水电、新能源发电、电力系统仿真模拟试验装置

新能源电力系统的建模与仿真随着全球环保意识的增强，新能源电力系统逐渐成为未来的主流。

为了更好地研究和探索新能源电力系统，建立一个可靠、高效、精确的建模和仿真模型是必不可少的。

本文将围绕新能源电力系统建模与仿真的相关内容进行探讨，并提出一些可行的建模与仿真方法，以期为研究人员提供一些参考意见。

一、新能源电力系统的基本组成新能源电力系统主要由电力场、电力负载和能量储存系统三部分组成。

其中，电力场包括太阳能电池板、风力发电机、地热能发电机等，电力负载包括家庭、企业和大型工厂，而能量储存系统则包括电池组、超级电容器和氢燃料电池等。

由于新能源电力系统的电力负载和能量储存模式与传统能源电力系统存在巨大差异，因此其建模和仿真的模式也需要相应地进行调整和改进。

二、新能源电力系统建模的基本原则（一）系统架构模型设计原则由于新能源电力系统具有相对独立的能量生产和负载管理系统，因此其系统架构模型应该按照这一特点进行构建。

通过考虑电力场、负载和能量储存等要素，建立一个相对完整、全面的系统架构，以便于理解和研究新能源电力系统的工作机制。

（二）电力场建模原则对于太阳能电池板、风力发电机、地热能发电机等电力场，需要考虑其特性曲线、变化规律等相关参数，以便能够更准确地计算其产生的能量。

（三）电力负载模型设计原则电力负载模型的设计应该考虑电力负载的类型、用电量和电力负载的变化规律等因素。

此外，还需要考虑电力负载的优化调度，实现对能源的有效利用和管理。

（四）能量储存模型建立原则能量储存模型的建立应该考虑电池组、超级电容器和氢燃料电池等能量储存系统的参数和特性曲线。

此外，还需要考虑储能系统的容量、充放电效率以及损耗等因素。

三、新能源电力系统仿真的基本步骤新能源电力系统的仿真模型应该包括系统架构模型、电力场模型、电力负载模型和能量储存模型等模型。

其仿真步骤如下：（一）系统初始化：定义新能源电力系统的基本参数，包括电力场、电力负载和能量储存系统等参数。

电力系统仿真实验指导书本指导书以电力系统仿真实验为主题，介绍了电力系统仿真实验的基本原理、实验步骤以及实验注意事项。

通过本实验的学习，能够加深对电力系统仿真的理解，掌握基本的仿真技术和方法，为后续电力系统相关实验的学习打下基础。

本实验采用仿真软件实现，所需软件主要为MATLAB和SIMULINK。

学生需要提前熟悉MATLAB和SIMULINK的基本操作和常用函数，具备一定的电力系统基础知识。

一、实验原理电力系统仿真实验是通过电力系统的模型来模拟和控制真实电力系统的运行，以实现对电力系统的研究和分析。

通过仿真实验，可以1观察和分析电力系统在不同工况下的运行特性，验证电力系统的稳定性和可靠性，优化电力系统的运行参数等。

电力系统仿真实验的基本原理是将真实电力系统抽象成数学模型，并通过计算机软件来模拟和控制这个数学模型。

模型的输入是电力系统的初始条件和外部扰动，输出是电力系统的动态响应和稳态结果。

通过对模型输入的控制和模型输出的观测，可以实现对电力系统的研究和分析。

二、实验步骤1. 确定仿真实验的目标和内容。

根据实验要求和实验目标，确定仿真实验的内容和范围。

2. 建立电力系统的数学模型。

根据实验要求和实验目标，将电力系统抽象成数学模型，并确定模型的输入和输出。

23. 编写仿真程序。

使用MATLAB和SIMULINK等软件，编写仿真程序，实现对电力系统模型的仿真和控制。

编写的程序应包括模型的输入和输出控制，仿真参数的设置，仿真结果的观测和分析等。

4. 运行仿真程序。

加载仿真程序，设置仿真参数，运行仿真程序，观察仿真结果。

5. 分析仿真结果。

根据仿真结果，分析电力系统的运行特性，验证仿真模型的准确性和有效性。

6. 优化仿真模型和参数。

根据实验结果，对仿真模型和参数进行优化，提高仿真模型的准确性和有效性。

三、实验注意事项31. 熟悉仿真软件的基本操作。

在进行电力系统仿真实验前，需要提前熟悉使用MATLAB和SIMULINK等仿真软件的基本操作和常用函数。

随着科技的不断发展，虚拟仿真技术逐渐应用于各个领域，其中电工实训虚拟仿真实验作为一种新型实训方式，具有直观、高效、低成本等优点。

通过虚拟仿真实验，可以让学生在计算机上模拟真实实验环境，提高学生的动手能力和实践技能。

本实验报告以电工实训虚拟仿真实验为例，详细阐述实验过程、实验结果及实验心得。

二、实验目的1. 熟悉电工实训虚拟仿真软件的操作方法；2. 通过虚拟实验，掌握电路元件的识别、电路图的绘制、电路的搭建与调试等基本技能；3. 培养学生的团队合作精神、创新意识和解决问题的能力；4. 为实际电工实训提供理论依据和实践指导。

三、实验内容1. 熟悉电工实训虚拟仿真软件（1）软件名称：EWB（Electronics Workbench）（2）软件界面：EWB软件界面主要包括工具栏、元件库、电路窗口、信号发生器、示波器等；（3）软件操作：学会使用工具栏中的元件库、电路窗口、信号发生器、示波器等工具，搭建电路并进行仿真实验。

2. 电路元件的识别与电路图的绘制（1）电路元件：熟悉电阻、电容、电感、二极管、三极管等常用电路元件的名称、符号、作用和参数；（2）电路图：学会使用EWB软件绘制电路图，包括元件的摆放、连接等。

