EPSII 实验.docx
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EPSII 实验.docx
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EPSII实验
1电力系统运行方式运行实验
一、实验目的
1.了解和掌握对称稳定情况下,输出系统的网络结构和各种运行状态与运行参数值变化范围。
二、原理与说明
现代电力系统电压等级越来越高,系统容量越来越大,网络结构也越来越复杂。
仅用单机对无穷大系统模型来研究电力系统,不能全面反映电力系统物理特性,潮流分布,多台发电机并列运行等等。
“EPS-1型电力系统微机监控实验台”是将五台“EAL-II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型网络,如图1所示
图2-1
此电力系统主网按500KV电压等级来模拟,WB4母线,每台发电机按600MW,机组来模拟,无穷大电源短路容量为6000MVA。
发电机1站、发电机2站相联通过双回400KM长距离线路将功率送入无穷大系统,也可将母线断开分别输送功率。
在距离100KV的中间站的母线WB6经联络变压器与220KV母线WB4相联,发电机4站在轻负荷是时向系统输送功率,而当重负荷时则从系统吸收功率(当两组大小不同的时候的发电机1站、发电机2站负荷同时投入时)从而改变潮流方向。
发电机3站,一方面经70K短距离线与发电机2站相联,另一方面与发电机5站并联经200KM中距离线路与无穷大母线相联,本站还有地方负荷。
此电力网是具有多个节点的环形电力网,通过投切线路,能灵活的改变接线方式,如切除XL3线路,电力网则变成了一个辐射形网络,如切除XL6线路,则发电机3站、发电机5站要经过长距离线路向系统输送功率,如XL3、XL6线路都断开,则电力网变成了T型网络等等。
二、实验项目与方法
1.实验项目
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。
表2-1
开关状态不同网络结构
QF1
QF3
QF5
QF6
OF10
QF11
QF17
QF18
环网
1
1
1
1
0
0
0
0
辐射形网
1
1
0
1
0
0
0
0
T形网
1
1
0
0
0
0
0
0
表2-2网络结构变化前
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
表2-2网络结构变化后
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
表2-3网络结构变化后
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
表2-4网络结构变化后
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
实验方法
1.参考实验一实验步骤将5个电厂依次并入EPS监控平台的电网中。
2.并入电网时先按环网运行,在电力调度→实时信息→电厂数据即可以显示如图2-2所示和图2-3,记录此时G1-G5和WB2、WB7的数据填入表2-2中。
图2-2各个电厂的数据
图2-3仪表数据
3、按照表2-1分别构成辐射形网和T形网,待稳定按图2-2和2-3读取数据。
分别将数据填入表2-3和表2-4
4、所有实验做完后,参考实验一的方法依次5个电厂、解列、停机。
四、实验报告要求
1.整理实验数据,分析比较网络结构的变化对系统运行方式的影响。
2电力系统负荷调整实验
三、实验目的
1、理论计算和实验分析,掌握电力系统潮流分布的概念。
2.了解负荷的种类
二、原理与说明
现代电力系统电压等级越来越高,系统容量越来越大,网络结构也越来越复杂。
仅用单机对无穷大系统模型来研究电力系统,不能全面反映电力系统物理特性,潮流分布,多台发电机并列运行等等。
“EPS-1型电力系统微机监控实验台”是将五台“EAL-II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型网络,如图3-1所示
图3-1
此电力系统主网按500KV电压等级来模拟,M4母线,每台发电机按600MW,机组来模拟,无穷大电源短路容量为6000MVA。
发电机1站、发电机2站相联通过双回400KM长距离线路将功率送入无穷大系统,也可将母线断开分别输送功率。
在距离100KV的中间站的母线M6经联络变压器与220KV母线M4相联,发电机4站在轻负荷是时向系统输送功率,而当重负荷时则从系统吸收功率(当两组大小不同的时候的发电机1站、发电机2站负荷同时投入时)从而改变潮流方向。
发电机3站,一方面经70K短距离线与发电机2站相联,另一方面与发电机5站并联经200KM中距离线路与无穷大母线相联,本站还有地方负荷。
电力系统中的常用负荷有:
异步电机、电热电炉、整流设备、照明设备、变压器。
在电力系统中分为三大类:
纯阻性负荷、纯感性负荷、阻感性负荷。
四、实验项目与方法
1.实验项目
投入不同性性质负荷和改变负荷的大小对系统运行的影响。
表3-1
开关状态
投入负荷
QF1
QF3
QF5
QF6
OF10
QF11
QF17
QF18
LD1=(125+j95)Ω(纯阻性定值负载)
1
1
1
1
1
0
0
0
LD2=(160+j105)Ω(阻感性定值负载)
1
1
1
1
0
1
0
0
LD3=(120+j125)Ω(纯感性可变负载)
1
1
1
1
0
0
1
0
LD4=120Ω+(0-300)Ω(阻性可调负载)
1
1
1
1
0
0
0
1
1.联络变压器
变压器容量Sn=2.5KVA接线组别Y0/Y0/△
短路阻抗Uk=13%
变比380V/380V
LD3的参数可以通过三刀三掷刀闸倒换.
