单机一无穷系统稳态运行方式实验.doc

实验一 单机一无穷大系统稳态运行方式实验 一、实验目的 通过实验分析，进一步掌握简单电力系统潮流分布的概念。了解和掌握对称稳定情况下，输电系统网络结构和运行方式变化对简单电力系统潮流分布的影响。 二、实验原理 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1.1所示。 图1.1 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、实验内容 （一）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。 （二）双回路对称运行与单回路对称运行比较实验 按实验（一）的方法进行实验（二）的操作，只是将原来的单回线路改成双回路运行。将实验（一）的结果与实验（二）进行比较和分析。 表1.1 单双回路对称运行比较 P Q I UF US △U 单回路 双回路 注：US—系统电压； △U—输电线路的电压损耗。 四．实验报告要求 1．整理实验数据，说明单回路送电和双回路送电对电力系统稳定运行的影响，并对实验结果进行理论分析。 2．根据不同运行状态的线路首、末端的实验数据、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点和变化范围。 五、思考题 何为电压损耗、电压降落？ 潮流计算的目的是什么？ 实验二 复杂电力系统运行方式实验(设计性) 一、实验目的 通过实验分析，进一步掌握复杂电力系统潮流分布的概念。了解和掌握对称稳定情况下，输电系统网络结构和运行方式变化对复杂电力系统潮流分布的影响。通过课堂理论教学与实践相结合，提高学生的感性认识。 二、实验设备 PS—4G型电力系统微机监控实验台、WDT-Ш型电力系统综合自动化实验台（1—4台）。 三、实验内容 “ PS—4G型电力系统微机监控实验台”是将四台“ WDT-Ш型电力系统综合自动化实验台”的发电机组及其控制设备作为各个电源单元组成一个可变环形网络，如图所示： 图2.1 系统一次接线图 1、起动：将G-A,G-B,G-C,G-D四个由“ WDT-Ш型电力系统综合自动化实验台”模拟的模拟发电厂中的发电机起动起来建立发电机母线电压。（发电机的起动在“ WDT-Ш型电力系统综合自动化实验台”装置的介绍中有详细介绍这里就不再叙述） 2、选择运行方式：根据网络结构的需要，闭合相应开关。把系统电压送至各模拟发电厂和负荷母线。 3、发电机并网：按照运行方式要求将所需发电机准同期并网。（发电机的准同期并网只能在发电厂进行既只能在“ WDT-Ш型电力系统综合自动化实验台”上进行操作） 4、投入负荷：按照所选运行方式投入所需要的负荷。 5、数据记录：利用PSM-820三相多功能数字式电表或微机监控台主机的监控主界面对各个潮流分布数据进行观察记录。 示例： 全网络全负载运行 图2.2 全网络全负载运行线路图 实验数据：