3. 电路的搭建与调试（1）搭建电路：根据电路图，在EWB软件中搭建电路；（2）调试电路：通过改变电路参数，观察电路输出波形，调整电路达到预期效果；（3）分析电路：根据电路输出波形，分析电路的工作原理和性能。

1. 熟悉EWB软件操作（1）打开EWB软件，熟悉软件界面；（2）学习使用工具栏中的元件库、电路窗口、信号发生器、示波器等工具。

2. 电路元件的识别与电路图的绘制（1）识别电路元件：在元件库中查找电阻、电容、电感、二极管、三极管等元件；（2）绘制电路图：按照电路图要求，将元件放置在电路窗口中，并连接电路。

3. 电路的搭建与调试（1）搭建电路：根据电路图，在EWB软件中搭建电路；（2）调试电路：通过改变电路参数，观察电路输出波形，调整电路达到预期效果；（3）分析电路：根据电路输出波形，分析电路的工作原理和性能。

一、实验目的1. 熟悉能源仿真软件的基本操作和功能。

2. 了解能源系统仿真的基本原理和方法。

3. 通过仿真实验，分析能源系统的运行特性，为能源系统的优化设计和运行提供理论依据。

二、实验内容1. 建立能源系统仿真模型2. 设置仿真参数3. 运行仿真实验4. 分析仿真结果5. 总结实验结论三、实验过程1. 建立能源系统仿真模型（1）选择合适的能源仿真软件，如MATLAB/Simulink、PSCAD/EMTDC等。

（2）根据实验需求，搭建能源系统仿真模型，包括发电、输电、配电和用电等环节。

（3）在模型中设置各种设备的参数，如发电机的额定功率、输电线路的电阻、电容等。

2. 设置仿真参数（1）根据实验要求，设置仿真时间、步长等参数。

（2）根据实际运行情况，调整设备的运行参数，如发电机的出力、负荷的功率等。

（3）设置各种设备的故障情况，如输电线路的短路、设备故障等。

3. 运行仿真实验（1）启动仿真软件，运行仿真实验。

（2）观察仿真过程中各种设备的运行状态，如发电机的出力、输电线路的电流等。

（3）记录仿真结果，如发电量、损耗、故障情况等。

4. 分析仿真结果（1）对仿真结果进行分析，包括发电量、损耗、故障情况等。

（2）与实际运行情况进行对比，找出存在的问题。

（3）根据分析结果，提出优化方案。

5. 总结实验结论（1）总结实验过程中遇到的问题和解决方法。

（2）总结实验结论，为能源系统的优化设计和运行提供理论依据。

四、实验结果与分析1. 仿真实验结果表明，在正常情况下，能源系统可以稳定运行，满足负荷需求。

2. 当输电线路发生短路故障时，仿真实验结果显示，发电量、损耗和故障情况均有所增加。

3. 通过调整发电机的出力和负荷的功率，可以有效降低损耗，提高能源系统的运行效率。

4. 实验结果表明，在仿真过程中，各种设备的参数设置对仿真结果有较大影响。

五、实验结论1. 通过能源仿真实验，掌握了能源仿真软件的基本操作和功能。

2. 了解能源系统仿真的基本原理和方法，为能源系统的优化设计和运行提供了理论依据。

1电网全数字实时仿真装置概述1.1电网全数字实时仿真装置简介电网全数字实时仿真装置，也称为电力系统全数字仿真装置（A dvanced D igital P ower S ystem S imulator，ADPSS），是由中国电力科学研究院研发的基于高性能PC机群的全数字仿真系统。

该仿真系统利用机群的多节点结构和高速本地通讯网络，采用网络并行计算技术对计算任务进行分解，并对进程进行实时和同步控制，实现了大规模复杂交直流电力系统机电暂态和电磁暂态的实时和超实时仿真以及外接物理装置试验。

利用该仿真系统，可以进行1000台机， 10000个以上节点的大系统交直流电力系统机电暂态仿真以及机电、电磁暂态混合仿真研究，可接入继电保护、安全自动装置、FACTS控制装置以及直流输电控制装置等实际物理装置进行闭环仿真试验，可接入MATLAB等商用软件进行局部和子任务计算，接入用户自定义模型以完成用户指定功能和任务。

图1-1、1-2、1-3分别为仿真系统外观图、硬件架构图和总体结构图。

图1-1仿真系统外观图图1-2仿真系统硬件架构图1-3仿真系统结构图仿真系统获授权发明专利3项——电力系统数字仿真装置、电力系统数字仿真方法、电力系统潮流分网并行计算，其中“电力系统数字仿真装置”获得中国专利优秀奖；获软件著作权一项。

仿真系统获2009年度国家科学技术进步一等奖。

专家鉴定认为：“成果具有自主知识产权，总体技术达到了国际领先水平。

”图1-4、1-5、1-6分别为仿真系统知识产权、鉴定及获奖情况。

图1-4 仿真系统专利及软件著作权图1-5 中国电机工程学会鉴定意见图1-6 仿真系统获2009年度国家科学技术进步一等奖1.2基于ADPSS用户开展工作情况ADPSS为研究大电网的稳定、事故分析、电网控制、新能源接入、特高压分析、高铁对电网的冲击、数字化变电站等等一切提供了平台和试验工具，为驾驭大电网安全提供了强有力手段。

2ADPSS应用案例2.1线路光纤电流差动保护试验采用典型输电系统模型进行线路光纤电流差动保护试验，试验系统如图9-1、图9-2所示。

电力工程仿真实验方案一、实验目的通过电力工程仿真实验，学生能够掌握电力工程的基本原理与知识，加深对电力系统的理解，同时培养学生的动手能力和创新思维，提高学生的实际操作能力。

