实验1 电力系统
电力系统分析实验一
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实验三：同步发电机准同期并列运行
3.3 实验步骤：手动准同期
状态设置
起励建压
手动并网
● 微机励磁 ● 他励 ● 手动同期 ● 恒Ug控制
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● n=1485 rpm ● Ug＝390V ●
投入无穷大系统
，调压器电压设 置400V
● 投入同期表
观察指针偏转方 向和偏转角度
三相同步发电机： P N =2kW，cosΦ=0.8， UN =400V， nN =1500rpm
额定负载： P=2.0kw, Q=1.5kva
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实验一：电力系统综合自动化实验平台认识
1.5 系统构成：可调负载箱
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实验二：发电机组启动与运转
2.1 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。
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电力系统综合自动化实验
安全操作规程
1. 检测相序。 2．上电前，应做如下工作：
⑴ 检查实验台、控制柜和发电机组间的电缆线是否正确可靠连接。 ⑵ 原动机的光电编码器与控制柜间的连线是否可靠连接。 ⑶ 实验台和控制柜间的通信线是否可靠连接。
3．上电后，实验前，检查微机准同期装置、微机励磁装置和微机线路保 护装置的“系统设置”内的参数是否为实验要求的值。 4．实验过程中，单手操作；人体不可接触带电线路，如自耦调压器的输 入、输出接线端。 5．发电机组在启动后，切勿推拉发电机组。 6．在进行发电机组与系统间的解列操作时，要注意零功率解列。 7. 实验结束后，检查自耦调压器和手动励磁旋钮是否向左调到最小。
实验一电力系统潮流计算
实验一电力系统潮流计算
一、实验背景
潮流计算是电力系统的基础，也是电力系统优化设计的前提。
它是一种求解受非线性条件制约的线性方程组的数值方法，能够求解电力系统的稳态潮流，即电力系统在其中一种操作或运行状态下的电压、电流大小和方向。
潮流计算可以为电力系统的综合分析、可靠性分析、功率调度、故障分析、电压控制、电源接入分析、调节器诊断、可调装置分析等提供重要的输入参数。
二、实验步骤
（1）系统参数设置：确定潮流计算模型中的系统参数，包括拓扑结构、主变参数以及节点馈电和负荷数据。
（2）特性参数选择：确定潮流计算模型中特性参数，包括电抗器、变压器的损耗参数、电容器的补偿方式以及可调节装置参数等。
（3）潮流程序的编制：根据模型结构，以及确定的参数，编制潮流计算程序。
（4）潮流计算的运行：运行潮流计算程序，得到电力系统中的线路电流、电压、有功、无功等参数。
（5）潮流计算结果分析：分析潮流计算结果，验证潮流计算模型和输入参数的准确性，对电力系统的可靠性进行评价和优化设计。
三、实验过程
此次实验采用PSCAD/EMTDC软件。
电力系统继电保护实验报告一
实验一 输电线路电流常规保护实验 (三相短路时Ⅰ段保护动作情况及灵敏度测试实验)一、 实验目的1．了解电磁式电流保护的组成。
2．学习电力系统电流中电流、时间整定值的调整方法。
3．研究电力系统中运行方式变化对保护范围的影响。
4．根据实验数据分析出无时限电流速断保护最大保护范围。
二、 接线方式试验台一次系统原理图如图1所示。
采用完全星形接线的电流保护如图2所示。
电流保护一般采用三段式结构，即电流速断（I 段），限时电流速断（II 段），定时限过电流（III 段）。
但有些情况下，也可以只采用两段式结构，即I 段（或II 段）做主保护，Ⅲ段作后备保护。
PT测量1A2B2C2A电流测量C相电流测量B相KA2KA3KA4KA5KA6KT KMKA1A相负载B相负载C相负载合闸分闸abc1A1B 1C微机PT输入电流测量A相1B1C合闸分闸2A2B2C微机CT1微机CT2+220KS KS-220-220A图1 完全星形两段式接线图KA1,KA2,KA3是I 段，位于保护屏的上排；KA4,KA5,KA6是II 段，位于保护屏的下排。
