电力系统稳态分析实验指导书

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1、电力系统稳态分析实验指导书目录实验一单机－无穷大系统稳态运行方式实验31.1实验目的31.2原理说明31.3实验内容与步骤4实验二电力系统潮流计算分析实验72.1实验目的72.2原理说明72.3实验内容与步骤7实验三电力系统有功功率—频率特性实验123.1实验目的123.2原理说明123.3实验内容与步骤14实验四电力系统无功功率—电压特性实验194.1实验目的194.2原理说明194.3实验内容与步骤2023实验一单机－无穷大系统稳态运行方式实验1.1实验目的1．熟悉远距离输电的线路基本结构和参数的测试方法。2．掌握对称稳定工况下，输电系统的各种运行状态与运

2、行参数的数值变化范围。3．掌握输电系统稳态不对称运行的条件、参数和不对称运行对发电机的影响等。1.2原理说明单机－无穷大系统模型，是简单电力系统分析的最基本，最主要的研究对象。本实验平台建立的是一种物理模型，如下图1-1所示。图1-1单机－无穷大系统示意图发电机组的原动机采用国标直流电动机模拟，但其特性与电厂的大型原动机并不相似。发电机组并网运行后，输出有功功率的大小可以通过调节直流电动机的电枢电压来调节（具体操作必须严格按照调速器的正确安全操作步骤进行！可参考《微机调速装置基本操作实验》）。发电机组的三相同步发电机采用的是工业现场标准的小型发电机，参数与大型

3、同步发电机不相似，但可将其看作一种具有特殊参数的电力系统发电机。实验平台给发电机提供了三种典型的励磁系统：手动励磁、常规励磁和微机励磁系统，可以通过实验台的转换开关切换（具体操作必须严格按照励磁调节装置的正确安全操作步骤进行！实验平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。“无穷大系统”采用大功率三相自耦调压器，三相自耦调压器的容量远大于发电机的容量，可近似看作无穷大电源，并且通过调压器可以方便的模拟系统电压的波动。实验平台提供的测量仪表可以方便的测量（电压，电流，功率，功率因数，频率）并可通过切换开关显示受端和送端的P，Q，cosΦ

4、。发电机组装设了功角测量装置，通过频闪灯可以直观，清晰的观测功角（使用前请仔细阅读附录一“功角指示装置原理说明”，注：由于功角指示的指针相对于频闪灯的发光静止，但实际是在高速运转，切勿用手触摸！），还可通过微机调速装置测来测量功角。231.3实验内容与步骤开电源前，调整实验台上的切换开关的位置，确保三个电压指示为同一相电压或线电压；发电机运行方式为并网运行；发电机励磁方式为常规励磁，他励；并网方式选择手动同期。1．单、双回路稳态对称运行实验1）发电机组自动准同期并网操作输电线路选择XL2和XL4（即QF2和QF4合闸），系统侧电压US=300V，发电机组启机，

5、建压，通过可控线路单回路并网输电。2）调节调速装置的增、减速键，调整发电机有功功率；调节常规励磁装置给定，改变发电机的电压，调整发电机无功功率，使输电系统处于不同的运行状态，为了方便实验数据的分析和比较，在调节过程中，保持cosΦ=0.8US=300V不变。观察并记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析和比较运行状态不同时，运行参数（电压损耗、电压降落、沿线电压变化、无功功率的方向等）变化的特点及数值范围，记录数据于表1-1中。注：在调节功率过程中发电机组一旦出现失步问题，立即进行以下操作，使发电机恢复同步运行状态：操作微机调速装置上的“－

6、”减速键，减少有功功率；增加常规励磁给定，提高发电机电势；单回路切换成双回路。3）低发电机转速，并调节励磁，使得发电机发出的有功功率和无功功率接近于0，此时投入XL1和XL3（即QF1和QF3合闸），重复步骤（2），并将数据记录在表1-1中。4）发电机组的解列和停机保持发电机组的P=0，Q=0，此时按下QF0分闸按钮，再按下控制柜上的灭磁按钮，按下微机调速装置的停止键，转速减小到0时，关闭原动机电源。5）实验台和控制柜设备的断电操作依次断开实验台的“单相电源”、“三相电源”和“总电源”以及控制柜的“单相电源”、“三相电源”和“总电源”（空气开关向下扳至OFF）

7、。表1-1COSΦ=0.8US=300VP：kWQ：kVarU：VI：A参数线路结构P1Q1P2Q2IUSUswΔUΔPΔQ单回路0.511.5双回路0.511.5232P1，Q1－送端功率；P2，Q2－受端功率；I－相平均电流；Usw－中间站电压ΔU－电压损耗；ΔP－有功损耗；ΔQ－无功方向2．单回路稳态非全相运行实验输送单回路稳态对称运行时相同的功率，此时设置发电机出口非全相运行（断开一相），观察并记录运行状态和参数变化情况。⑴发电机组自动准同期并网操作实验步骤同实验内容⒈⑵单回路稳态非全相运行①微机保护定值整定：电流Ⅱ段“投入”，整定动作电流为2倍稳态运

8、行时的动作电流，动作时间0.5秒，重合