二、实验设备与工具1. 电力仿真软件：例如MATLAB、PSCAD等；2. 个人电脑或者实验室电脑；3. 电力实验设备：例如电力供应器、电压表、电流表等。

三、实验内容1. 电力系统基本原理的仿真实验1.1 电力传输与分配仿真实验：通过仿真软件建立一个基本的电力系统模型，包括发电厂、变电站、输电线路和负荷等，模拟电力传输与分配的过程，观察各个节点的电压、电流和功率变化规律。

1.2 电力系统稳定性仿真实验：通过改变负荷大小、发电厂输出功率等参数，观察系统的稳定性变化，了解电力系统的稳定性原理和调节方法。

2. 电力设备性能仿真实验2.1 电力变压器仿真实验：建立电力变压器的等值电路模型，观察电压、电流、功率的变化规律，了解电力变压器的工作原理和性能特点。

2.2 电力传动设备仿真实验：通过建立电动机等传动设备的数学模型，观察各个参数的变化，了解电力传动设备的运行特性和性能。

3. 电力系统故障仿真实验3.1 短路故障仿真实验：在模拟的电力系统中引入短路故障，观察各个节点的电压、电流的变化，了解短路故障对电力系统的影响和分析方法。

3.2 过载故障仿真实验：在模拟的电力系统中引入过载故障，观察系统的稳定性变化，了解过载故障对电力系统的影响和分析方法。

四、实验步骤1. 准备工作：将电脑打开，启动仿真软件，准备实验所需的电力系统模型和参数设置。

2. 连接设备：将电力仿真软件与电力实验设备连接，通过接口设置参数。

3. 实验操作：进行各项仿真实验，观察数据变化，记录实验数据。

4. 数据处理：对实验数据进行分析和处理，得出实验结果。

5. 结果分析：分析实验结果，总结电力系统的特点和规律。

五、实验要求1. 熟悉电力仿真软件的基本操作方法；2. 理解电力系统的基本原理与知识；3. 能够独立完成实验操作，获取实验数据；4. 能够分析实验数据，得出结论并进行总结。

光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践1. 引言1.1 背景介绍光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践是当前研究的热点之一。

随着光伏发电技术的不断发展和普及，光伏并网系统在能源领域起着越来越重要的作用。

在实际应用中，如何有效地建设和管理光伏发电并网系统，提高系统的效率和可靠性，成为了当前研究的重点之一。

光伏发电并网系统是指将光伏发电系统与电网进行连接，将光伏发电的直流电转换为交流电并输送到电网中。

光伏发电并网系统具有清洁环保、可再生能源等优势，受到了广泛关注。

光伏发电并网系统也面临一些挑战和问题，如功率波动、系统稳定性等。

为了解决这些问题，研究者们提出了利用虚拟仿真技术来建设光伏发电并网系统，通过模拟实验来评估系统性能，并提出改进措施。

光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践具有重要的理论和应用价值。

通过对光伏发电并网系统的虚拟仿真实验项目进行建设与实践，可以为光伏发电并网系统的优化设计和管理提供技术支持和参考依据。

1.2 研究目的本文旨在通过建设光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目，探究光伏发电系统在实际运行中与电力网的互联互通机制，并通过实践验证其性能表现。

具体目的包括：1. 探索光伏发电系统在并网过程中的运行机理，深入理解光伏发电与电力网的协同作用；2. 分析并网系统的设计原理，探索其在光伏发电系统中的应用效果；3. 建立虚拟仿真实验项目，为实际工程建设提供参考和支持；4. 通过实践过程对系统性能进行评估，验证其在不同环境条件下的稳定性和可靠性。

通过本研究，旨在为光伏发电并网系统的优化设计、性能提升和实际应用提供理论依据和实践参考，促进光伏发电技术的发展和推广。

1.3 研究意义光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践的研究意义主要体现在以下几个方面：该研究将对光伏发电系统和并网系统的设计原理进行深入剖析，有助于更好地理解光伏发电并网系统的工作机制和运行原理，为进一步优化系统性能提供技术支持。

电力系统仿真软件的运用与比较电力系统仿真软件在电力系统的规划、设计和运行中具有重要意义。

通过对电力系统的仿真模拟，我们可以预测和评估各种电力系统配置的性能表现，优化系统设计，提高系统稳定性与可靠性。

本文将介绍常用的电力系统仿真软件，分析其优缺点，并比较其在不同运用场景下的表现。

PSS/E：PSS/E是一款功能强大的电力系统仿真软件，由美国电力科学研究院开发。

它支持多种仿真模型，如发电机、变压器、负荷等，可以模拟复杂的电力系统稳态和动态行为。

PSS/E的优点是精度高、速度快、稳定性好，缺点是价格昂贵，且对用户的要求较高。

MATLAB/Simulink：MATLAB/Simulink是MathWorks公司开发的著名仿真软件，可以用于各种动态系统的建模与仿真。

它支持自定义模型库，用户可以根据需要创建自己的模型。

MATLAB/Simulink的优点是易学易用、模块丰富、功能强大，缺点是对于某些特定领域的模型库支持不够完善。

ETAP：ETAP是一款广受欢迎的电力系统仿真软件，由美国ETAP公司开发。

它支持电力系统的稳态和暂态仿真，具有强大的分析功能和广泛的设备模型库。

ETAP的优点是界面友好、操作简单、支持广泛，缺点是价格较高，且可能存在一定的学习曲线。

电力系统仿真软件在以下几个方面有广泛运用：动态模拟：通过对电力系统的动态模拟，我们可以研究不同运行条件下的系统性能，如故障恢复、负荷波动等。

稳态分析：稳态分析有助于我们了解电力系统的长期运行状态，优化系统配置，提高电力系统的稳定性。

电机启动：电机启动过程中可能会对电力系统产生较大冲击，通过仿真软件可以预测和评估不同启动方案对系统的影响。

我们将使用不同仿真软件对同一电力系统进行仿真，并对结果进行比较。

在动态模拟方面，PSS/E和MATLAB/Simulink均表现出较高的精度和速度，而ETAP在这方面略逊一筹。

在稳态分析方面，PSS/E和ETAP的结果相近，但MATLAB/Simulink在一些关键参数的模拟上存在一定误差。

光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践随着社会经济的持续发展，能源问题日益受到人们关注。

光伏发电作为清洁能源的代表，受到了广泛关注和支持。

为了有效地利用光伏发电，并实现其与电网的无缝连接，光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目应运而生。

