电力系统分析I实验指导书
电力系统分析指导书
电力系统分析指导书电力系统分析实验指导书与实验报告班级：.学号：.姓名：.机械与电子工程学院2011.2实验一系统调差特性实验一、实验目的1.深入理解调差原理，掌握改变发电机电压调节特性斜率的方法。
2.多台机组在同一母线上并联运行时，无功功率分配与无功调节特性的关系。
3.理解调差系数的含义及其发电机外特性曲线。
二、原理与说明为了改变发电机外特性曲线，使并列运行的各台机组之间合理分配无功负荷，或者为了维持系统某一点电压恒定，在负荷变化时，要对电力网电压损耗进行补偿，因而设置了无功调差电路。
三、实验步骤系统电压调至380V,按照电力系统并列实验步骤，将发电机经变压器实验装置，输电线路实验装置和无穷大系统并列。
1.零调差实验1）设置微机励磁调节装置的“调差系数”为“0”，具体操作方法见附录2微机励磁装置使用说明。
2）降低系统电压来增加发电机无功输出。
可以通过调节与无穷大电源连接的三相自耦调压器来降低系统电压，记录端电压Ud和无功Q 数值于表1中。
2.正调差实验1）设置微机励磁调节装置的“调差系数”为“5”，具体操作方法见附录2微机励磁装置使用说明。
2）降低系统电压来增加发电机无功输出。
可以通过调节与无穷大电源连接的三相自耦调压器来降低系统电压，记录端电压Ud和无功Q 数值于表1中。
3.负调差实验1）设置微机励磁调节装置的“调差系数”为“-5”，具体操作方法见附录2微机励磁装置使用说明。
2）降低系统电压来增加发电机无功输出。
可以通过调节与无穷大电源连接的三相自耦调压器来降低系统电压，记录端电压Ud和无功Q 数值于表1中。
表1思考题：改变发电机电压调节特性斜率的方法？理解调差系数的含义？回答多台机组在同一母线上并联运行时，无功功率分配与无功调节特性的关系？实验二电力系统暂态稳定实验一、实验目的1. 通过实验加深对电力系统暂态稳定内容的理解，使理论教学与实践结合，提高学生的感性认识；2. 学生通过实际操作，从试验中观察到系统失步现象和掌握正确处理的措施。
电力系统分析实验指导书
3。
1 电力系统稳定性实验（一）3。
1。
1 实验目的1）加深理解电力系统静态稳定的原理.2) 了解提高电力系统静态稳定的方法.3。
1.2 原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念"。
一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗,电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据.因此，除了通过结合实际的问题,让学生掌握此类“数值概念"外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。
实验用一次系统接线图如图3—1所示。
本实验系统是一种物理模型。
原动机采用直流电动机来模拟,当然,它们的特性与大型原动机是不相似的。
原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。
实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。
发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节装置来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。
“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源,因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大"母线的条件.实验台上安装有TQDB—III多功能微机保护实验装置，可以用来测量电压、电流、功率和频率。
实验台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
图3—1 一次系统接线图3。
1.3 实验项目与方法3。
1。
3。
1 负荷调节实验1）启动机组，满足条件后并网运行，并网后退出同期装置，并网步骤见“同步发电机准同期并列实验"。
2) 将调速装置的工作方式设为“自动”,将励磁装置的工作方式设为“恒Ug”.3）调节调速装置的增速减速按钮，可以调节发电机有功功率输出,调节励磁调节装置的增磁减磁按钮，可以调节发电机输出的无功功率。
电力系统稳态分析实验一指导书(弘深)
