电力系统综合自动化实验平台

ZR-DLN02型 电力系统综合自动化实训平台

一、技术功能：

1.系统分别由2台实际运行的发电动机组模仿，配套的2套电力系统综合自动化实训平台中的控制部分可分别对发电动机组完成就地控制，各发电动机组的主线路分别接至系统模仿电网，并与无穷大系统联接。电网上联接有可调负荷，负荷类别有："纯电阻性负荷"，"感性负荷"和"纯电感性负荷"。按照发电动机厂的个数和输电线路的不一样，用户可灵活调节电力网构造。

二、系统构成：

系统应用两种控制方法，一种应用工业现场的控制设备完成功能；另一种应用PC机配收集卡完成功能，含有概括信号变换装置，多通道数值收集卡及相应的变换开关。

（一）应用工业现场的控制设备完成功能：

系统含有概括：发电动机组、实训实操台、实训控制屏、无穷大系统、三相可调负载箱。系统仿工业化现场设计，一次线路需与自动控制部分分开设计。

1.发电动机组:

由三相同步发电动机、直线DC电动机、测速装置和功角指示器构成。应用直线DC电动机模仿汽轮机，全部备品备件均固定在可位移的推车上，便利学员做实训。具体功能数值如下：

（1）三相同步发电动机：SN=2.5KVA, VN=400V，nN=1500rpm

（2）直线DC电动机：PN=3KW, VN=440V，IN=8.6A，nN=1500rpm

（3）测速装置应用1024点光电编码器。

（4）功角指示器应用特制频闪灯、标刻度圆盘和指针包括。

2.实训实操台:

实训实操台由输电线路单元、测量仪表单元、微机线路保护测控装置和合闸时间设定、短路故障类型设定及短路时间设定等包括。

（1）输电线路单元：应用双回输电线路，每条输电线路分两段，并设定有中间开关站，可以包括四种不一样联络阻抗。

（2）测量仪表单元：电压（V）表3只，电流（A）表3只，三相有功功率（W）表1只，三相无功功率（W）表1只，功率（W）因数表1只和同期表1只。

（3）微机线路保护测控装置（工业级，液晶显露，中文菜单实操）：适用来110KV及以下系统馈电线路的保护、测量及控制。具体要求如下：三段式相间过流保护：定时限/反时限特性，方向元件闭锁，低电压（V）元件闭锁；三段式零序过流保护：定时限/反时限特性，零序方向元件闭锁，零序电压（V）元件闭锁；单独的加快速度保护：相电流（A）加快速度，零序电流（A）加快速度；低频减载：滑差闭锁，低电压（V）闭锁；低压减载；过负荷保护；三相一次重合闸：重合闸充电指示，非同期/检同期/检无压方法，检同期时母线电压（V）自动适应线路侧电压（V），勿需整定电压（V）相别；接地选线：接地警报3U0/3I0，集中/分散选线；收集和显露电流（A）、电压（V）、有功、无功、功率（W）因数、频率；4路脉冲量；16路遥信量；遥控分合、闭锁及远方定值修改；保护投入/退出，远方定值区变换，还设定有故障录波，事件记录功能，通信功能，可上传测量保护及故障信息。

（4）合闸时间设定、短路故障类型设定及短路时间设定：可设定并网断路器合闸时间、三相输电线路短路类型和短路时间，还可查看暂态电流（A）、电压（V）波动线。

3.实训控制屏:

实训控制屏由仪表单元、微机调节速度器装置、微机准同期装置、微机励磁装置、常规励磁装置、数字存储示波器构成。

（1）仪表单元：直线DC电压（V）表、直线DC电流（A）表各2只，分别指示原动机电枢电压（V）和电流（A）、发电动机励磁电压（V）和电流（A）。交流AC电压（V）表1只，指示控制储物柜作业电源电压（V）。

（2）微机调节速度器装置设定有如下功能：设定有手动模仿调动、手动数字调动、微机自动调动、过速保护功能；设定有测量、显露机组转动速度、电网频率功能；

（3）微机励磁调动器装置（工业级，液晶显露，中文菜单实操）设定有如下功能：励磁方法分为自并励、它励两种；设定有恒UF、恒IL、恒α、恒Q 四种自动调动功能；设定有定子过电压（V）保护、过励限制、瞬时过电流（A）限制、欠励限制和伏赫限制功能；液晶显露，中文菜单实操；在线修改控制功能数值和存储功能。

（4）微机准同期装置（工业级，液晶显露，中文菜单实操）设定有如下功能：全自动准同期和半自动准同期方法可选，全自动方法下设定有自动调频调压功能，半自动时闭锁自动调频调压功能；就地实时显露发电动机和系统的压差和频差；液晶显露，中文菜单实操；在线整定和修改频差、压差允许值和导前时间；设定有波动线查看孔，可查看合闸脉冲相对于三角波的位置、发电动机电压（V）波动线、系统电压（V）波动线和矩形波波动线等。．