本文将介绍该项目的建设与实践，旨在为相关领域的研究人员和实践者提供一些借鉴和参考。

一、项目背景目前，我国的光伏发电装机容量已经位居世界前列，但光伏发电并网系统的技术和管理仍然存在一些问题和挑战。

光伏发电系统与电网的接口问题、系统运行稳定性问题、逆变器性能问题等。

有必要开展光伏发电并网系统的虚拟仿真实验项目，通过模拟和实验，为解决实际生产中的问题提供技术支持和参考。

二、项目建设1. 确定实验内容光伏发电并网系统的虚拟仿真实验项目应涵盖光伏组件、逆变器、配电箱、电网等各个环节，重点研究系统的运行稳定性、功率调节性能、电能质量等方面的问题。

还应考虑光伏发电系统在不同环境条件下的性能表现，以及与电网之间的互动问题。

2. 确定实验平台建设光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目需要一个良好的实验平台。

该平台应该包括硬件平台和软件平台两部分。

硬件平台主要包括光伏组件、逆变器、智能配电箱等实验设备。

软件平台则包括虚拟仿真软件、数据采集软件、数据分析软件等。

3. 设计实验方案在确定实验内容和实验平台后，应制定详细的实验方案。

实验方案应明确实验的目的、方法、过程、数据采集和分析方法等，以保证实验的科学性和系统性。

三、项目实践1. 实验设备搭建首先需要搭建所需的实验设备。

选择具有较高性能和可靠性的光伏组件、逆变器等设备，确保实验的可行性和有效性。

还需要建立数据采集系统，以实现对实验数据的实时监测和记录。

2. 系统调试在搭建好实验设备后，需要对系统进行调试。

这包括硬件设备的调试和软件系统的安装和调试。

调试的目的是确保系统能够正常运行，并满足实验的要求。

3. 实验操作一切准备就绪后，可以进行实验操作。

电气工程与自动化的电力系统仿真与模拟技术对比电气工程与自动化领域的电力系统仿真与模拟技术在现代能源领域起着重要的作用。

这些技术以不同的方式帮助工程师和研究人员分析和解决电力系统中的问题。

本文将对电力系统仿真与模拟技术进行对比，并探讨它们的优缺点以及应用领域。

一、电力系统仿真技术电力系统仿真技术是通过使用计算机模型和软件工具，对电力系统进行完整的虚拟重现，以研究系统的行为和性能。

它可以模拟系统的运行状况，并提供可视化结果，帮助工程师预测可能的问题和解决方案。

1. 仿真软件电力系统仿真软件是一种专门设计用于建模和仿真电力系统的工具。

它们通常具有用户友好的界面，可以方便地输入系统参数和运行仿真。

同时，这些软件还提供了各种分析工具，如潮流计算、短路计算和稳定性分析等，以帮助工程师做出准确的决策。

2. 优点与应用电力系统仿真技术的优点之一是可以提供准确的数据和结果。

通过对电力系统进行建模和仿真，可以更好地理解系统的运行情况和性能。

这种技术广泛应用于电力系统的规划、设计和运营过程中，例如评估新能源接入、优化电网配置以及调度策略等。

二、电力系统模拟技术与电力系统仿真不同，电力系统模拟技术是基于物理模型和实验数据进行系统行为的模拟。

它通常需要实际设备和测试操作，以模拟真实的电力系统行为。

这种技术对于研究系统的动态响应和稳定性非常有用。

1. 模拟设备和实验台电力系统模拟技术需要使用特定的设备和实验台来创建电力系统的物理模型。

这些设备通常包括变压器、发电机和传感器等。

实验台可以模拟不同的条件和故障情况，以提供准确的实时数据和结果。

2. 优点与应用电力系统模拟技术的优势在于可以提供真实的系统行为和性能。

通过实验数据和物理模型的模拟，可以更准确地分析和评估电力系统的各种情况，如故障响应、稳定性和能源效率等。

这种技术在电力系统的故障分析、保护策略和控制算法方面具有广泛的应用。

三、对比与综合应用电力系统仿真与模拟技术在电气工程与自动化领域中有各自的优势和应用。

电力系统虚拟仿真实验平台设计与实现随着科技的进步和电力行业的发展，电力系统的虚拟仿真实验平台应运而生。

这种平台可以模拟真实的电力系统运行环境，通过虚拟仿真技术，对电力系统的运行进行实时模拟和监测，提供有效的实验与培训手段。

本文将详细介绍电力系统虚拟仿真实验平台的设计与实现。

一、设计目标为了满足电力系统的教学和研究需求，电力系统虚拟仿真实验平台应具备以下设计目标：1. 实时仿真：平台能够实时模拟电力系统的各种运行情况，包括电压、电流、功率等参数的计算和显示。

