电力系统动模稳态实验

(综合型,2学时)

1、实验目的

(1）熟悉与掌握组建复杂电力系统的方法与步骤;

（2）掌握复杂电力系统线路或负荷投切与结构变化等各种运行方式的调整操作;

（3)熟悉复杂电力系统的网络结构和各种运行状态与运行参数值变化范围； (4)掌握复杂电力系统正常运行状态下的潮流分布情况。

2、实验原理

（1)本实验采用的电力系统,一次接线方案如图4-1所示。01G发电机（模拟水轮发电机）通过升压变压器（01T）、输电线路、大容量母线、降压变压器(21T）、再经过调压器与无限大容量系统(市电）联接。输电线路采用双回路（31XL和32XL）或单回路(31XL）远距离输电线路模型。静态负荷系统（92T）可以投入或切除。

图4—1 电力系统一次接线

（2）在保持系统各节点电压在允许范围内的前提下,在不改变网络主结构时，通过分别改变发电机有功、无功来改变潮流的分布；可以通过投、切负荷改变电力网潮流的分布；也可以改变网络结构来改变电力网潮流的分布，还可以调整无穷大母线电压来改变电力网潮流的分布等.

3、内容与方法

运行方式的确定：将水轮发电机系统的调速系统仿真器设定为“微机方式\"，将发电励

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磁系统的励磁方式转换开关设定为“微机它励方式”；将微机励磁调节器的控制方式设定为“恒UF方式”。

注意：1)切勿在带电情况下切换励磁开关！ 2)切勿随意调节励磁变压器变比调节旋钮！ 3）切勿随意投切负阻器！ 4)注意安全距离!

（1）组建复杂电力系统的方法与步骤 首先，无穷大电源系统的投入； 其次，输电线路的投入；

最后，发电机组的同期并网投入，并输出一定的有功和无功功率.

实验步骤自行拟定，经指导教师审阅合格后，方可进行操作!！！ 步骤：

观察与记录：各线路开关状态、各母线电压、各发电机组有功无功功率、各线路有功无功功率和方向。

表4—1 发电机功率改变前 U I P Q 01G01G 低压侧 高压侧 系统 QF21 QF51 QF42 QF44 QF92 (2)在远方手动操作台上，改变发电机有功、无功输出功率来改变潮流的分布各发电机输出功率改变大小由同学们自己设计,并记录下各开关状态.

注:发电机最大有功为12kw，不能超出此值；

由于系统惯性大，有功功率应缓慢调节，每次调节后,需等待一段时间，观察系统

是否稳定，以取得准确的测量数值,同时以防超调。

观察并记录:系统中运行参数的变化并将结果加以分析和比较。

表4-2 发电机功率改变后 U I P Q 01G 低压侧 01G 系统 高压侧 QF21 QF51 QF42 QF44 QF92 （3）在远方手动操作台上,通过投入静态负荷（92T）改变潮流的分布 在相同的网络结构下各发电机向系统输送一定负荷，投入各地方静态负荷。观察并记录系统中运行参数的变化并将结果加以分析和比较，并记录下各开关状

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态。

表4-3 投入静态负荷（92T）后的潮流分布 01G 01G 系统 QF51 低压侧 高压侧 QF21 U I P Q QF42 QF44 QF92

（4）在远方手动操作台上,通过改变网络结构来改变潮流的分布

在相同的运行条件下，即各发电机的运行参数保持不变,改变网络结构，观察并记录系统中运行参数的变化，并将结果加以比较和分析，并记录下各开关状态。

实验方案和相关的表格同学们自己设计!

(5）结束实验的相关操作

实验结束时，需将发电机组的有功和无功减小到接近0值，解列与停机、退出所有的线路、无穷大电源系统的切除。

上述实验的第（5）项的操作步骤自己拟定！

拟好实验步骤,经指导教师审阅合格后，方可进行操作！！!