实验1 电力系统潮流计算模型的建立2.1 实验目的熟悉稳态建模的过程，了解DSA中PSAT软件的数据格式，掌握系统模型建立的方法，为潮流计算提供数据基础。
2.2 预习要求根据实验内容和步骤完成预习报告，并思考实验作业题。
2.3 实验内容2.3.1 创建潮流计算模型创建一个潮流计算模型可以有两种方式：新建一个潮流计算模型，或者打开一个已有的潮流计算模型。
①新建一个潮流计算模型新建一个潮流计算模型有两种方式：绘制单线图或创建元件数据表格。
（1）单线图（SLD）1）从“File”菜单中选择“New Project”，或者单击工具条中的“New Project”按钮。
一个新的PSAT工程窗口被打开。
2）从“File”菜单中选择“New Diagram”，或者单击工具条中的“New Diagram”按钮，一个新的潮流单线图绘制窗口被打开。
同时，在窗口右侧出现单线图（SLD）工具箱，工具箱中提供了如母线、发电机、线路、变压器等各种电气元件的图形按钮。
3）单击SLD工具箱中某元件的图形按钮，然后将鼠标移至图形绘制窗口中任意位置单击，则可将选中的元件放在该位置上。
除母线外，在放置该元件的同时，需将其与已有母线进行连接。
4）双击图形窗口中的元件，则可打开该元件的属性对话框，输入或更改元件参数。
5）单线图完成后，可通过“File”菜单中的“Save Diagram”进行保存。
（2）元件数据表1）从“File”菜单中选择“New Project”，或者单击工具条中的“New Project”按钮。
一个新的PSAT工程窗口被打开。
2）在工作区窗口“project”树状列表中，单击“PowerFlow Data”左侧“+”号展开此列表，此列表包括建立系统模型所需所有元件，如AC Bus，Generator等。
双击需要添加的元件，则右侧窗格区域出现该元件的数据表格，可以查看、修改元件参数和添加元件；3）从“Edit”菜单中选择“Insert New Row”菜单项，出现对话框，选择新建元件的接入母线，点击“OK”进入元件属性对话框，输入或更改元件参数后点击“OK”，完成元件的添加或修改。
电力系统分析实验指导书
3.1电力系统稳定性实验（一）3.1.1实验目的1)加深理解电力系统静态稳定的原理。
2)了解提高电力系统静态稳定的方法。
3.1.2原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。
一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。
因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。
实验用一次系统接线图如图3-1所示。
本实验系统是一种物理模型。
原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。
原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。
实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。
发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节装置来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。
“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。
实验台上安装有TQDB-III多功能微机保护实验装置，可以用来测量电压、电流、功率和频率。
实验台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
图3-1一次系统接线图3.1.3实验项目与方法3.1.3.1负荷调节实验1)启动机组，满足条件后并网运行，并网后退出同期装置，并网步骤见“同步发电机准同期并列实验”。
2)将调速装置的工作方式设为“自动”，将励磁装置的工作方式设为“恒Ug”。
3)调节调速装置的增速减速按钮，可以调节发电机有功功率输出，调节励磁调节装置的增磁减磁按钮，可以调节发电机输出的无功功率。
4)将有功、无功减到零值作空载运行，记录空载励磁电流。
电力系统分析实验指导书new1