2. 多场景支持：平台应支持各种电力系统的仿真实验需求，包括电力传输、配电、短路、过电压等多种场景。

3. 灵活可调：平台能够根据用户需求进行参数调整，包括电力系统元件的连接方式、参数设置等。

4. 数据可视化：平台具备数据可视化功能，能够通过图表、曲线等方式直观展示电力系统运行结果。

5. 用户友好：平台的操作界面简单直观，用户可以轻松上手，进行实验仿真操作。

6. 可扩展性：平台应具备良好的扩展性，能够根据需求增加新的电力系统场景和功能。

二、平台实现1. 软件选型：平台的设计与实现可以选择使用MATLAB、PSIM等仿真软件进行开发。

这些仿真软件具备强大的仿真能力和用户友好的界面，适合电力系统虚拟仿真平台的开发和实现。

2. 前端设计：平台的前端设计是用户与平台进行交互的界面，应该具备良好的用户体验和友好的操作界面。

界面上可以包括电力系统的拓扑结构、元件的图示、参数的设置和实时模拟结果的显示等功能。

3. 后端开发：平台的后端开发是实现电力系统运行的核心部分。

通过编程语言如Python或MATLAB，可以实现电力系统的计算和数据处理，如节点电流计算、矩阵运算等。

后端开发还可以实现电力系统的仿真参数调整、故障注入等功能。

4. 数据库设计：为了保存和管理用户的实验数据和结果，需要设计数据库进行数据存储和查询。

数据库可以使用MySQL、SQLite等关系型数据库进行设计，并通过编程语言的API进行数据的读写操作。

科学技术创新2019.29水电站水机电仿真系统的开发及研究王虎1朱建国2付险峰1廖慧敏1（1、国网湖北省电力有限公司黄龙滩水力发电厂，湖北十堰4420002、三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443002）1概述对于水电厂水机电耦合问题的研究，例如，水轮发电机组在启机、突增、突减负荷或电力系统侧故障等扰动等过渡过程中,可能会发生水力系统水压上升过高等影响电站安全运行的问题；同时水力动态过程也可能对电力系统低频振荡等稳定性产生影响。

由于水文献中电厂水、机、电耦合研究的方式理论性强，对具体的机组或电厂参考意义不大。

通常采用单机无穷大系统进行代替，并非针对本厂的具体数据和参数进行研究，因而相关结论具有参考意义但一般无法对本厂的生产直接形成指导意见[1-3]。

另一方面，研究人员也并非一定是本厂技术人员，并不能大幅促进本厂相应技术水平的提高。

文献中水电站仿真培训系统一般是定位为运行人员操作或流程的培训的系统，其监控系统的仿真通常无法准确反应水电站的动态运行结果，也通常无法深入到电站众多监控装置的维护的仿真中。

（以保护装置的仿真为例，由于没有准确的故障计算数据，装置的动作或警报等不是基于故障电流等客观的故障信息的整定值，而是基于开发者人为的逻辑判断，所以无法准确反应水电站的动态运行结果；本平台的特点之一就是准确的仿真数据，因而保护装置的仿真中保护的动作是基于客观的故障信息的整定值，因而能准确反应水电站的动态运行结果，对本厂的生产形成一定的指导意见，并且能深入到诸如装置参数的整定、修改等，从而实现对装置的运行和维护的仿真。

2仿真系统整体框架图12.1监控设备画面的开发：包括电站主系统、集中监控系统、现地监控系统、主系统的控制保护装置等画面。

电站监控系统画面的绘制可以采用北京图王软件开发有限公司的Visual Graph，它已在电力等行业涉及图形的应用系统的开发中有许多成功的案例。

可以非常逼真地绘制出设备画面并实现部分操作的仿真。

电力系统分析仿真实验报告模板一、实验目的本次电力系统分析仿真实验的主要目的是通过对电力系统的建模和仿真，深入理解电力系统的运行特性和规律，掌握电力系统分析的基本方法和工具，提高对电力系统故障和异常情况的分析和处理能力。

二、实验原理电力系统分析是研究电力系统稳态和暂态运行特性的学科，主要包括电力系统潮流计算、短路计算、稳定性分析等内容。

本次实验基于电力系统仿真软件，通过建立电力系统模型，输入系统参数和运行条件，进行仿真计算和分析。

电力系统潮流计算是根据给定的网络结构、参数和负荷分布，计算电力系统中各节点的电压、功率等电气量的分布情况。

短路计算则是分析电力系统在短路故障情况下的电流、电压等参数，评估系统的短路容量和设备的短路耐受能力。

电力系统稳定性分析研究系统在受到扰动后能否保持稳定运行，包括功角稳定、电压稳定等方面。

三、实验设备及软件1、计算机2、电力系统仿真软件（如 PSCAD、MATLAB/Simulink 等）四、实验步骤1、建立电力系统模型确定系统的拓扑结构，包括发电机、变压器、输电线路、负荷等元件的连接方式。

输入各元件的参数，如发电机的额定容量、电压、电抗，变压器的变比、电抗，输电线路的电阻、电抗、电容等。

2、设置运行条件确定系统的基准容量和基准电压。

设定发电机的出力、负荷的大小和功率因数。

3、进行潮流计算在仿真软件中运行潮流计算模块，得到各节点的电压幅值和相角、线路的功率潮流等结果。

4、进行短路计算设置短路故障点和故障类型（如三相短路、单相短路等）。

运行短路计算模块，获取短路电流、短路电压等参数。

5、进行稳定性分析模拟系统受到的扰动，如线路故障切除、发电机出力变化等。

观察系统的动态响应，分析系统的稳定性。

6、结果分析与评估对潮流计算、短路计算和稳定性分析的结果进行分析和比较。

评估系统的运行性能和安全裕度，提出改进和优化建议。

五、实验结果1、潮流计算结果各节点电压幅值和相角的分布情况。

各线路功率潮流的大小和方向。

智能高压断路器模拟试验装置摘要：为实现在变电站不停电的情况下，对备自投装置及进线开关的准确试验，国网临朐县供电公司研发制作了备自投模拟断路器试验装置。

在此基础上公司又研发制作了分界开关模拟试验诊断装置，解决了航空插头无外露节点，无法进行保护试验的难题。

近期公司对上述两项装置进行了电子集成和功能扩展，研发制作了智能高压断路器模拟试验装置。

关键词：智能断路器模拟试验一、研发背景：背景一：随着对电网供电可靠性要求的不断提高，备用电源自动投切装置已经成为电网自动装置中的重要组成部分，它是保证供电可靠性的重要技术手段。

