实验1-电力系统实验教学内容

《电力系统分析》课程教学大纲一、课程基本信息1．课程编号：94L132Q2．课程体系/类别：专业主干课3．课程性质：必修4．学时/学分：64课时/4学分5．先修课程：电路、电机学、自动控制原理6．适用专业：电气工程及其自动化二、课程教学目标本课程是电气工程及其自动化专业专业必修课程，专业主干课程。

本课程的目标是要求学生掌握电力系统稳态分析和暂态分析的基本概念、基本模型和基本计算方法，为后续的电力系统系列课程的学习和今后从事电力系统的相关工作打下坚实的基础。

学生学习本课程后，应达到如下要求：1．掌握电气工程专业基础知识，能将其用于解决电气工程领域涉及的电力系统相关问题中。

2．能够运用工程科学的基本原理，对电力系统的静态和动态稳定性进行原理分析及系统建模。

3．能够针对潮流计算、断路计算、稳定性计算等选择合适算法、设计软件流程，并编写程序。

4．能够综合各类信息、资源、比较选择合理仿真工具对电力系统稳定性的复杂工程问题进行预测、分析、建模和仿真。

5．了解电力系统相关的技术标准、产业政策及行业法律法规。

6．能够评价工程实践及提出的工程问题解决方案对环境与社会可持续发展可能产生的影响。

三、课程目标和毕业要求的对应关系四、课程教学内容和要求五、课程教学方法本课程的教学环节包括：课堂讲授、课外作业、课外自学、实验、专题研究、期中考试和期末考试等。

通过这些教学环节，培养和激发学生学习电力系统的兴趣，增强学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。

（一）课堂讲授教学方法：全面推进双语教学，采用英文多媒体课件，中文讲授；采用启发式教学，对教材内容和本学科的发展方向要讲清，鼓励自学，充分调动学生学习的主动性，扩大学生的知识面。

课堂讲授包括统一讲授内容和个性化讲授内容。

统一讲授内容：着重讲授基本概念、基本原理和分析方法，配以适量的思考题，启迪学生的思维，加深学生对讲授内容的理解，同时引导学生正确思维。

采用多媒体与黑板相结合的手段进行教学，既重“量”又重“质”，即：既要注重内容的广泛性，又要突出重点。

实验⼀电⼒系统分析综合程序PSASP的学习和单线图的绘制实验⼀电⼒系统分析综合程序PSASP的学习和单线图的绘制⼀、实验⽬的：1、了解⽤PSASP进⾏电⼒系统各种计算的⽅法。

2、通过输⼊⼀个9节点系统的基础数据并绘制其单线图熟悉PSASP 软件的使⽤。

⼆、实验设备1、计算机2、PSASP软件3、加密狗三、实验步骤1、双击PSASP图标，进⼊PSASP主画⾯，2、点击“⽂件”，新建⼯程，选择存放路径，3、新建单线图，4、在绘图窗⼝绘制单线图，并进⾏参数录⼊，5、保存退出。

四、实验内容1、绘制单线图2. 录⼊系统潮流计算数据基础数据(系统参数)如下：五、实验注意事项：1)本系统⽂件请存⼊\PSASP\习题\下;2)严禁删除或更改计算机中除上述⽬录以外的⼀切内容；3)严禁⾃带软盘输⼊输出数据。

六、实验报告：使⽤PSASP的体会。

实验⼆基于PSASP的电⼒系统潮流计算实验⼀、实验⽬的1、理解电⼒系统分析中潮流计算的相关概念，2、掌握⽤PSASP软件对系统潮流进⾏计算的过程，3、学会在⽂本⽅式下和图形⽅式下的对潮流计算结果进⾏分析。

⼆、实验设备1、计算机2、PSASP软件3、加密狗三、实验步骤1、双击PSASP图标，进⼊PSASP主画⾯，2、点击“编辑模式”，可进⾏绘图和参数录⼊：a、绘制出所有母线，输⼊母线数据；b、添加发电机、负荷、交流线、变压器、⽀路，输⼊该元件数据；3、点击“作业”菜单项，执⾏“⽅案定义”命令（例如⽅案为1，数据组选择BASIC），点击“确定”。