4、实验报告要求

（1）总结组建复杂电力系统的有关注意事项；

(2）列出复杂电力系统运行方式调整操作的各项措施； (3）比较分析电力系统正常运行状态下的潮流分布情况； （4）比较各项实验数据，分析其产生的原因。

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实验二、电力系统综合调度运行实验

（多机系统,综合型,2学时）

1、实验目的

(1）掌握电力系统的电压和功率分布情况； (2）掌握电力系统有功功率平衡和频率调整； （3)掌握电力系统无功功率平衡和电压调整; (4)加深理解电力系统综合调度运行意义。

2、实验原理

（1）实验条件与系统接线图详见。

MAMFMGG-AW-GKMDG-BMBMD纯电阻感性负荷纯电感G-DMCME （2）由于电力系统元件数量大，接线复杂,因而大大地增加了分析计算的复杂性。作为电力系统的调度和通信中心担负着整个电力网的调度任务,以实现电力系统的安全优质和经济运行的目标。

(3）本实验采用“微机监控台\"模拟电力系统的调度和通信中心。针对5个发电厂的安全、合理分配和经济运行进行调度，针对电力网的有功功率进行频率调整，针对电力网的无功功率的合理补偿和分配进行电压调整。

（4)微机监控台对电力网的输电线路、联络变压器、负荷全采用了微机型的标准电力监测仪，可以现地显示各支路的所有电气量，并实时显示电力系统的运行状况。

(5)所有常规监视和操作除在现地进行外,均可以在远方的监控系统上完成，计算机屏幕显示整个电力系统的主接线的开关状态和潮流分布，通过画面切换可以显示每台发电机的运行状况，通过鼠标的点击，可远方投、切线路或负荷，还可以通过鼠标的操作增、减有功或无功功率。运行中可以打印潮流分布图、生成的报表等。

G-CG-E3、内容与方法

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(1＊)电力系统的初始运行条件

投入三台机组，组建多机电力系统（G—D＃机组不开机和并网）. ①在调度台上投入“操作电源开关\"、再投入多机电网的所有“线路开关”，形成环网。

(注：调度台的“动力电源开关\"不能投入、系统开关也不能合闸！切记!！！) ②G—A＃机组就地手动并入大网（注意是大网！）向系统的线路充电； ③G-B＃机组同期并入大网。

④G—C#机组同期并入大网，形成三机电力系统. ⑤手动或微机监控投入三组静态负荷（LDA、LDB、LDC）。

⑥均衡调节三台机组的有功出力和无功出力,使电压与频率接近额定值。 注：第（1＊）步是由指导老师操作！

(2)有功功率与频率、无功功率与电压的协调平衡调度运行

观察与记录初始系统的运行状态:各母线电压、各发电机组有功无功功率、各线路和负荷的有功无功功率和方向、系统频率(所需的表格自行设计!）。

①投入一组动态负荷（电动风机）。

观察与记录系统的新状态:各母线电压、各发电机组有功无功功率、各线路和负荷的有功无功功率和方向。

②再投入一组动态负荷（电动风机）.

观察与记录系统的新状态：各母线电压、各发电机组有功无功功率、各线路和负荷的有功无功功率和方向、系统频率。

③协调调整运行状态

调整的原则：有功和无功功率尽量就地就**衡，减少相应的损耗，减轻对联络线的负担，增加应付突发事故的能力.

调整的手段：通过下达相关的调度指令予以实现。

均衡地调整三台机组的有功无功出力!使电压与频率恢复.

观察与记录系统的新状态：各母线电压、各发电机组有功无功功率、各线路和负荷的有功无功功率和方向、系统频率.

④MD母线电压不足应用进行补偿 在MD母线上投入一组电容器。

观察与记录系统的新状态：各母线电压、各发电机组有功无功功率、各线路和负荷的有功无功功率和方向。

（4)采用微机监控系统进行综合的有功无功调度运行 采用微机监控系统进行综合的有功无功调度运行调整，对发电机和负荷进行监控.

在监控系统的计算机屏幕上显示整个电力系统的主接线的开关状态和潮流分布。

要求自行生成典型的运行状态报表一份,并进行编辑或打印。

注：打印三种运行状态下的报表！!! (6）结束实验的相关操作

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实验结束时，需将负荷和发电机组逐级更替退出与停机（以免发生事故!）、退出所有的线路、和相关电源的切除.

4、实验报告要求

（1)列出电力系统有功与频率调整的措施； （2)列出电力系统无功与电压调整的措施；

(3）列表整理实验过程中的各运行状态数据，并进行比较分析;

（4）将所打印的报表数据进行分析，说明各种实验现象，并分析其原因。

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