三、 实验内容与步骤实验内容：三相短路时Ⅰ段保护动作情况及灵敏度测试实验实验要求：在不同的系统运行方式下，做两段式常规电流保护实验，找出Ⅰ段电流保1 2,4,5Ω 测量孔1KM 1CT TM 220/127V R S最小 最大 区内 区外PT 测量 2KM 2CT K1 1R 2Ω 3KM R d 10Ω 2R 45ΩDX K3 移相器 图1 电流保护实验一次系统图 电流、电压保护护的最大和最小保护范围。
四、实验过程及步骤（1）按前述完全星形实验接线，将变压器原方CT的二次侧短接，记录I段三个电流继电器的整定值。
（2）系统运行方式选择置于“最大”，将重合闸开关切换至“OFF”位置。
（3）把“区内”、“线路”和“区外”转换开关选择在“线路”档(“区内”、“区外”是对变压器保护而言的，在线路保护中不使用)。
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1实验报告
电力系统实验单机—无穷大系统稳态运行实验学院 : 电气信息学院专业 : 电气工程及其自动化班级 : 8学号 : 28姓名 : 黄金老师：单机—无穷大系统稳态运行实验一、实验目的1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。
二、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”。
为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2所示。
图2 一次系统接线图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器来实现自动调节。
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。
为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。
为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。
此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
三、实验项目和方法1．单回路稳态对称运行实验在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。
(整理)电力系统继电保护实验指导书
实验一 阶段式过电流与自动重合闸前加速一、实验目的1、熟悉自动重合闸前加速保护的原理与接线。
2、掌握自动重合闸与继电保护的配合形式。
3、理解继电保护与自动重合闸前加速这种配合形式的使用场合。
二、实验说明重合闸前加速保护是当线路发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性地瞬时动作，使断路器跳闸，尔后再借助于自动重合闸来纠正这种非选择性的动作。
重合闸前加速保护的动作原理可由图12-1说明,线路X-1上装有无选择性的电流速断保护1和过流保护2，线路X-2上装有过流保护4，ZCH 仅装在靠近电源的线路X-1上。
无选择性电流速断保护1的动作电流，按线路末端的短路电流来整定，动作不带延时。
过流保护2、4的动作时限按阶梯原则来整定，即t 2＞t 4。
图 12-1 自动重合闸前加速保护原理示意图当任何线路、母线（I 除外）或变压器高压侧发生故障时，装在变电所I 的无选择性电流速断保护1总是先动作，不带延时地将1QF 跳开，尔后ZCH 动作再将1QF 重合。
若所发生的故障是暂时性的，则重合成功，恢复供电；若故障为永久性的，由于电流速断已由ZCH 的动作退出工作，因此，此时通过各电流保护有选择性地切除故障。
图12-2示出了ZCH 前加速保护的原理接线图。
其中1LJ 是电流速断，2LJ 是过流保护。
从该图可以清楚地看出，线路X-1故障时，首先速断保护的1LJ 动作，其接点闭合，经JSJ 的常闭接点不带时限地动作于断路器，使其跳闸，随后断路器辅助触点起动重合闸装置，将断路器合上。
重合闸动作的同时，起动加速继电器JSJ ，其常闭接点打开，若此时线路故障还存在，但因JSJ 的常闭接点已打开，只能由过流保护继电器2LJ 及SJ 带时限有选择性地动作于断路器跳闸，再次切除故障。
