电力系统动态模拟实验系统

一、方案概述

结合本专业特点和学科发展方向，本着培养应用型人才的基本思路，构建一个电气工程综合实验室。可结合多门电气专业课程，在一个实验室内开设多项有针对性的专业实验项目：既有与多门课程配套的实验项目，又有大型专业综合实验。
 培养学生实践能力的教学环节包括：专业实验、课程设计和毕业设计等，因此要求专业实验室不但能提供专业实验，而且必须具有很好的平台性、设计性和开发性，能方便的用于学生课程设计和毕业设计。同时也可为专业教师提供良好的科研环境，成为一个电气专业教学科研平台。
构建了电力系统物理模拟平台，结合了计算机软仿真和动态模拟仿真的优点，将实际电力系统各组成元件等比例缩小，并实现与实际电力系统相近甚至完全一致的静态性能和动态特性，如实反应电力系统在实际运行的各种状态。
主要功能
（1）可以完成电力系统的继电保护装置、同期、励磁、调速等装置的教学实验、验证实验及科研实验；
（2）可以完成电力系统的入网实验；
（3）可以模拟现代电能生产、传输分配使用的全过程；
（4）可以为电力类本科生、研究生提供一个专业课程学习和科学研究的实验平台；
主要特点
电力系统综合组态属电力系统的物理模拟，它是采用了和原型系统具有相同物理性质且参数的标幺值一致的模拟元件，根据相似原理建立起来的电力系统物理模型。该模型是把实际电力系统按一定的模拟比例关系缩小，并且保留其物理特性的电力系统复制品。通俗地说：就是把真实的电力系统缩小到实验室中，是真实电力系统的缩影，称之为电力系统物理模拟。电力系统综合组态主要由发电机、变压器、输电线路、负荷和有关调节、控制、测量、保护等模拟装置组成。因为有旋转运动的模拟发电机组、模拟负荷机组，故可以模拟电力系统各种实时运行状态，反映电力系统的动态特性。
电力系统综合组态的主要特点是能够直接观察到各种现象的物理过程，便于获得明确的物理概念，特别是对于某些新的问题和物理现象，由于认识上的限制，不能或不完全能用数学方程式表示时，利用物理模拟可以探索到现象的本质及其变化的基本规律，物理模拟的试验结果，还可以用来校验电力系统的理论和计算公式以及在建立数学方程式、各种假设的合理性，并为理论的简化指出方向，进而使理论得到进一步完善和发展。电力系统综合组态的另一个显著的特点是可以将新型的继电保护和自动装置，直接接入动态模拟系统中，进行各种工况运行和短路故障试验，考核各装置的各种性能。动态模拟的缺点是待研究系统的规模不能过大，而且模拟装置的参数调整范围有一定的限制，试验前模拟参数的配置和改变运行方式的调整比较复杂。
 

二、设备参数

由5kVA模拟发电机组、2kVA模拟变压器、50kVA无穷大变压器、50kVA无穷大调压器、110kV 模拟输电线路、模拟输电线路柜、模拟无穷大电源测量控制屏、模拟高压系统故障屏、模拟线路保护测控屏、模拟变压器保护测控屏、原动机及调速系统仿真屏、微机励磁调节屏、模拟发电机保护测控屏、高压系统电网组合屏、主测量控制试验台、通讯管理屏、电力监控组态软件、计算机、微机监控台、微机型同期装置、发变组故障录波仪、线路故障录波仪、电缆及其附件等共同组成。
屏柜安装各种保护测量装置，具有钢底座、顶板和侧板。
结构：封闭式，通风良好的立式结构，便于控制电缆的连接、检查和维护。
外型尺寸：高2260mm，宽800mm，深600mm。
  喷涂：采用计算机灰或客户指定颜色喷涂，所有的喷涂在机械振动以及热和油的作用下均不会出现划痕或变软。
  铭牌：置于屏面和屏内明显位置；柜上所有插件、信号灯及其辅助元件都用中文标明其用途及名称。
  柜内的布线及端子
  布线整齐、清晰、美观，导线绝缘良好，无损伤，电流回路截面不小于2.5mm2 和1000V 耐压绝缘绞线，其它回路截面不小于1.0mm2 和1000V 耐压绝缘绞线。
  设备接线端部均标明其回路编号，编号正确，字迹清晰且不易褪色。
  接线端子每侧接线为一根。
  接线端子牢固可靠，端子导电体由抗氧化的铜质材料制造。
  屏内设有专用接地铜排。接地考虑到设备间的压差和噪音，屏和设备配有接地端子。