电力系统分析实验指导书广东工业大学自动化学院电力工程系目录实验一电力系统分析综合程序PSASP概述2实验二一个简单电力系统的短路计算 4 实验三一个复杂电力系统的短路计算5实验四基于PSASP的电力系统潮流计算实验 7实验五基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验 8实验六基于PSASP的单机－无穷大系统稳定分析实验10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、其他工具潮流计算短路计算稳定分析静态安全分析电压稳定谐波分析等电网基础数据库固定模型库用户自定义模型库固定模型库第一层是：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。
✧文本支持环境：点击“数据”菜单项，执行“基础数据”和“公用参数”命令，可依次输入各电网元件的参数。
✧图形支持环境：在“编辑模式下”，利用工具箱，输入电网接线图。
作图时，若元件参数尚未输入，会自动弹出相关数据录入窗口，此时输入数据即可。
注意：两种环境下，均应先输入母线数据，再处理其他元件！！！2).方案定义：从基础数据库中抽取数据组，组合成不同方案，以确定电网的规模，结构和运行方式。
✧文本支持环境：点击“计算”菜单项，执行“方案定义”命令。
✧图形支持环境：“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“方案定义”命令。
3）数据检查：对确定的电网结构进行检查，检查网架结构的合理性，计算规模是否超出范围。
电力系统分析综合性实验指导书
综合性实验指导书实验名称：《电力系统分析课程设计与实践》实验项目性质：理论计算，计算机仿真与验证。
所涉及课程：电力系统分析计划学时：两周一、实验目的1.培养学生独立分析问题、解决问题的能力。
2.掌握电力系统简单潮流、短路的手工计算方法。
3.掌握电力系统分析计算软件的使用方法。
4.利用电力系统分析计算软件，进行电力系统潮流、短路、小信号稳定性和暂态稳定性分析。
5.培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
二、实验内容1.电力系统潮流分布计算；（手算）2.电力系统三相短路起始次暂态电流的计算，短路后指定时刻短路电流周期分量的计算，任意支路故障电流和节点电压的计算；（手算）3.电力系统不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算；任意支路故障电流和节点电压的计算；（手算）4.利用电力系统分析计算软件，进行电力系统潮流、短路计算；5.利用电力系统分析计算软件，进行电力系统小干扰稳定性和暂态稳定性分析；6.设计电力系统稳定性控制措施。
三、实验（设计）仪器设备和材料清单1.电力系统计算机仿真实验室；2.电力科学研究院电力系统综合计算程序（PSASP）；四、实验要求1.根据教学计划，为期二周，安排在《电力系统分析》课程之后；2.潮流、短路计算针对一个5机电力系统，要求完成全部的计算任务，并通过PSASP验证结果；3.稳定分析针对10机，39母线，19个负荷和46条支路的New England 测试系统，采用PSASP分析软件，要求：进行全面的小干扰稳定性分析，并针对弱阻尼振荡模式配置电力系统稳定器；进行N－1暂态稳定校验，并针对严重故障提出稳定控制措施。
五、实验步骤及结果测试1.潮流计算手工计算；2.短路计算手工计算；3.短路计算计算机仿真验证；4.小干扰稳定性分析；5.小干扰稳定性控制措施设计；6.暂态稳定性分析；7.暂态稳定性控制措施设计；8.撰写设计说明书。
六、考核形式1.纪律考核：学生组织出勤情况和工作态度等；2.书面考核：设计报告的完成质量、撰写水平等；3.现场考核：系统仿真的操作熟练程度；4.采用五级评分制。
电力系统分析一实验教学大纲
电力系统分析一实验教学大纲一、实验基本信息课程编号：201404121课程中文名称：电力系统分析（一）课程英文名称：Analysis of Power System课程性质：专业核心课程开课专业：电气工程及其自动化开课学期：5课程总学时：40实验学时：2是否独立设课：否二、实验目的和任务目标1：依据电力分析和设计的流程与规范，能够对电力系统电力网络的工程和科学问题，撰写报告和设计文稿。
(对应指标点10-1)通过相关实验内容，使学生熟悉实验设备操作，增强学生的实验技能和基本操作技能；加深对功率调节原理、机组特性调节等理论知识的理解。
培养和提高学生的动手能力，锻炼学生应用理论知识分析实验现象的能力；规范其分析和设计实验的流程；培养学生严谨的科学作风、科学方法和实践能力。