自动重合闸前加速保护有利于迅速消除故障，从而提高了重合闸的成功率，另外还具有只需装一套ZCH 的优点。
其缺点是增加了1QF 的动作次数，一旦1QF 或ZCH 拒绝动作将会扩大停电范围。
电力系统 运行方式及潮流分析实验结题报告(实验一)讲解
Beijing Jiaotong University电力系统运行方式及潮流分析实验结题报告姓名：TYP班级：电气0906学号：********指导老师：***完成日期：2012.3.20一、实验目的1、掌握电力系统主接线电路的建立方法；2、掌握辐射形网络的潮流计算方法；3、比较计算机潮流计算与手算潮流的差异；4、掌握不同运行方式下潮流分布的特点。
二、实验内容1、辐射形网络的潮流计算；2、不同运行方式下潮流分布的比较分析。
三、实验步骤1、熟悉仿真环境及主接线系统的搭建打开仿真软件，根据教程熟练软件里各项工具的使用，并最终搭建起辐射形网络主接线系统。
系统中各个模块的参数设定如下：（1）升压变压器B1根据变比=18/110，Uk％=14.3％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％等数据设定参数，此处应将绕组2额定电压设为1.1倍的2测网络额定电压。
具体参数设定如下图：（2）线路L1，L2根据长度：80km，电阻：0.21Ω/km，电抗：0.416Ω/km，电纳：2.74×10-6S/km等数据设定参数，其中需将线路额定电压设为110kV，以保证仿真成功。
同时要通过电纳的数值换算出正序电容的数值，具体公式为b=2πf N C,算出正序电容为8.721690881nF/km。
具体参数设定如下图：（3）降压变压器B2，B3根据Un=15MVA，变比=110/11 KV，Uk％=10.5％，Pk=128KW，P0=40.5KW，I0/In=3.5％等数据设定参数。
其中2测网络额定电压须设为10kV，绕组2额定电压设为11kV，因为国家电网规定的线路电压标准中只有10kV，而没有11kV。
具体参数设定如下图：（4）负载F1，F2根据F1：20+j15MVA； F2：30+j12MVA等数据设定两个负载的参数。
具体参数设定如下图：（5）同步发电机G1根据G1：300+j180MVA（平衡节点）等数据设定参数。
电力系统自动装置实验报告
电力系统自动装置实验报告
实验目的，通过实验，掌握电力系统自动装置的工作原理和调试方法。
实验内容：本次实验主要包括以下内容：
1. 了解电力系统自动装置的基本原理和组成结构；
2. 掌握电力系统自动装置的调试方法和步骤；
3. 进行实际的调试操作，观察自动装置的工作情况。
实验步骤：
1. 阅读相关资料，了解电力系统自动装置的工作原理和调试方法；
2. 进行实际的调试操作，按照步骤逐一进行；
3. 观察自动装置的工作情况，记录数据和现象；
4. 分析实验结果，总结经验和教训。
实验结果，通过实验，我们成功地调试了电力系统自动装置，并观察到了其正常的工作情况。
在实际操作中，我们发现了一些问题，并及时进行了调整和修正，最终取得了满意的效果。
实验总结，本次实验使我们更加深入地了解了电力系统自动装置的工作原理和调试方法，增强了我们的实际操作能力。
在未来的工作中，我们将继续努力，不断提高自己的技能和水平。
存在的问题，在实验过程中，我们遇到了一些困难和挑战，需要更加深入地学习和实践，以提高自己的能力。
改进措施，为了更好地掌握电力系统自动装置的调试方法，我们将加强理论学习，积极参与实际操作，不断提高自己的技能和经验。
实验人员，XXX、XXX、XXX。
日期，XXXX年XX月XX日。
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电力系统实验报告姓名：班级：学号：实验1 电力系统运行方式及潮流分析实验一、实验目的1、掌握电力系统主接线电路的建立方法2、掌握辐射形网络的潮流计算方法3、比较计算机潮流计算与手算潮流的差异4、掌握不同运行方式下潮流分布的特点二、实验内容1、辐射形网络的潮流计算2、不同运行方式下潮流分布的比较分析三、实验方法和步骤1．辐射形网络主接线系统的建立在DDRTS中绘出辐射形网络主接线图如下所示输入参数（系统图如下）：G1：300+j180MV A（平衡节点）变压器B1：Sn=360MV A，变比=18/121，Uk％=14.3％，Pk=230kW，P0=150kW，I0/In=1％；变压器B2、B3：Sn=15MV A，变比=110/11 kV，Uk％=10.5％，Pk=128kW，P0=40.5kW，I0/In=3.5％；负荷F1：20+j15MV A；负荷F2：28+j10MV A；线路L1、L2：长度：80km，电阻：0.21Ω/km，电抗：0.416Ω/km，电纳：2.74×10-6S/km（注意转换）。
