用前景。
电力系统自动化综合实验
第一章同步发电机准同期并列实验一、实验目的1．加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件；2．掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法；3．熟悉同步发电机准同期并列过程；4．观察、分析有关波形。
二、原理与说明将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。
准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。
根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。
正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。
它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。
线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。
它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。
手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点(同相点)时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。
自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。
准同期控制器根据给定的允许压差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压均频控制脉冲。
当所有条件均满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。
三、实验项目和方法（一）机组启动与建压1．检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置；2．合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。
调速器面板上数码管在并网前显示发电机转速（左）和控制量（右），在并网后显示控制量（左）和功率角（右）。
调速器上“并网”灯和“微机故障”灯均为熄灭状态，“输出零”灯亮；3．按调速器上的“微机方式自动/手动”按钮使“微机自动”灯亮；4．励磁调节器选择它励、恒UF运行方式，合上励磁开关；5．把实验台上“同期方式”开关置“断开”位置；6．合上系统电压开关和线路开关QF1，QF3，检查系统电压接近额定值380V；7．合上原动机开关，按“停机/开机”按钮使“开机”灯亮，调速器将自动启动电动机到额定转速；8．当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。
电力系统自动化实验报告
电力系统自动化实验报告学院 : 核技术与自动化工程学院专业 : 电气工程及其自动化班级 : 电气工程及其自动化1班学号 :姓名 :指导老师 : 顾民完成时间 : 2014.5.11目录实验一发电机组的起动与运转实验 (3)实验二典型方式下的同步发电机起励实验 (7)实验三励磁调节器控制方式及其相互切换实验 (9)实验四典型方式下的同步发电机起励实验 (15)实验五励磁调节器的控制方式及其相互切换 (16)实验六跳灭磁开关灭磁和逆变灭磁实验 (21)实验一发电机组的起动与运转实验一、实验目的1．了解微机调速装置的工作原理和掌握其操作方法。
2．熟悉发电机组中原动机（直流电动机）的基本特性。
3．掌握发电机组起励建压，并网，解列和停机的操作二、原理说明在本实验平台中，原动机采用直流电动机模拟工业现场的汽轮机或水轮机，调速系统用于调整原动机的转速和输出的有功功率，励磁系统用于调整发电机电压和输出的无功功率。
图 3-1-1 为调速系统的原理结构示意图，图 3-1-2 为励磁系统的原理结构示意图。
图 3-1-1 调速系统原理结构示意图装于原动机上的编码器将转速信号以脉冲的形式送入 THLWT-3 型微机调速装置，该装置将转速信号转换成电压，和给定电压一起送入 ZKS-15 型直流电机调速装置，采用双闭环来调节原动机的电枢电压，最终改变原动机的转速和输出功率。
图 3-1-2 励磁系统的原理结构示意图发电机出口的三相电压信号送入电量采集模块 1，三相电流信号经电流互感器也送入电量采集模块 1，信号被处理后，计算结果经 485 通信口送入微机励磁装置；发电机励磁交流电流部分信号、直流励磁电压信号和直流励磁电流信号送入电量采集模块 2，信号被处理后，计算结果经485 通信口送入微机励磁装置；微机励磁装置根据计算结果输出控制电压，来调节发电机励磁电流。
三、实验内容与步骤1．发电机组起励建压⑴先将实验台的电源插头插入控制柜左侧的大四芯插座（两个大四芯插座可通用）。
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发电机开 关（即同 期开关） 微机调 速装置
微机准同 期控制器
示波器
微机磁励 调节器