4、点击“作业”菜单项，执⾏“潮流”命令，定义作业；5、点击“视图”菜单项，执⾏“潮流数据”命令，作业选择。

6、点击“计算”菜单项，执⾏“潮流”命令；7、点击“报表”菜单项，执⾏“潮流”命令, 计算结果输出有图⽰、报表输出两种⽅。

8、保存退出。

四、实验内容以⼀个图所⽰9节点系统为例，计算其在常规、规划两种运⾏⽅式下的潮流。

规划运⾏⽅式即在常规运⾏⽅式下，其中接于⼀条母线（STNB-230）处的负荷增加，对原有电⽹进⾏改造后的运⾏⽅式，具体⽅法为：在母线GEN3-230和STNB-230之间增加⼀回输电线，增加发电机3的出⼒及其出⼝变压器的容量，新增或改造的元件如下图虚线所⽰。

《电力系统动态模拟综合实验》实验报告实验名称发电机及系统短路故障影响实验姓名XXX 学号XXX日期XXX 地点XXX成绩教师电气工程学院东南大学1.实验目的：（1）了解动模实验室的构成，主要设备及其功能。

（2）熟悉和掌握发电机的启动，调压，调速，并网，解列，停机等操作。

（3）通过单机---无穷大系统中不同点的短路故障实验，理解发电机在短路时的电磁暂态过程，分析和掌握短路起始相角及回路阻抗对发电机运行状态的影响。

2.实验内容：在单机----无穷大主接线模拟实验系统中，通过实验操作，熟悉实验室环境及实验设备，掌握发电机的启动，调压，调速，并列，解列及停机操作方法，选择不同的短路点进行短路故障实验，录取短路时刻的电压，电流波形，然后，根据所学知识，分析求取发电机或系统的状态参数，理解和掌握短路故障对发电机及系统运行状态的影响。

3.实验原理（实验的理论基础）：根据《电力系统暂态分析》相关理论，可知在三相短路时，发电机定子绕组电流中含有以下四个分量图1.发电机短路电流波形图i w(∞)为强制分量，不衰减∆i w为按此时励磁绕组的时间常数T d’衰减的分量∆i w2为按直轴阻尼绕组的时间常数T d’’衰减的分量iα和i2w为按定子绕组的时间常数T a衰减的分量根据发电机三相短路时电流波形图，由短路电流波形图绘制其包络线。

包络线中分线即直流分量。

将短路电流减去直流分量，则可以认为是基频交流分量。

根据发电机参数，T d’和T d’’都较小，在短路后0.5s，可以认为基频电流中只含有稳态分量，读出此时电流幅值i w(∞)。

在此时刻前找两处幅值I1，I2及对应时刻T1，T2，则可得方程组：11'''22'''21()22()d d d d T T T T w w w T T T T w w w i e i e i i e i e i --∞--∞⎧+=I -⎪⎪⎨⎪+=I -⎪⎩由此可以求出∆i w ，∆i w2。

电气工程学院《电力系统分析综合实验》2017年度PSASP实验报告学号：2014302540149姓名：刘玉清班级： 2014级6班一、实验目的（不超过400字介绍）潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统运行和规划中提出的各种问题。

了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法，掌握用PSASP进行电力系统潮流、稳定和短路计算的方法，对于我们学习电力系统分析有重要的意义，可以让我们更深刻地体会潮流计算的过程，方便地模拟仿真电力系统的运行状况。

对运行中的电力系统，通过潮流的计算可以分析各种负荷变化、网络结构改变等各种情况会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件（线路、变压器等）是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等；对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案（如新建变电站、线路改造、电磁环网解环等）能否满足安全稳定运行的要求。

二、潮流计算部分（1）简单介绍本次实验的潮流计算的试验内容，叙述利用PSASP软件进行潮流计算需要输入哪些数据（不超过800字）。

以上为系统常规运行方式的单线图。

由于母线 STNB-230 处负荷的增加，需对原有电网进行改造，具体方法为：在母线 GEN3-230 和 STNB-230 之间增加一回输电线，增加发电 3 的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如右图虚线所示：实验将对该系统进行计算分析。