LD4可以通过可调中的300Ω是可调电阻。
表3-2没有投入负荷前
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
表3-3投入负荷LD1后
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
表3-4投入负荷LD2后
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
表3-5投入负荷LD3后
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
表3-6投入负荷LD4后
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
实验方法
3.参考实验一实验步骤将5个电厂依次并入EPS监控平台的电网中。
4.并入电网时先按环网运行,在电力调度→实时信息→仪表数据即可以显示图3-3,记录此时表3-2所需要数据填入表3-2中。
图2-3仪表数据
3、按照表3-1分别投入不同的负荷,待稳定按图2-3读取数据。
分别将数据填入表3-3、表3-4、表3-5、表3-6
4、所有实验做完后,参考实验一的方法依次5个电厂、解列、停机。
四、实验报告要求
1.整理实验数据,分析比较不同的负荷对系统运行方式的影响。
实验三电力系统潮流分析实验
一、实验目的
1、理论计算和实验分析,掌握电力系统潮流分布的概念。
二、原理与说明
1、现代电力系统电压等级越来越高,系统容量越来越大,网络结构也越来越复杂。
仅用单机对无穷大系统模型来研究电力系统,不能全面反映电力系统物理特性,潮流分布,多台发电机并列运行等等。
“EPS-1型电力系统微机监控实验台”是将五台“EAL-II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型网络,如图1所示
图2-1
此电力系统主网按500KV电压等级来模拟,M4母线,每台发电机按600MW,机组来模拟,无穷大电源短路容量为6000MVA。
发电机1站、发电机2站相联通过双回400KM长距离线路将功率送入无穷大系统,也可将母线断开分别输送功率。
在距离100KV的中间站的母线M6经联络变压器与220KV母线M4相联,发电机4站在轻负荷是时向系统输送功率,而当重负荷时则从系统吸收功率(当两组大小不同的时候的发电机1站、发电机2站负荷同时投入时)从而改变潮流方向。
发电机3站,一方面经70K短距离线与发电机2站相联,另一方面与发电机5站并联经200KM中距离线路与无穷大母线相联,本站还有地方负荷。
在不改变网络主结构前提下,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,还可以调整无穷大母线电压来改变电力网潮流的分布。
2、电力系统稳定情况下电力网络形成,然后简单网络说明潮流分布人分析方法,对于复功率和复功率中无功功率符号的定义采用国际电工委员会推荐的约定,即
式中,
为三相复功率;S、P、Q分别为三相视在功率、三相总有功功率和三相总无功功率;
为线电压相量,
公式;
为线电压相量的共轭,
;ψ为功率因数角,
。
由上式可见,采用这种表示方式时,负荷以滞后功率因数运行时所吸取的无功功率为正,以超前功率因数时所吸取的无功功率为负;发电机以滞后功率因数运行时所发出的无功功率为正,以超前功率因数运行时所发出的无功功率为负。
二、实验项目与方法
1.实验项目
①投入不同性性质负荷和改变负荷的大小对潮流分布的影响。
②改变发电机的有功、无功影响潮流分布。
表4-1
开关状态
投入负荷
QF1
QF3
QF5
QF6
OF10
QF11
QF17
QF18
LD1=(125+j95)Ω(纯阻性定值负载)
1
1
1
1
1
0
0
0
LD2=(160+j105)Ω(阻感性定值负载)
1
1
1
1
0
1
0
0
LD3=(120+j125)Ω(纯感性可变负载)
1
1
1
1
0
0
1
0
LD4=120Ω+(0-300)Ω(阻性可调负载)
1
1
1
1
0
0
0
1
2.联络变压器
变压器容量Sn=2.5KVA接线组别Y0/Y0/△
短路阻抗Uk=13%
变比380V/380V
LD3的参数可以通过三刀三掷刀闸倒换.