在变电站的扩建、改造、检修过程中经常需要对备自投模拟断路器进行试验，但备自投装置的试验必须要在全站停电的情况下进行。

随着电力供应要求持续性的增加，对变电站的全站停电的机会也越来越少。

为保证在检修、试验任务顺利完成的情况下，压缩停电时间，尽量少停电或不停电。

减少投诉情况的发生，降低社会对供电企业的舆论压力,临朐公司一线人员研制了一种备自投模拟断路器试验装置，在变电站不停电的情况下，利用运行方式的改变，对备自投装置进行真实可靠的检验。

背景二：目前分界开关已广泛应用于配电线路，分界开关的安装大幅提升了10kV线路的供电可靠性，但是随之而来的是分界开关的运行维护问题。

目前在分界开关的检修维护方面主要存在以下问题：一是因为没有接出点，无法对已安装的柱上开关进行定期试验。

二是开关出现故障时，无法进行就地检修、试验，需将开关拆下返回车间进行处理，延长了停电时间，降低了供电的可靠性。

三是无法确定故障点的位置，无法有效判定分界开关故障类型是开关机构故障还是自动控制箱故障，通常情况下只能整体更换，造成资源浪费。

四是开关在安装前试验时，因为二次侧没有明显接出点，只能在一次侧加电流进行过电流和电流速断试验，无法准确测得出口时间和动作时间。

为解决上述问题，临朐公司研发了分界开关模拟试验装置。

二、装置简介备自投模拟断路器试验装置实现了在不停电的情况下对备自投装置及进线开关的准确试验。

国⽹电⼒科学研究院实验验证中⼼（系列介绍⼀）编者按实验室是新技术新成果的孵化器, 建设功能齐全、体系完整、技术实⼒雄厚的实验室是我国能源科技发展战略的需要, 也是智能电⽹发展的需要和未来能源互联⽹建设的重要⽀撑。

本专栏将陆续选择电⼒与能源相关的⼀些重点实验室进⾏深度报道, 以推动实验资源共享、科技成果转化,帮助实验室实现其社会效益和经济效益的最⼤化。

本专栏热忱欢迎国家、省部级能源、电⼒类重点实验室踊跃投稿, 对实验室进⾏宣传介绍。

国⽹电⼒科学研究院实验验证中⼼（系列介绍⼀）⽬录⼀、基本情况⼆、资质和研究能⼒三、试验能⼒、测试范围和服务项⽬⼀、基本情况国⽹电⼒科学研究院实验验证中⼼是专门从事电⼒设备试验检测的权威机构，具有CMA中国计量认证资质和CNAS实验室国家认可资质，是CQC中国质量认证中⼼和中国船级社的签约委托检测实验室，同时也是国家电⽹、南⽅电⽹物资采购签约检测机构，是具有第三⽅公正地位的检验检测机构。

中⼼是智能电⽹保护与运⾏控制国家重点实验室的公共实验室，是国家能源局智能⽤电研究（实验）分中⼼和微电⽹（实验）分中⼼依托单位，江苏（国⽹电⼒）智能电⽹研究院重点实验室。