需要输入的数据为：母线数据、交流线数据、变压器数据、发电数据、负荷数据、区域定义数据、方案定义、潮流计算作业定义。

具体数据见实验指导书。

（2）绘制仿真实验任务指导书中要求的两个潮流计算拓扑结构图，并根据两种潮流方案的潮流计算结果在拓扑结构图上标注母线节点电压和相位，利用复数功率形式标注各支路功率（参考方向选择数据表格中各支路的i侧母线至j侧），统计发电机和负荷的功率大小并统计系统网损（3）在规划潮流方式下，增加STNC-230母线负荷的有功至1.5p.u.，无功保持不变，试调试潮流，并在绘制的规划方式拓扑结构上标注母线节点电压和相位，利用复数功率形式标注各支路功率（参考方向选择数据表格中各支路的i侧母线至j侧），统计发电机和负荷的功率大小并统计系统网损。

电力系统分析计算实验报告实验报告：电力系统分析计算一、实验目的本次实验的目的是通过对电力系统的分析和计算，了解电力系统的性能指标以及计算方法，为电力系统的设计、运行和维护提供理论依据。

二、实验原理1.电力系统的基本概念：电力系统由电源、输电线路、变电站以及用户组成，其主要功能是将发电厂产生的电能传输到用户处。

电力系统一般按照功率等级的不同分为高压、中压、低压电力系统。

2.电力系统的拓扑结构：电力系统的拓扑结构是指电源、变电站、输电线路等各个组成部分之间的连接关系。

常见的电力系统拓扑结构有环形、网状和辐射状等。

3.电力系统的性能指标：电力系统的性能指标包括电压、电流、功率因数、谐波等。

其中，电压是电力系统中最基本和最重要的性能指标之一，有着直接影响电力设备运行稳定性和用户用电质量的作用。

4.电力系统的计算方法：电力系统的计算方法主要包括短路电流计算、负荷流计算、电压稳定计算等。

通过这些计算方法可以了解电力系统的运行状态，为系统的运行和维护提供参考。

1.收集电力系统的基本信息：包括装置的类型、额定容量、接线方式等。

2.进行短路电流计算：根据电力系统的拓扑结构和装置参数，计算各个节点的短路电流。

3.进行负荷流计算：根据电力系统的负荷信息和装置参数，计算各个节点的负荷流值。

4.进行电压稳定计算：根据电力系统的电源参数、负载参数和线路参数，计算各个节点的电压稳定性。

5.分析计算结果，评估电力系统的性能，找出可能存在的问题。

6.根据分析结果，提出改进措施，优化电力系统的运行。

四、实验结果通过上述计算，我们得到了电力系统各节点的短路电流、负荷流值以及电压稳定性等指标。

通过对实验结果的分析，我们发现了电力系统中可能存在的问题，并提出了相应的改进方案。

五、实验结论通过本次实验，我们深入了解了电力系统的分析和计算方法，掌握了评估电力系统性能的指标和工具。

我们发现电力系统的设计和优化非常重要，可以提高系统的稳定性和可靠性，减少能源损失。

网络高等教育《电力系统继电保护》实验报告学习中心：福建永安奥鹏层次：专科起点本科专业：电气工程及其自动化年级： 2011年春季学号： ************学生姓名：**实验一电磁型电流继电器和电压继电器实验一、实验目的1.熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的的实际结构，工作原理、基本特性；2.学习动作电流、动作电压参数的整定方法。

二、实验电路1．过流继电器实验接线图2.低压继电器实验接线图三、预习题1. DL-20C系列电流继电器铭牌刻度值，为线圈并联_时的额定值；DY-20C 系列电压继电器铭牌刻度值，为线圈___串联___时的额定值。

2.电流继电器的返回系数为什么恒小于1？电流继电器是过流动作，小于整定值后返回；为了避免电流在整定值附近时导致继电器频繁启动返回，一般要设一个返回值，例如0.97，电流小于0.97才返回。

因此返回值要小于1 。

四、实验内容1．电流继电器的动作电流和返回电流测试表一过流继电器实验结果记录表2．低压继电器的动作电压和返回电压测试表二低压继电器实验结果记录表五、实验仪器设备六、问题与思考1．动作电流（压），返回电流（压）和返回系数的定义是什么？答：动作电压--是保护动作的最小电压；返回电压--使保护装置停止动作的电压；返回系数--返回电压/动作电压一般小于12．返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？答：是确保保护选择性的重要指标.让不该动作的继电器及时返回,使正常运行的部分系统不被切除.实验二电磁型时间继电器和中间继电器实验一、实验目的1.熟悉时间继电器和中间继电器的实际结构、工作原理和基本特性；2.掌握时间继电器和中间继电器的的测试和调整方法。