LD4可以通过可调中的300Ω是可调电阻。
表4-4投入负荷LD2后
WB2(PZ3)
WB4
(PZ8)
WB5
(PZ10)
WB6
(PZ9)
WB7(PZ7)
PZ5
PZ6
U
I
P
Q
表4-5投入负荷LD3后
WB2(PZ3)
WB4
(PZ8)
WB5
(PZ10)
WB6
(PZ9)
WB7(PZ7)
PZ5
PZ6
U
I
P
Q
表4-6投入负荷LD4后
WB2(PZ3)
WB4
(PZ8)
WB5
(PZ10)
WB6
(PZ9)
WB7(PZ7)
PZ5
PZ6
U
I
P
Q
②改变发电机的有功、无功影响潮流分布
表4-7环网运行时有功一定
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
表4-8增加G4号电厂的有功
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
表4-9增加G1号和G2号电厂无功
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
实验方法
一、
5.参考实验一实验步骤将5个电厂依次并入EPS监控平台的电网中。
6.并入电网时先按环网运行,在电力调度→实时信息→仪表数据即可以显示图4-3,记录此时表4-2所需要数据填入表4-2中。
图4-3仪表数据
3、按照表4-1分别投入不同的负荷,待稳定按图2-3读取数据。
分别将数据填入表4-3、表4-4、表4-5、表4-6
二、在做完前面的实验基础上,将所有的负荷不投入。
按环网稳定运行,在电力调度→实时信息→仪表数据或电厂数据即可以显示图4-3、图4-4的所示的中读起,4-7所需的数据。
图4-4电厂数据
在
的基础上改变发电机G4的有功功率,参考图4-3,图4-4,将表4-8所需要的数据,填入表4-8中。
做完
后,将电网运行在
稳定运行状态,增加发电厂G1和G2的无功。
参考图4-3,图4-4,将表4-9所需要的数据,填入表4-9中。
4、所有实验做完后,参考实验一的方法依次5个电厂、解列、停机。
四、实验报告要求
1.整理实验数据,分析比较不同的负荷对电力系统潮流分布的影响。
2.分析比较改变发电机的有功和无功对电力系统潮流
实验四电力系统故障分析实验
一、实验目的
1、了解电力系统短路对电力系统的稳定性的影响。
2、了解电力系统中常见的故障的类型。
二、原理与说明
1、现代电力系统电压等级越来越高,系统容量越来越大,网络结构也越来越复杂。
仅用单机对无穷大系统模型来研究电力系统,不能全面反映电力系统物理特性,潮流分布,多台发电机并列运行等等。
“EPS-1型电力系统微机监控实验台”是将五台“EAL-II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型网络,如图1所示
图2-1
此电力系统主网按500KV电压等级来模拟,M4母线,每台发电机按600MW,机组来模拟,无穷大电源短路容量为6000MVA。
发电机1站、发电机2站相联通过双回400KM长距离线路将功率送入无穷大系统,也可将母线断开分别输送功率。
在距离100KV的中间站的母线M6经联络变压器与220KV母线M4相联,发电机4站在轻负荷是时向系统输送功率,而当重负荷时则从系统吸收功率(当两组大小不同的时候的发电机1站、发电机2站负荷同时投入时)从而改变潮流方向。
发电机3站,一方面经70K短距离线与发电机2站相联,另一方面与发电机5站并联经200KM中距离线路与无穷大母线相联,本站还有地方负荷。
在不同的网络结构前提下,针对XL2线路的三相故障,可进行固执计算分析实验,此时当线路故障时其两端的线路开关QF3、QF6跳开(开关跳闸时间可整定)。
2、在电力系统运行过程中发生的故障,大多数是短路故障。
所谓短路,是电力系统元件的相与相之间或与地之间的连接。
三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路。
1.实验项目
①在不同的网络结构前提下,针对XL2线路的三相故障,可进行固执计算分析实验。
表5-1
开关状态不同网络结构
QF1
QF3
QF5
QF6
OF10
QF11
QF17
QF18
环网
1
1
1
1
0
0
0
0
辐射形网
1
1
0
1
0
0
0
0
T形网
1
1
0
0
0
0
0
0
表5-2环网正常运行时
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
表5-3环网运行在XL2上发生三相短路后
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
表5-4辐射型网运行在XL2上发生三相短路后
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
表5-5T型网运行在XL2上发生三相短路后
QG1
QG2
QG3
QG4
QG5
WB2(PZ3)
WB7(PZ7)
U
I
P
Q
实验方法
1、参考实验一实验步骤将5个电厂依次并入EPS监控平台的电网中。
2、并入电网时先按环网运行,在电力调度→实时信息→电厂数据即可以显示如图5-2所示和图5-3,记录此时G1-G5和WB2、WB7的数据填入表5-2中。
图5-2各个电厂的数据
图5-3仪表数据
3、当在完成实验步骤2后,进入运行系统中→监控台→短路点设置→显示登录窗口(在用户名中选择WZT)→确定→点击WL2上的短路即可。
在电力调度→实时信息→电厂数据即可以显示如图5-2所示和图5-3,记录此时G1-G5和WB2、WB7的数据填入表5-3中。
4、在记录完5-3表格,所需要的数据后。
将故障恢状态,变为正常状态。
5、参考表5-1,将电力系统的网络结构、变为辐射状运行。
参考步骤3的方法设置WL2上三相短路。
记录表格5-4所需要的数据。
6、参考步骤4,将系统恢复正常。
7、参考表5-1,将电力系统的网络结构、变为TX型状运行。
参考步骤3的方法设置WL2上三相短路。
记录表格5-5所需要的数据。
8、参考步骤4,将系统恢复正常
9、所有实验做完后,参考实验一的方法依次5个电厂、解列、停机
四、实验报告要求
1.整理实验数据,分析比较不同的网络结构在WL2上发生短路对电力系统稳定性的影响。
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