電力系統(tǒng)自動化技能實訓(xùn)考核平臺

一、電力系統(tǒng)自動化技能實訓(xùn)考核平臺概述：

該平臺由五部分組成：同步發(fā)電機(jī)組、機(jī)組控制柜、輸電線路及監(jiān)視保護(hù)屏、無窮大電力系統(tǒng)和阻抗負(fù)載。對發(fā)電廠中常用的自動裝置、發(fā)電廠監(jiān)控、電力系統(tǒng)運行、繼電保護(hù)等教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行操作、測試和試驗。裝置采用固定式結(jié)構(gòu)。本實訓(xùn)平臺適用于高校、中專、技校電力、電氣、自動化類各專業(yè)相關(guān)課程的實訓(xùn)與實驗，也可用于電力行業(yè)對從事發(fā)電人員的培訓(xùn)。

二、電力系統(tǒng)自動化技能實訓(xùn)考核平臺特點：

1、多功能一體化綜合型實驗裝置，充分展示現(xiàn)代電能發(fā)電、并網(wǎng)、傳輸全過程。

2、實驗平臺主要設(shè)備：實驗臺、控制柜、發(fā)電機(jī)組、三相可調(diào)負(fù)載等。

3、控制柜包括三大部分：微機(jī)準(zhǔn)同期裝置、微機(jī)勵磁裝置、微機(jī)調(diào)速裝置。

4、可開展完整的電力實驗內(nèi)容：發(fā)電機(jī)組的起動與動轉(zhuǎn)、同步發(fā)電機(jī)勵磁控制、同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列運行、系統(tǒng)穩(wěn)定性實驗、單機(jī)帶負(fù)荷實驗、系統(tǒng)并網(wǎng)實驗等多達(dá)二十幾類實驗。

5、微機(jī)裝置人機(jī)交互界面采用大容量，高清晰的7吋彩色觸摸屏，能實時顯示系統(tǒng)的電壓、電流、頻率、無功等各項電氣參數(shù)，全觸摸屏參數(shù)設(shè)置與指令操作，人機(jī)友好互動，可菜單中文顯示，圖文并茂。

6、微機(jī)裝置采用DSP+CPLD芯片：為滿足實驗平臺控制系統(tǒng)的需要，采用高性能、高精度工業(yè)控制32位定點DSP控制器，用軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，功能更強(qiáng)大，算法更靈活，能夠滿足大計算量、運算速度高的要求；CPLD是一種復(fù)雜可編程邏輯器件，采用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)把設(shè)計生成的數(shù)據(jù)文件配置進(jìn)芯片內(nèi)部的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器（SPAM）來完成，具有可重復(fù)編程性，可以靈活配置硬件邏輯電路，降低了PCB板的空間和復(fù)雜度，提高運行可靠性。將DSP+CPLD結(jié)合并應(yīng)用于實驗平臺控制中，加以改進(jìn)的控制算法和硬件結(jié)構(gòu)，使整個控制系統(tǒng)達(dá)到快速性、精確性和穩(wěn)定性的要求。

7、人工智能與自適應(yīng)PID控制：為實現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速及輸出電壓的精確、平穩(wěn)、安全的調(diào)節(jié)，消除控制過程中的振蕩現(xiàn)象，本裝置將常規(guī)PID控制器與自校正算法相結(jié)合并利用人工智能系統(tǒng)使其在系統(tǒng)狀態(tài)變化的每一時刻自動調(diào)節(jié)PID參數(shù)，讓控制過程時刻處于良好狀態(tài)。

8、模塊化插接式控制器：核心控制器采用模塊化插接式設(shè)計，主控單元、AD、DA、數(shù)字IO、顯示等單元相互獨立模塊化，各模塊通過總線進(jìn)行連接，保證控制系統(tǒng)的可靠性、靈活性和可維護(hù)性。

9、具有完善的人身保護(hù)功能

三、實訓(xùn)項目：
（1）原動機(jī)的起動與運轉(zhuǎn)
1）調(diào)速裝置操作
2）調(diào)速裝置及原動機(jī)控制
（2）發(fā)電機(jī)機(jī)電特性
1）發(fā)電機(jī)的空載特性曲線測試
2）發(fā)電機(jī)的短路特性曲線測試
3）發(fā)電機(jī)外特性及調(diào)整特性
4）發(fā)電機(jī)零功率因數(shù)負(fù)載特性
（3）同步發(fā)電機(jī)勵磁控制
1）微機(jī)勵磁裝置基本操作
2）不同α角（控制角）勵磁電壓波形觀測
3）同步發(fā)電機(jī)起勵
4）控制方式及其相互切換
5）逆變滅磁和跳滅磁開關(guān)滅磁
6）伏赫限制
7）欠勵限制
8）同步發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵
9）調(diào)差特性
10）過勵限制
（4）準(zhǔn)同期并列運行
1）微機(jī)準(zhǔn)同期裝置基本操作
2）自動準(zhǔn)同期條件測試
3）線性整步電壓形成（相敏環(huán)節(jié)）測試
5）導(dǎo)前時間整定及測量方法
6）壓差、頻差和相差閉鎖與整定
7）手動準(zhǔn)同期并網(wǎng)
8）半自動準(zhǔn)同期并網(wǎng)
9）自動準(zhǔn)同期并網(wǎng)
（5）單機(jī)----無窮大系統(tǒng)穩(wěn)定運行方式
1)單回路穩(wěn)態(tài)對稱運行
2)雙回路和單回路的穩(wěn)態(tài)對稱運行比較
3)單回路穩(wěn)態(tài)非全相運行
（6）單機(jī)帶負(fù)荷
1)獨立系統(tǒng)特性
2)投、切不同負(fù)荷
3)單機(jī)甩負(fù)荷
（7）電力系統(tǒng)功率特性（功角）和功率極限（靜態(tài)穩(wěn)定性）
1)無調(diào)節(jié)勵磁時，功率特性和功率極限的測定
2)手動調(diào)節(jié)勵磁時，功率特性和功率極限的測定
3)微機(jī)自并勵時，功率特性和功率極限的測定
4)微機(jī)他勵時，功率特性和功率極限的測定
5)單回路、雙回路輸送功率與功角關(guān)系
6)提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性
（8）電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性
1)短路類型對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響
2)故障切除時間對暫態(tài)穩(wěn)定的影響
3)有無強(qiáng)勵磁對暫態(tài)穩(wěn)定性影響試驗
4)線路重合閘及其對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響
5)同步發(fā)電機(jī)異步運行和再同步
6)提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施