二、实验电路1．时间继电器动作电压、返回电压实验接线图2．时间继电器动作时间实验接线图3．中间继电器实验接线图4．中间继电器动作时间测量实验接线图三、预习题影响起动电压、返回电压的因素是什么？答：影响起动电压、返回电压的因素是电压继电器线圈在通电额定电压的时候，由于衔铁原来处于打开状态，将衔铁吸合动作，需要较大的起动吸合电流（比吸合后的保持电流大好几倍）才能产生足够的磁场吸力。

实验一继电器特性实验二、原理说明1、电流继电器DL-20C系列电流继电器用于反映发电机、变压器及输电线路短路和过负荷的继电保护装置中。

过电流继电器：当电流升高至整定值时，继电器立即动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。

继电器的铭牌刻度值是按电流继电器两线圈串联，电压继电器两线圈并联时标注的指示值等于整定值；若上述二继电器两线圈分别作并联和串联时，则整定值为指示值的2倍。

2、时间继电器DS系列时间继电器用于各种继电保护和自动控制线路中，使被控制元件按时限控制原则进行动作。

DS-20系列时间继电器是带有延时机构的吸入式电磁继电器，其中DS-21～DS-24是内附热稳定限流电阻型时间继电器（线圈适于短时工作），DS-21/C～DS-24/C是外附热稳定限流电阻型时间继电器（线圈适于长时工作）。

DS-25～28是交流时间继电器。

该继电器具有一付瞬时转换触点，一付滑动主触点和一付终止主触点。

当加电压于线圈两端时，衔铁克服塔形弹簧的反作用力被吸入，瞬时常开触点闭合，常闭触点断开，同时延时机构开始启动，先闭合滑动常开主触点，再延时后闭合终止常开主触点，从而得到所需延时，当线圈断电时，在塔形弹簧作用下，使衔铁和延时机构立刻返回原位。

从电压加于线圈的瞬间起到延时闭合常开主触点上，这段时间就是继电器的延时时间，可通过整定螺钉来移动静接点位置进行调整，并由螺钉下的指针在刻度盘上指示要设定的时限。

三、实验设备四、实验内容及步骤1、电流继电器整定点的动作值、返回值及返回系数测试电流继电器特性测试实验接线图注2如图1-1所示。

（1） 电流继电器的动作电流和返回电流测试a 、选择ZB11继电器组件中的DL-24C/6型电流继电器，确定动作值并进行初步整定。

选2.4A 和4.8A 为实验整定值。

b 、根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式（串联或并联）本实验整定值2.4A 采用是串联的接线方式，4.8A 采用并联的接线方式。

c 、按图1-1接线，检查无误后，调节自耦调压器及变阻器，增大输出电流，使继电器动作。

电力系统分析课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电力系统基本概念、组成及运行原理；2. 学会分析电力系统的稳定性、可靠性及经济性；3. 了解电力系统的故障分析方法及其在实际工程中的应用；4. 掌握电力系统短路计算、潮流计算的基本原理及方法。

技能目标：1. 能够运用所学知识对电力系统进行简单的稳定性分析；2. 能够运用潮流计算软件进行电力系统的潮流计算；3. 能够运用短路计算方法分析电力系统的短路故障；4. 培养学生团队协作、沟通表达及解决问题能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱电力工程，关注国家电力产业发展；2. 增强学生的环保意识，认识到电力系统对环境保护的重要性；3. 培养学生严谨、务实、创新的学习态度，提高学生的自主学习能力。

课程性质：本课程为电力系统专业核心课程，具有较强的理论性和实践性。

学生特点：学生具备一定的电路基础和电力系统知识，但对电力系统分析方法的掌握程度不一。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手能力培养，提高学生的综合分析能力。