实验系统详细接线图
第二部分 模拟实验步骤 注意：强电实验！！！
1、无穷大电源系统的投入 ①合上设备的“电源开关”； ②合上“系统开关”（即按其红色按钮）； 观察与记录：“系统电压”表的指示值； ③调整“调压器”，将无穷大系统母线电压调为额定值； 通过“电压切换”开关观测三相电压和线电压是否对称合格；
观察与记录：IL、UL、UF、P、Q等变化情况； ④手动方式下，调整“手动励磁”旋钮； 微机方式下，按“增磁”、“减磁”按钮； 即可改变发电机端电压， 观察与记录：IL、UL、UF、f等变化情况。
3、发电机励磁系统的投入 ①励磁方式有手动它励、微机自并励、微机它励等三种可 供选择，（注：在线运行时不可切换方式的选择！！）， ②控制方式有恒UF、恒IL、恒、恒Q等四种可供选择，
观察与记录：发电机转速n的变化。
显示切换
2、原动机与调速系统的投入 ④按下“停机/开机”命令按钮，即为“开机”；
开机指示灯亮，观察与记录发电机转速n和功角δ； ⑤手动方式下，调整“电位器”； 微机方式下，按下“增速、（减速）”命令； 控制量在增加、发电机启动并增速； 继续增加控制量，将转速n调为其额定转速（即频率为50Hz）
观察与记录：发电机转速n的变化。
控制量指可控 硅触发电压
3、发电机励磁系统的投入 ①励磁方式有手动它励、微机自并励、微机它励等三种可 供选择，（注：在线运行时不可切换方式的选择！！）， ②控制方式有恒UF、恒IL、恒、恒Q等四种可供选择，
本实验选择“恒UF”方式， 按下“恒UF”按钮，即选择了此控制方式； ③合上“励磁开关”，(并注意松开“灭磁开关”)，
本实验选择“恒UF”方式， 按下“恒UF”按钮，即选择了此控制方式； ③合上“励磁开关”，(并注意松开“灭磁开关”)，
观察与记录：IL、UL、UF、P、Q等变化情况； ④手动方式下，调整“手动励磁”旋钮； 微机方式下，按“增磁”、“减磁”按钮； 即可改变发电机端电压， 观察与记录：IL、UL、UF、f等变化情况。
观察与记录：相关的电压值的变化。
原动机开关 电源开关
系统开关 励磁开关
2、原动机与调速系统的投入 ①先检查指针式电位器是否调整为0； ②合上“原动机开关”； ③开机方式有模拟方式、微机手动、微机自动等三种可供选择
注：在线运行时不可切换方式的选择！！ ④按下“停机/开机”命令按钮，即为“开机”；
开机指示灯亮，观察与记录发电机转速n和功角δ； ⑤手动方式下，调整“电位器”； 微机方式下，按下“增速”命令； 控制量在增加、发电机启动并增速； 继续增加控制量，将转速n调为其额定转速（即频率为50Hz）
7、发电机组的停机操作 ①按“灭磁开关”按钮，实现发电机的逆变灭磁； ②跳开“励磁开关”； ③松开“停机/开关”命令按钮，即停机； ④让发电机减速、逐渐停止后，跳开“原动机开关”。
原动机开关 电源开关
系统开关 励磁开关
8、无穷大系统的退出 ①完成实验后，发电机解列，线路退出工作， 即跳开原来投入的5个线路开关； ②跳开“系统开关”，即按其绿色按钮； ③断开“电源开关”。
电力系统自动化实验指导
第一部分 模拟实验系统原理
设 备：
发电机开 系统电气一次接线图
关（即同 期开关）
及其自动控制系统
n/f/p u/Q
微机调 速装置
微机磁励 调节器
微机准同 期控制器
同期开关
微机准同 期控制器
同期开关 的两侧： 电压、频率、相位
相同
合闸 （即并网）
原动机开关 电源开关
系统开关 励磁开关
结束实验。 经老师许可后离开实验室！！！
3、发电机励磁系统的投入 按下“恒UF”按钮，即选择了此控制方式； ③合上“励磁开关”，(并注意松开“灭磁开关”)，
观察与记录：IL、UL、UF、P、Q等变化情况； ④手动方式下，调整“手动励磁”旋钮； 微机方式下，按“增磁”、“减磁”按钮； 即可改变发电机端电压， 观察与记录：IL、UL、UF、f等变化情况。
4、与无穷大系统的并列操作 [并列]： ①输电线路的投入，投入5个线路开关，即按其红色按 钮，双回路工作； ②注意同期开关时间的整定（本实验取0.5s）； ③同期方式选择有手动、半自动、全自动三种，
（注：在线运行时不可切换方式的选择！）
4、与无穷大系统的并列操作 [并列]：
④若是手动方式，观察同期的三个条件和调整发电机频率 和电压，当条件满足时手动合上“发电机开关”并网。 若是微机手动方式，则按“同期命令”按钮，即发出同期 命令，手动微调发电机频率和电压，当条件满足时自动并 网。 若是微机自动方式，则按“同期命令”按钮，即发出同期 命令，当条件满足时自动并网。
4、与无穷大系统的并列操作 [并列]：
⑤*并网成功后，置同期方式开关为OFF； 观察与记录：UF、P、Q、f等变化情况。
5、系统正常运行调节： ①并网后，通过调整调速器的增加量或减少量，
即可以增加、减少发电机的有功输出； 注：原动机电流不能超过额定值，观察表计的指针。 ②并网后，通过调整励磁装置的增加或减少量， 即可以增加、减少发电机的无功输出； 观察与记录：UF、P、Q、f等变化情况。
注意： 原动机电流不能超过额定值（关注表计）！！
电位器指针不能低于并列时的电位器指针位置， 否则发电机向系统吸收有功功率。！！！
本实验不能合上“短路”按钮，否则后果自负！
6、发电机组的解列操作 ①将发电机组的有功、无功输出调为0或接近为0； ②跳开“发电机开关”，即与系统解列。
发电机开 关（即同 期开关）