⾃动化设备电磁兼容实验室、电⼒系统安全稳定分析与控制实验室为国家电⽹公司重点实验室，智能⽤电互动技术实验室为国家电⽹公司实验室。

试验能⼒涵盖电⼒系统⾃动化、信息通信、超/特⾼压输电设备、智能化中低压电⽓设备、发电及⽔利⾃动化设备、轨道交通及⼯业⾃动化设备等领域。

图1 实验验证中⼼全景图⼆、资质和研究能⼒中⼼通过中国实验室国家认可和国家计量认证，具有第三⽅公正地位的质量检验机构。

具有以下资质和研究能⼒：中国计量资质认定资质（实验验证中⼼，⾃动化设备电磁兼容实验室）中国实验室国家认可资质（CNAS No.L1379）中⽂证书英⽂证书国际电⼯委员会电⼯产品合格测试与认证组织（IECEE）授权的CB实验室国家能源智能电⽹技术研发（实验）中⼼－微电⽹技术分中⼼国家能源智能电⽹技术研发（实验）中⼼－⽤电技术分中⼼国家电⽹公司重点实验室－⾃动化设备电磁兼容实验室（SGCC-1-004）国家电⽹公司重点实验室－电⼒系统安全稳定分析与控制实验室（SGCC-1-003）国家电⽹公司实验室-智能⽤电互动技术实验室江苏省（国⽹电⼒）智能电⽹研究院重点实验室国家电⽹公司招标检测机构南⽅电⽹公司招标检测机构CQC中国质量认证中⼼委托检测实验室国家质检总局电⼒线载波通信设备⽣产许可证检验机构（全许办<2002>08号）国电通信中⼼电⼒特殊通信产品进⽹检验机构（电通技函<2001>18号）电⼒⾏业信息安全等级保护测评中⼼第三实验室美国联邦通信委员会FCC注册实验室（No.102805）美国易科认证集团联合实验室美国 UL 公司合作实验室德国 TUV 莱茵合作实验室德国 TUV南德合作实验室德国 DEKRA ⽬击实验室中国船级社联合实验室中国软件测评机构联盟常务理事单位三、试验能⼒、测试范围和服务项⽬试验能⼒⾼压电⽓设备：绝缘试验、温升试验、机械性能试验、环境试验⾃动化设备环境及可靠性试验电⼒系统⾃动化设备性能检测电⼒系统通信设备性能检测⼤型电⼒系统数字仿真测试与分析IEC 61850/60870系列通信协议测试与分析电磁兼容试验新能源并⽹检测电动汽车充电设备检测测试范围⾼压开关类：断路器、负荷开关、隔离开关、接地开关、⾦属封闭开关设备、GIS、组合电器等⾼压线圈类：变压器、互感器、电抗器等⾼压其它类：电⼒电缆、直流阀、绝缘⼦、GIL等智能变电站系统级仿真测试电⼒系统继电保护及安全稳定控制装置变电站综合⾃动化设备及系统电⼒调度⾃动化、配电⽹⾃动化、⽔电站梯级调度⾃动化终端及系统发电机电⽓控制设备及电⼚控制⾃动化系统城市轨道交通⾃动化系统防⽌电⽓误操作装置及模拟屏电⼒系统直流电源及相关电源设备（⼤负载）故障录波装置及屏柜数据⽹设备、时间同步设备及系统电⼒SDH/PDH（光/电）数字通信设备、EPON、调制解调器及数据传输装置电⼒通信⽹监测及⽹管系统电⼒调度交换机、电⼒线载波通信设备及继电保护收发信机⼯业以太⽹交换机、路由器及应⽤终端电能质量太阳能电站逆变及并⽹装置智能电⽹电动汽车充电桩装置通信规约（61850、60870等系列）各种应⽤软件⾃动抄表系统、电能表及多费率电能表低压电器及船舶电⽓产品⼟⼯⼤坝⾃动化装置、仪表及系统汽车电⽓及机电⼀体化产品服务项⽬承担⾼压电⽓设备的质量检验、检测以及试验承担电⼒系统继电保护、⾃动化、通信等产品的质量检验、检测鉴定及仲裁检验承担电⼒线载波机⽣产许可证检验及电⼒特殊通信产品的进⽹检验承担国家电⽹公司农电⾃动化产品的合格证检验承担各种应⽤软件、电⼦元器件及部件的检验提供各类产品电磁兼容检验，以及咨询、研究、技术服务及培训提供相关产品的国际认证服务提供电⼒系统⾃动化设备检测咨询服务提供电⼒⾃动化质检信息⽹会员及⼴告服务提供产品检验合格注册备案服务研究开发新的检测技术和⽅法开展对检验⼈员的培训开展对有关国家标准、⾏业标准的技术培训，并为企业制定相应企业标准进⾏技术咨询承担国家电⽹公司信息系统的安全评估及安全加固提供智能变电站系统级测试及咨询服务联系⽅式：***********传真：***********地址：江苏省南京市江宁区诚信⼤道19号邮编：211106。

43 能源动力与材料大类4301电力技术类专业代码430101专业名称发电厂及电力系统基本修业年限三年职业面向面向电力生产与供应的电气值班员、变配电运行值班员、变电设备检修工、继电保护员等职业，发电厂电气运行与维护、变电站变电运行与维护、电气设备检修、继电保护运行及维护、二次设备安装调试等技术领域。

培养目标定位本专业培养德智体美劳全面发展，掌握扎实的科学文化基础和发电厂、电力系统运行与维护等知识，具备发电厂及变电站电气设备运行、维护、试验及检修等能力，具有工匠精神和信息素养，能够从事电力系统运行与维护、检修与调试，电力工程基层技术管理，电力供应与服务等工作的高素质技术技能人才。

主要专业能力要求1. 具有正确使用常规电力工器具进行规范作业的能力；2. 具有对电气设备进行监视、控制、操作、巡视、维护和事故处理的能力；3. 具有对继电保护及自动装置进行装置检查、定值操作和功能校验的能力；4. 具有对主要电气一次、二次设备及其附件进行配置、选择、安装和调试的能力；5. 具有高电压电气试验操作、判断能力，以及发电厂、变电站过电压防护设备配置能力；6. 具有对现代电力工业新技术、新模式、新方法进行应用及推广的能力；7. 具有相关数字技术和信息技术的应用能力；8. 具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力。

主要专业课程与实习实训专业基础课程：计算机语言、电气制图、电路、电子技术、电力安全。

专业核心课程：电机技术、发电厂变电站电气设备、电力系统分析、高电压技术、148继电保护与自动装置、电气运行技术、智能电网基础。

实习实训：对接真实职业场景或工作情境，在校内外进行高电压技术应用、电机检修、继电保护装置调试、电气运行仿真等实训。

在各级电力公司、发电企业、电力制造企业等单位进行岗位实习。

职业类证书举例职业技能等级证书：变配电运维、继电保护检修、发电集控运维接续专业举例接续高职本科专业举例：电力工程及自动化、智能电网工程技术接续普通本科专业举例：电气工程及其自动化、智能电网信息工程、电气工程与智能控制专业代码430102专业名称水电站机电设备与自动化基本修业年限三年职业面向面向电力生产和供应人员、建筑安装施工人员、机械设备修理人员等职业，水力发电运行、变配电运行、水轮发电机组安装与检修、工程机械维修等技术领域。

智能化新能源电力系统的建模与仿真随着现代科技的发展和环境保护意识的增强，新能源电力系统正逐渐取代传统化石燃料电力系统成为未来电力供应的主要来源。

然而，新能源电力系统的建设和运营面临着一系列挑战，包括可靠性、稳定性、经济性等问题。

为了有效解决这些问题，智能化技术成为了必不可少的手段。

本文将探讨基于智能化技术的新能源电力系统的建模和仿真。

一、智能化新能源电力系统的概述智能化新能源电力系统是指基于现代信息技术、控制技术和半导体技术等先进技术手段，通过对电力系统进行智能化改造和优化，使其具备更高的可靠性、稳定性和经济性。