通过本课程的学习，使学生能够掌握电力系统分析的基本方法，具备一定的电力工程实践能力。

二、教学内容1. 电力系统基本概念：包括电力系统的组成、电力系统运行特点、电力系统分类及发展概况。

教材章节：第一章2. 电力系统稳定性分析：介绍电力系统稳定性基本概念、稳定性分析方法（如小干扰稳定性分析、暂态稳定性分析）及应用。

教材章节：第二章3. 电力系统潮流计算：讲解潮流计算的基本原理、数学模型及求解方法，介绍牛顿-拉夫逊法和P-Q分解法等潮流计算方法。

教材章节：第三章4. 电力系统短路计算：阐述短路计算的基本原理、短路电流计算方法以及短路故障类型。

教材章节：第四章5. 电力系统故障分析：介绍电力系统故障分析方法，如对称分量法、序网图法等，分析故障对电力系统的影响。

教材章节：第五章6. 电力系统优化与控制：讲解电力系统优化与控制的基本原理，如最优负荷分配、无功优化等。

实验一电磁型电流继电器实验一．实验目的1．熟悉DL型电流继电器的内部结构、工作原理、基本特性。

2.测量电流继电器的动作值及返回值，计算返回系数。

掌握测试、调整这些参数的基本方法。

3.了解继电器常开接点和常闭接点的区别，观察接点工作可靠性。

二．原理说明DL-20C系列电流继电器为电磁式继电器。

由电磁系统、整定装置、接触点系统组成。

当线圈导通时，衔铁克服游丝的反作用力矩而动作，使动合触点闭合。

转动刻度盘上的指针，可改变游丝的力矩，从而改变继电器的动作值。

改变线圈的串联或并联，可获得不同的额定值。

DL-20C系列电流继电器铭牌刻度值，为线圈并联时的额定值。

继电器用于反映发电机，变压器及输电线短路和过负荷的继电保护装置中。

三．实验设备序号设备名称使用仪器名称数量1 控制屏 12 EPL-20A 变压器及单相可调电源 13 EPL-04 继电器—DL-21C电流继电器 14 EPL-11 交流电压表 15 EPL-11 交流电流表 16 EPL-11 直流电源及母线 17 EPL-12B 光示牌 1四．实验内容及步骤1.机械部分检查、转轴活动部分检查、舌片与电磁铁间隙的检查、弹簧的检查与调整、触点的检查与调整轴承与轴尖的检查。

2. 整定点的动作值、返回值及返回系数测试实验接线图1-2为过流继电器的实验接线。

（1）电流继电器的动作电流和返回电流测试：a .选择EPL-04组件的DL-21C过流继电器（额定电流为6A），确定动作值并进行整定。

本实验整定值为2.7A及5.4A两种工作状态。

注意：本继电器在出厂时已把转动刻度盘上的指针调整到2.7A，学生也可以拆下玻璃罩子自行调整电流整定值。

b .根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式； 注意：（1）过流继电器线圈可采用串联或并联接法，如右图所示。

其中串联接法电流动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电流值读出，并联接法电流动作值则为串联接法的2倍。

（2）串并联接线时需注意线圈的极性，应按照要求接线，否则得不到预期的动作电流值。

实验1 手动准同期并网实验、实验目的1．加深理解同步发电机准同期并列运行原理，掌握准同期并列条件。

2．掌握手动准同期的概念及并网操作方法，准同期并列装置的分类和功能。

3．熟悉同步发电机手动准同期并列过程二、原理说明在满足并列条件的情况下，只要控制得当，采用准同期并列方法可使冲击电流很小且对电网扰动甚微，故准同期并列方式是电力系统运行中的主要并列方式。

准同期并列要求在合闸前通过调整待并发电机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理” ，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。

依并列操作的自动化程度，又可分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。

正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。

它能反映发电机组与系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。

线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。

它能反映电机组与系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。

手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（相同点）时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。

自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。

准同期控制装置根据给定的允许压差和允许频差，不断地检测准同期条件是否满足，在不满足要求时，闭锁合闸并且发出均压、均频控制脉冲。

当所有条件均满足时，在整定的越前时间送出合闸脉冲。

三、实验内容与步骤选定实验台面板上的旋钮开关的位置：将“励磁方式” 旋钮开关打到“微机励磁” 位置；将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“手动”位置。

微机励磁装置设置为“恒U g ”控制方式。

1. 发电机组起励建压，使n=1485 rpm ; U g= 390V。