2．辐射形网络的潮流计算（1）调节发电机输出电压，使母线A的电压为115KV，运行DDRTS进行系统潮流计算，在监控图页上观察计算结果项目DDRTS潮流计算结果变压器B2输入功率10.10+j8.83变压器B2输出功率10.01+7.53变压器B3输入功率10.10+j8.83变压器B3输出功率10.01+7.53线路L1输入功率25.18+j13.25线路L1输出功率24.10+j13.82线路L2输入功率25.18+j13.25线路L2输出功率24.10+j13.82（2）手算潮流：变压器B2（B3）、线路L1（L2）潮流计算：已知：G1：300+j180MVA （平衡节点）;变压器B1：Sn=360MVA ，变比=18/121，Vk ％=14.3％，Pk=230KW ，P0=150KW ，I0/In=1％；变压器B2、B3：Sn=15MVA ，变比=110/11 KV ，Uk ％=10.5％，Pk=128KW ，P0=40.5KW ，I0/In=3.5％；负荷F1：1LD S =20+j15MVA ；负荷F2：2LD S =28+j10MVA ；线路L1、L2：l=80km ，r=0.21Ω/km ，x=0.416Ω/km ，b=2.74×10-6S/km 。
计算线路参数：S lb B B lx lr L L L L L L 4621212110192.21074.28028.33416.080X X 8.1621.080R R --⨯=⨯⨯===Ω=⨯===Ω=⨯=== 所以，S 4L1L L1L L1L 1038.4B 2B 64.16X 5.0X 4.8R 5.0R -⨯==Ω==Ω==变压器参数：Ω=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⋅==Ω=⨯⨯⨯=⨯==7.84100010151001105.1010100%X X 88355.61000)1015(11012810R R 32322123232221N N K T T N N K T T S V V S V P所以，Ω==Ω==35.42X 5.0X 44.3R 5.0R T1T T1T变压器并联支路的功率损耗为：MVAj j S I jP S N )05.1081.0()1005.3105.40(2)100%(23000+=+⨯⨯=⋅+⨯=∆线路并联支路的功率损耗为：MVar j j B jV L N 65.2210384.4)10110(2Q 4232L -=⨯⨯⨯-=⋅-=∆-所以，母线B 处的运算负荷为：MVA j j j j S Q L )39768.8081.28(05.1081.065232.21028S S 0LD2B +=++-+=∆+∆+=变压器功率损耗为：MVAj j jX R V T T NLD LD )19.218.0()35.4244.3(1101520)(Q P S 22222121T +=++=++=∆ 所以，从B 点流出的功率为：MVA j S S S LD T )19.1718.20(1'2+=+∆= 流入B 点的功率为：MVA j S S B )59.2526.48(S '22+=+=线路功率损耗为：MVA j jQ R V L L N )10.407.2()(QP S 22222L +=++=∆所以，从A 点流出的功率为：MVA )69.2933.50S S S 2L '1j +=+∆=（所以，线路电压损耗为：kV V A 972.7X Q R P V L '1L '1L =+=∆所以，kV 028.107972.7115V V V L A B =-=∆-=变压器上的电压损耗为：kV V B 45.7X Q R P V T'2T '2T =+=∆所以，V k 9578.911011V V V T B C =⨯∆-=）（（3）计算比较误差分析经比较，手算结果与计算机仿真结果相差不大。