智能化新能源电力系统的特点包括：全系统的可编程化、自适应性、互动性和自治性。

通过智能化技术，新能源电力系统可以实现快速响应、高效控制和智能调度，从而更好地满足用户的需求和电力系统的可靠性要求。

二、建模和仿真技术在智能化新能源电力系统中的应用建模和仿真技术是智能化新能源电力系统的重要组成部分。

它们可以帮助工程师们对电力系统进行全面、精细的分析和优化。

在智能化新能源电力系统中，建模和仿真技术主要应用在以下几个方面：1. 新能源电力系统建模新能源电力系统建模是指对整个电力系统进行系统化的建模和仿真。

通过建立合理的模型和算法，可以对电力系统的特性、性能和各种控制策略进行分析和优化。

新能源电力系统建模可以分为两种类型：宏观模型和微观模型。

宏观模型主要研究电力系统的整体特性，包括电力负荷、电能质量、电力损耗等方面。

微观模型则更加细致和具体，主要研究电力系统的各个组成部分，包括发电机、输电线路、变压器等。

2. 智能控制策略建模和仿真智能控制策略是智能化新能源电力系统的核心。

智能控制策略建模和仿真，可以帮助研究人员深入了解各种控制策略的特性和效能。

另外，基于仿真测试，可以对控制策略进行多种参数和场景的优化，最终得到更加稳定和高效的控制策略。

智能控制策略建模和仿真的重点在于对各种算法和软件进行评估和测试，包括遗传算法、神经网络算法、智能优化算法等。

电力系统模拟与仿真近年来，随着电力系统的不断发展和智能化改造，电力系统模拟与仿真的重要性也日益凸显。

电力系统模拟与仿真是利用计算机技术，对电力系统进行复杂、真实的模拟，以评估系统的稳定性、性能、可靠性和安全性，帮助电力系统运行人员做出正确的决策，并提供系统规划和设计的依据。

1. 电力系统模拟和仿真的意义电力系统是一个复杂的系统，包含发电厂、输电网、变电站和配电网等各个环节。

模拟和仿真可以帮助我们理解电力系统的工作原理和运行规律，提供预测和优化电力系统性能的工具。

首先，电力系统模拟和仿真可以帮助我们研究和解决电力系统的运行问题。

通过模拟系统中的各个环节，我们可以分析系统的稳定性、短路分析、潮流计算和电压稳定等问题，及时发现潜在的问题并进行调整，确保系统的平稳运行。

其次，电力系统模拟和仿真可以帮助我们进行新能源的接入和系统规划。

随着可再生能源的快速发展，电力系统面临着新的挑战。

通过模拟和仿真，我们可以评估系统对新能源的接纳能力，并优化系统规划，提高系统的可靠性和稳定性。

最后，电力系统模拟和仿真可以帮助我们培训和培养电力系统运行人员。

通过模拟和仿真，我们可以提供电力系统的虚拟实验环境，让运行人员在安全的环境下练习操作和应对各种情况，提高其应急处理和决策能力。

2. 电力系统模拟和仿真的方法电力系统模拟和仿真通常采用两种方法：基于物理模型的仿真和基于数据驱动的仿真。

基于物理模型的仿真是指根据电力系统的物理方程和电路理论，建立系统的数学模型，通过求解这些数学模型，模拟和仿真系统的动态行为和运行特征。

这种方法通常用于对电力系统的稳定性、潮流计算和短路分析等问题进行分析。

基于数据驱动的仿真是指通过采集电力系统运行的历史数据，建立数据模型和算法，对系统的行为和性能进行模拟和评估。

这种方法通常用于对电力系统负荷预测、故障诊断和运行优化等问题进行分析。

近年来，随着深度学习和人工智能技术的发展，基于数据驱动的仿真方法在电力系统模拟和处理大数据方面具有广泛的应用前景。

新能源电力系统的建模与仿真研究随着全球对环境保护和可持续发展的关注不断增加，新能源电力系统在能源领域的地位日益重要。

新能源电力系统是指利用太阳能、风能、水能等可再生能源作为主要的能源来源，与传统的燃煤、石油等化石能源相比，具有环保、可再生、经济等优势。

然而，由于可再生能源的间歇性和不稳定性，新能源电力系统的设计、建模与仿真研究变得尤为重要。

新能源电力系统的建模是指使用数学方法和计算机技术，对系统的各个组成部分进行描述和分析，以便更好地理解系统的行为和性能。

建模是实现系统设计和优化的关键步骤。

首先，需要对新能源电力系统的各个组成部分进行描述，包括可再生能源发电设备、能量存储设备、传输网络和用户侧负载等。

其次，需要找到合适的数学模型来描述这些组成部分的行为。

最后，通过将这些模型组合起来，可以建立整个新能源电力系统的综合模型。

基于建模的新能源电力系统仿真研究是为了更好地了解系统的运行情况、性能和稳定性。

仿真可以通过模拟各种操作和异常情况，评估系统的响应和性能。

这有助于设计更可靠、高效和稳定的新能源电力系统，并为优化系统运行提供有价值的信息。

仿真还可以用于预测系统的未来发展趋势，以及制定有效的控制策略。

在新能源电力系统的建模与仿真研究中，需要解决以下几个关键问题：1. 可再生能源发电设备的建模与仿真。

可再生能源发电设备的特点是输出功率的波动性和不可预测性。

因此，建模和仿真必须精确地捕捉这些特点，并考虑到天气条件、季节变化和其他因素对发电能力的影响。

2. 能量存储设备的建模与仿真。

能量存储设备在新能源电力系统中的作用至关重要，可以平衡供需之间的差异，并提供备用电源。

建模和仿真应该考虑到能量存储设备的充放电特性、效率、容量和寿命等因素。

3. 传输网络的建模与仿真。

传输网络是将可再生能源从发电站输送到用户侧的关键环节。

建模和仿真需要考虑到传输线路的阻抗、功率损耗和电压稳定性等因素，以确保系统能够有效和可靠地运行。