電力系統(tǒng)數(shù)字仿真實驗室建設(shè)規(guī)劃

一、實驗室簡介

本實驗室主要面向電氣工程及其自動化、自動化、軌道交通電氣化、軌道交通自動化等專業(yè)和方向，開展電氣工程及其自動化專業(yè)電力系統(tǒng)方向系列課程的驗證性、設(shè)計性實驗和綜合實訓(xùn)等。實驗室主要為計算機(jī)結(jié)合少量硬件設(shè)備的形式，設(shè)備共計20臺套。

二、實驗內(nèi)容

2.1電力系統(tǒng)及其自動化仿真

A、電力系統(tǒng)分析課內(nèi)實驗：電力系統(tǒng)運行方式及潮流分析實驗、電力系統(tǒng)故障分析實驗、電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制實驗；B、軌道交通牽引供電系統(tǒng)仿真：在動態(tài)信號生成系統(tǒng)中包括豐富的電力系統(tǒng)元件模型，如發(fā)電機(jī)、變壓器、負(fù)荷、斷路器、輸電線等，能夠根據(jù)電網(wǎng)接線結(jié)構(gòu)、元件參數(shù)對電網(wǎng)一次系統(tǒng)的運行情況進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，實時輸出與變電站相同的電壓、電流波形。用戶可以對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)進(jìn)行修改，并可靈活地改變系統(tǒng)一次接線方式，從而對變電站運行情況進(jìn)行完整的仿真模擬。

2.2電力系統(tǒng)仿真綜合實訓(xùn)

結(jié)合10KV配網(wǎng)供配電系統(tǒng)設(shè)計、軌道交通牽引接觸網(wǎng)線路和微電網(wǎng)工程的電力系統(tǒng)綜合實訓(xùn)仿真，繪制實際電網(wǎng)工程后進(jìn)行典型故障仿真，驗證電氣一次設(shè)備選型的正確性和二次繼電保護(hù)參數(shù)整定的正確性，然后完成仿真實驗報告；仿真對象包括為典型電力系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)、新能源微網(wǎng)供電、鐵路牽引供電提供系統(tǒng)分析以及繼電保護(hù)裝置、安全自動裝置、測控裝置、故障錄波裝置的使用、調(diào)試、檢驗及維護(hù)的實訓(xùn)。通過構(gòu)建供電系統(tǒng)綜合自動化試驗平臺，變電站一次設(shè)備的模擬采用數(shù)字仿真技術(shù)，二次側(cè)采用與實際變電站相同的保護(hù)裝置，實現(xiàn)數(shù)字化變電站與真實保護(hù)裝置的無縫對接，建立從電壓、電流互感器二次側(cè)開始完整的電流、電壓回路，實現(xiàn)變電站保護(hù)裝置整組驅(qū)動，模擬開關(guān)的實時狀態(tài)返回到仿真平臺中，實現(xiàn)變電站一二次系統(tǒng)全過程閉環(huán)仿真。

2.3電機(jī)設(shè)計與工程電磁場仿真

結(jié)合電氣行業(yè)常見裝備中特種電機(jī)設(shè)計研發(fā)需求，即根據(jù)電機(jī)的工程需求邊界參數(shù)設(shè)計電機(jī)，利用仿真軟件進(jìn)行電場、溫度場、磁場仿真，結(jié)合一個單相變壓器設(shè)計實例和小功率直流永磁無刷電機(jī)設(shè)計的完整仿真設(shè)計過程。完成小功率電動機(jī)和變壓器的上述3種類型的仿真及電氣與機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，使設(shè)計的變壓器和電機(jī)在仿真結(jié)束后相關(guān)電氣參數(shù)能達(dá)到設(shè)計要求；

2.4電力系統(tǒng)繼電保護(hù)仿真

繼電保護(hù)實驗總的來說有兩方面內(nèi)容：一是繼電器或某些元件工作原理的學(xué)習(xí)，例如功率方向繼電器，加入電壓和電流到繼電器，調(diào)節(jié)它們之間的相位，觀察繼電器的動作邊界，可以測量出動作范圍及靈敏角；二是分析繼電保護(hù)的動作行為，例如針對一個特定的電力系統(tǒng)，確定保護(hù)的配置，給定其定值，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生某種故障時，分析故障特征，認(rèn)識保護(hù)動作行為的必然性。實驗內(nèi)容包括：電流保護(hù)（帶功率方向）實驗；零序電流保護(hù)（帶零序功率方向）實驗；三段式距離保護(hù)實驗；輸電線路差動保護(hù)實驗；變壓器縱差保護(hù)實驗；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗；數(shù)字量輸入/輸出回路檢查實驗；數(shù)字濾波器程序設(shè)計；微機(jī)保護(hù)算法程序設(shè)計；繼電保護(hù)程序設(shè)計等。

1 電力系統(tǒng)運行方式及潮流分析實驗 驗證性

2 電力系統(tǒng)網(wǎng)損分析實驗 驗證性

3 電力系統(tǒng)潮流計算上機(jī)實驗 驗證性

4 電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)過程分析實驗 驗證性

5 電力系統(tǒng)橫向故障分析實驗 驗證性

6 電力系統(tǒng)非全相運行分析實驗 驗證性

7 電力系統(tǒng)功率特性分析實驗 驗證性

8 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定分析實驗 驗證性

9 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析實驗 驗證性

10 電力系統(tǒng)電流保護(hù)原理 驗證性

11 電力系統(tǒng)功率方向保護(hù)原理 驗證性

12 電力系統(tǒng)距離保護(hù)原理 驗證性

13 電力系統(tǒng)差動保護(hù)原理 驗證性

14 電力系統(tǒng)三段式電流保護(hù)應(yīng)用 驗證性

15 電力系統(tǒng)三段式距離保護(hù)應(yīng)用 驗證性

16 電力系統(tǒng)橫向、縱向差動保護(hù)應(yīng)用 驗證性

17 繼電保護(hù)濾波器設(shè)計實驗 設(shè)計性

18 繼電保護(hù)算法設(shè)計實驗 設(shè)計性

19 繼電保護(hù)程序設(shè)計實驗 設(shè)計性

20 發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 驗證性

21 發(fā)電系統(tǒng)勵磁控制 驗證性

22 發(fā)電系統(tǒng)功率控制 驗證性

23 輸電系統(tǒng)運行計算 驗證性

24 輸電系統(tǒng)頻率控制驗證 驗證性

25 配電系統(tǒng)自動化過程驗證 驗證性

26 配電系統(tǒng)穩(wěn)定性控制 驗證性

27 10KV供配電工程設(shè)計實訓(xùn) 設(shè)計性

28 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性設(shè)計 設(shè)計性

29 軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計性

30 微電網(wǎng)綜合系統(tǒng)設(shè)計訓(xùn)練 設(shè)計性

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