产生误差原因：手算时是已知首端电压、末端功率的潮流计算，计算过程中要将输电线路对地电容吸收的功率以及变压器励磁回路吸收的功率归算到运算负荷中，并且在每一轮的潮流计算中都用上一轮的电压或功率的值（第一轮电压用额定电压）。
3．不同运行方式下潮流比较分析（1）实验网络结构图如上。
由线路上的断路器切换以下实验运行方式： ①双回线运行（L1、L2均投入运行）② 单回线运行（L1投入运行，L2退出）将断路器断开对上述两种运行方式分别运行潮流计算功能，将潮流计算结果填入下表：双回线运行 单回线运行 变压器B2输入功率 10.10+j8.83 10.10+j8.83 变压器B2输出功率 10.01+j7.51 9.99+j7.49 变压器B3输入功率 10.10+j8.83 10.10+j8.83 变压器B3输出功率 10.01+j7.51 9.99+j7.49 线路L1输入功率 25.18+j13.25 53.79+j36.99 线路L1输出功率 24.10+j13.82 48.20+j28.37 线路L2输入功率 25.18+j13.25 —0.00—j0.00 线路L2输出功率 24.10+j13.82 —0.00+j0.00 母线A 电压 115KV 114.601KV 母线B 电压 107.191KV 96.0769KV 母线C 电压9.99782KV8.77939KV（2）比较分析两种运行方式下线路损耗、母线电压情况答：比较以上两组数据可知，在相同条件下，单回路运行与双回路运行相比线路运行方式潮流总损耗、变压器损耗都大，尤其是无功损耗，最终导致无功补偿不足，电网电压下降。
其中，最主要原因是，双回路运行方式有两个回路构成，线路总阻抗为单回路运行方式下的一半，静电功率（电纳）为单回路运行方式下的两倍。
四、 思考题1、辐射型网络的潮流计算的步骤是什么？ 答：（1）已知末端电压和末端功率的潮流计算：已知末端电压2V 和末端功率2S ，要求首端电压和1V 首端功率1S ，以及线路上的功率损耗S ∆。
首先运用公式2''''22''''2R Q -X P V ,Q P V V V X R =+=∆δ计算电压降落的横分量和纵分量，则首端电压为：2221V V V V δj +∆+=，线路上的功率损耗和线路首端的输入功率为：B1'1L '''222''2''L B22''Q j S S S S S j R V Q P S Q j S S ∆+=∆+=++=∆∆+=，），（，X（2）已知首端电压和首端功率的潮流计算：已知首端电压1V 和首端功率1S ，要求末端电压和2V 末端功率2S ，以及线路上的功率损耗S ∆。
首先运用公式2''''12''''1R Q -X P V ,Q P V V V X R =+=∆δ计算电压降落的横分量和纵分量，则末端电压为：1112V V V V δj -∆-=，线路上的功率损耗和线路末端的输出功率为：B1'2L '''222''2''L B21''Q j S S S S S j R V Q P S Q j S S ∆-=∆-=++=∆∆-=，），（，X（3）已知首端电压和末端功率的潮流计算：假设所有未知节点电压均为额定电压，首先从线路末端开始，按照已知末端电压和末端功率的潮流计算的方法，逐段向前计算功率损耗和功率分布，直至线路首端。
然后利用已知的首端电压和计算得到的首端功率，从线路首端开始，按照已知首端电压和首端功率的潮流计算的方法，逐段向后计算电压降落，得到各节点的电压。
2、试分析比较手动潮流计算方法与计算机潮流计算方法的误差，并分析其根源。
答：产生误差原因：手算时是已知首端电压、末端功率的潮流计算，计算过程中要将输电线路对地电容吸收的功率以及变压器励磁回路吸收的功率归算到运算负荷中，并且在每一轮的潮流计算中都用上一轮的电压或功率的值（第一轮电压用额定电压）。
3、电力网络的节点类型有那些？试比较分析其特点。
答:（1）PQ 节点：有功功率P 和无功功率Q 是给定的，节点电压（θ，V ）是待求量，其发电功率一般为0或某一固定值。
（2）PV 节点：有功功率Q 和电压幅值V 是给定的，节点无功功率Q 和节点电压相位θ是待求量，这些节点有足够的可调无功量。
在电力系统中，这一类节点数量很少。
（3）平衡节点：只有一个，节点电压（θ，V ）已知，有功功率P 和无功功率Q 未知。
一般，。
0=θ。
一般选主调频发电厂或出线最多的发电厂为平衡节点。
4、对潮流进行控制一般都有哪些措施？答：（1）合理分配各发电厂的负荷；（2）合理进行无功补偿；（3）改变输电线路的参数。