三、实验教学基本要求1、通过撰写实验报告，具备就电力网络工程和科学问题规范撰写报告、设计文稿的能力。
熟悉发电机并网、解列、发电机组有功和无功调节操作；利用实验的方式，加深对无功调节原理的理解，掌握发电机电压调节特性调节方法；了解电压调差系数和无功调节特性曲线对电网无功调配的影响。
理解实验设备的工作原理；规范学生实验数据测试、处理和分析的过程，锻炼学生应用理论知识分析实验现象的能力；锻炼学生依据电力分析和设计的流程与规范，撰写电力实验报告的能力。
（对应目标1）实验过程中，需要注意以下几点：（1）具有注意用电安全和严格执行设备操作规范的工程意识；（2）具备实验前必须提前设计，操作前预估现象、预想好应对措施的科学素养（3）通过实验过程的协同配合，达到团队合作能力的锻炼，（4）根据实验现象，剖析原因并找到解决办法的能力（5）通过实验报告的撰写，掌握电力实验报告的撰写规范。
四、实验项目基本情况五、实验教材（指导书）或网络资源[1]黄曼磊，卢芳.电力系统实验.黑龙江教育出版社，2008[2]自编实验指导手册，2013六、考核方式实验准备情况占20%，实验过程40%,实验报告40%。
（完整版）《电力系统分析》课程设计指导书
电压等级的选择是一个涉及面很广的综合性问题，除了考虑输电容量、距离等各种因素外，还应根据动力资源的分布、电源及 工业布局等远景发展情况，通过全面的技术比较后，才能确定。并且，由于电网的电压等级和接线方案有着密切的关系，因 此，一般地区电网设计中，接线方案和电压等级确定同时进行。在课程设计中，由于条件限制，不可能同时论证电压等级和进 行方案设计。因此，一般根据题目所给数据，参考附表B —4，并根据同一地区，同一电力系统内应尽可能简化电压等级的原 则，合理的确定电压等级。
根据以上的比较，可以从原始方案中初步确定出2～3个方案，然后，再作详细的技术经济比较。 （3）详细经济技术比较，确定电网接线的最优方案。 上面（2）步中确定的2～3个方案，均是技术上以成立的方案，在最优方案的确定中，只作进一步的经济比较。
经济比较的主要指标是电力网的一次投资和年运行费用。在比较中只考虑各方案的不同部分，不考虑各方案的相同部分。 1）导线截面积的选择 为了计算投资积年运行费用，必须首先选择输电线路的导线截面。 在选择导线截面积之前，首先进行各种方案的的初步潮流 计算。取 km x /42.00Ω=，km r /21.00Ω=，00=b ，计算出各条线路的最大输送功率。 按经济电流密度以及该线路正常运行方式下的最大持续输送功率，可求得导线的经济截面积，其实用计算公式为 ? cos 3max N j JU P S = 或N j JU Q P S 32 max 2max += 式中，m ax P —正常运行方式下线路最大持续有功功率（KW ） max Q —正常运行方式下线路最大持续无功功率（KW ） N U —线路额定电压（KV ） J —经济电流密度（2A/mm ） ，其值可根据线路的m ax T 及导线材料，由附表B —5查得。 ?cos —负荷的功率因数 根据计算所得的导线的经济截面积结果，选取最接近的标称截面的导线。 注意： 线路的最大负荷利用小时数m ax T 应由所通过的各负荷点的功率及其m ax T 决定。 ＃对于放射形网络，每条线路只向一个负荷点供电，则线路的最大负荷利用小时数m ax T 就是负荷所提供的最大负荷利用小 时数； ＃对于链形网络，各线路的最大负荷利用小时数m ax T 等于所提供负荷点的最大负荷利用小时数的加权平均值，即 ∑∑=?=??= n jj n jj j P TP T1 max 1 max max max 式中，j P ?m ax —各负荷点的最大有功功率； j T ?m ax —各负荷点的最大负荷利用小时数。
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实验指导书
专业课程：电力系统分析Ⅰ
专业班级：
指导教师：
实验时间：
南昌大学信息工程学院电气与自动化工程系
实验须知
实验是工科高等院校一个十分重要的教学环节，上好实验课是加强学生基本技能训练，提高教育质量，培养又红又专建设人才的重要措施。
因此，要求学生认真做到以下各条：
一、严格遵守实验室的纪律和制度，遵守实验课操作规程，爱护国家财产，损坏仪器设备要赔。
二、实验前，必须坚持理论联系实际的原则，树立老老实实的科学态度。
尊重老师，听从指导，集中精力作好实验。
三、实验完毕，必须将实验仪器设备擦净、复原、整理好，实验记录送交实验指导教师检查签字后，方可离开实验室，不合格者要重做。