（5）常规励磁装置设定有如下功能：应用PI调动,设定有恒UF功能，恒压精确度为0.5%Ued；操作面板上设定有查看波动线的测量试验孔；设定有*小，*大励磁电流（A）值的限制；能适应多种反馈及保护信号的写入。

（6）数字存储示波器：带宽≧60MHz,就地实时采样率≥2GS/s，含8通道逻辑仪，数模信号同时实行解析。

4.无穷大系统：应用自耦调压器模仿无穷大系统，具体功能数值：副边0-430V可调。

5.三相可调负载箱

（1）应用储物柜式构造，配备有脚轮可位移。含有概括阻性负载和感性负载。

（2）阻性负载含有概括一组3×1600Ω/0.2A（0.1kW）板式电阻，两组3×800Ω/0.4A（0.2kW）板式电阻，一组3×320Ω/1A（0.5kW）板式电阻和两组3×160Ω/2A 1kW板式电阻，经过开关投切可调动阻性负载的大小。

（3）感性负载由三个200mH的电感和自耦调压器包括感性负载，经过开关投切可调动感性负载的大小。

（二）应用PC机配收集卡完成功能

1.信号变换装置硬件资源如下：

（1） 13路模仿量写入；

（2） 1路模仿量输出；

（3） 17路开关量写入；

（4） 24路开关量输出。

2.多通道数值收集卡应用NI 6229收集卡，采样速率250ks/s,16路差分写入，6位数值采样，4路模仿量输出，48路开关量。

三、实训内容：

1.原动机的起动与运行

（1） 调节速度装置实操原理实训

（2） 调节速度装置及原动机控制运行

2.发电动机机电特性实训

（1） 发电动机的空载特性弯曲线测量试验

（2） 发电动机的短路特性弯曲线测量试验

（3） 发电动机的负载特性实训

（4） 同步发电动机直轴功能数值的离线测量

（5） 同步发电动机功能数值的在线测量

（6） 同步发电动机静态安全运行极限的测量

3.同步发电动机励磁控制实训

（1） 微机励磁装置基础实操实训

（2） 不一样α角（控制角）励磁电压（V）波动线查看实训

（3） 同步发电动机起励实训

（4） 控制方法及其相互变换实训

（5） 逆变灭磁和跳灭磁开关灭磁实训

（6） 伏赫限制实训

（7） 欠励限制实训

（8） 同步发电动机强励实训

（9） 调差特性实训

（10） 过励限制实训

4.准同期并列运行

（1） 微机准同期装置基础实操实训

（2） 自动准同期条件测量试验

（3） 线性整步电压（V）形成（相敏环节）测量试验

（4） 导前时间整定及测量方法

（5） 压差、频差和相差闭锁与整定

（6） 手动准同期并网实训

（7） 半自动准同期并网实训

（8） 自动准同期并网实训

5.单机--无穷大系统平稳运行方法实训

（1） 单线路稳态对称运行实训

（2） 双线路和单线路的稳态对称运行对比实训

（3） 单线路稳态非全相运行实训

6.单机带负荷实训

（1） 单独系统的特性实训

（2） 投、切不一样负荷的实训

（3） 甩负荷实训

7.电力系统功率（W）特性（功角）和功率（W）极限（静态平稳性）实训

（1） 无调动励磁时，功率（W）特性和功率（W）极限的测量

（2） 手动调动励磁时，功率（W）特性和功率（W）极限的测量

（3） 微机自并励时，功率（W）特性和功率（W）极限的测量

（4） 微机他励时，功率（W）特性和功率（W）极限的测量

（5） 单线路、双线路输送功率（W）与功角关系实训

（6） 提升电力系统静态平稳性实训

8.电力系统暂态平稳性实训

（1） 短路类型对电力系统暂态平稳性的影响实训

（2） 故障切除时间对暂态平稳的影响实训

（3） 有无强励磁对暂态平稳性影响试验；

（4） 线路重合闸及其对系统暂态平稳性影响的实训；

（5） 同步发电动机异步运行和再同步实训

（6） 提升电力系统暂态平稳性的措施

9.电力系统运行实训

（1） 发电动机启动和调节实训

（2） 电力系统运行方法实训

（3） 电力系统负荷调节实训

10.电力系统解析实训

（1） 电力系统潮流计算解析实训

（2） 电力系统故障计算解析实训

（3） 切机、切负荷等平稳实训

11.电力系统调度自动化实训

（1） 电力系统就地实时监控

（2） 电力网的电压（V）和功率（W）分布实训

（3） 电力系统有功功率（W）调节实训

（4） 电力系统无功功率（W）调节实训

（5） 电网运行方法改变

（6） 电力系统调度运行实训

（7） 遥控、遥测、遥信、遥调四遥实训