四、认真地处理实验数据，写好实验报告，在实验一周后，送交实验指导老师，不合格者要重写。
五、不得赤脚、穿背心、球裤进入实验室，实验室内应保持肃静、整洁、卫生、严禁随地吐痰，严禁吸烟。
实验一电力网数学模型模拟实验
一、实验目的：
本实验通过对电力网数学模型形成的计算机程序的编制与调试，获得形成电力网数学模型：节点导纳矩阵的计算机程序，使数学模型能够由计算机自行形成，即根据已知的电力网的接线图及各支路参数由计算程序运行形成该电力网的节点导纳矩阵。
通过实验教学加深学生对电力网数学模型概念的理解，学会运用数学知识建立电力系统的数学模型，掌握数学模型的形成过程及其特点，熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。
二、实验器材：
计算机、软件（已安装，包括各类编程软件C语言、C++、VB、VC等、应用软件MATLAB 等）、移动存储设备（学生自备，软盘、U盘等）
三、实验内容：
编制调试形成电力网数学模型——节点导纳矩阵的计算机程序。
程序要求根据已知的电力网的接线图及各支路参数运行形成该电力网的节点导纳矩阵。
1.将事先编制好的形成电力网数学模型的计算程序原代码由自备移动存储设备导入计
算机。
2.在相应的编程环境下对程序进行组织调试。
3.应用计算例题验证程序的计算效果。
4.对调试正确的计算程序进行存储、打印。
5.完成本次实验的实验报告。
四、实验数据：
例题2：《电力系统分析》（上册）72页例4-1
五、实验报告要求：
1.实验目的、实验内容。
2.程序调试记录，逐条记录下程序调试过程中发现的问题及解决的方法。
3.程序框图。
4.所编程序清单。
5.例题运行结果。
六、思考题：
1．什么是输入阻抗？什么是转移阻抗？网络化简的方法有哪些？
2.简述节点导纳矩阵的形成的过程，节点导纳矩阵的阶数与系统的节点数有什么关系？节点导纳矩阵的互导纳y ij在数值上等于什么？举例说明当网络结构发生变化时，如何修改？
3.节点电压方程的求解方法有哪些？
4.简述节点阻抗矩阵元素的物理意义及其形成。
实验二电力系统短路计算实验
一、实验目的：
本实验通过对电力系统对称短路计算的计算机程序的编制与调试，获得进行简单对称短路计算的计算机程序，使电力系统对称短路计算能够由计算机自行完成，即根据已知的节点导纳矩阵及故障点位置由计算程序运行完成该电力系统的对称短路计算。
通过实验教学加深学生对电力系统对称短路计算的念的理解，学会运用数学模型进行短路计算，掌握电力系统对称短路的计算过程及其特点，熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。
二、实验器材：
计算机、软件（已安装，包括各类编程软件C语言、C++、VB、VC等、应用软件MATLAB 等）、移动存储设备（学生自备，软盘、U盘等）
三、实验内容：
编制调试电力系统对称短路计算的计算机程序。
程序要求根据已知的电力网的数学模型（节点导纳矩阵）及故障点位置，完成该电力系统的对称短路计算，要求计算出短路电流、短路功率等参数。
具体如下：
1、熟悉对称短路计算方法，按照计算方法编制程序。
2、将事先编好的电力系统对称短路计算的程序源代码由自备移动存储设备导入计算机。
3、在相应的编程环境下对程序进行组织调试。
4、应用计算例题验证程序的计算效果。
5、对调试正确的计算程序进行存储、打印。
6、完成本次实验的实验报告。
四、实验数据：
例题1：
节点导纳矩阵：
⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤
⎢
⎢⎢
⎢
⎣
⎡----699.0699
.00
0699.0355.4695.1961.10
695.1945.10
961.10961.6j j j j j j j j j j
4 j1.4
短路电流：I f = - j0.4895 五、实验报告要求： 1、实验目的、实验内容。
2、程序调试记录，逐条记录下程序调试过程中发现的问题及解决的方法。
3、所编程序清单。
4、例题运行结果。
六、思考题：
1. 理解课本上讲述的同步电机突然三相短路的物理分析。
2. 简述无阻尼绕组同步电机突然三相短路时，短路电流所含各种分量以及各自由电流
衰减时间常数的确定，有阻尼绕组同步电机突然三相短路时有什么不同之处？ 3. 简述电力系统三相短路电流的实用计算的条件，应用前提及使用方法。
4. 三相短路时短路容量的标么值等于什么？。