内容发布更新时间 : 2024/7/5 16:31:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验1 电力系统潮流计算分析实验

一、实验目的1、熟悉电力系统潮流分布的典型结构，2、熟悉电力系统潮流分布变化时，对电力系统的影响，

3、根据电力系统潮流分布的结果，能够分析各节点的特点。

二、原理说明 潮流计算是研究和分析电力系统的基础。它主要包括以下内容：

（1）电流和功率分布计算。 （2）电压损耗和各节点电压计算。 （3）功率损耗计算。

无论进行电力系统的规划设计，还是对各种运行状态的研究分析，都须进行潮流计算。电力系统日常运行的潮流计算其实是对运行方式的调整从而制定合理的运行方式。

潮流计算的方法有手算的解析计算法和电子计算机计算法。在本实验平台中通过模拟电力系统运行结构取得各中原始数据，可根据线路形式以及参数初步进行潮流计算分析。但可能系统中一些设备原器件的非线性，造成理论计算和实际运行数据不符合，但基本在误差范围以内的，可作为全面分析实验中各中现象的理论依据。

电力系统潮流控制，包含有功潮流控制和无功潮流控制。电力网络中，各种结构都有自身的特点，因此潮流控制对电力系统安全与稳定、电力系统经济运行均具有重要意义。

THLDK-2电力系统监控实验平台上，根据电力网络中典型潮流结构特点，提供了7种网络结构进行分析。实验过程中，构建一个电力网络，增加或减少某些机组的有功出力和无功出力，在保持系统各节点电压在允许范围内的前提下，改变系统支路的有功潮流和无功潮流。可以研究某一单一网络结构，或者多中网络结构的互相变化，观察电力系统潮流的变化。

实验过程中，要运行“THLDK-2电力系统监控及运行管理系统”上位机软件，完成各种潮流分布中功率数值和方向变化，各母线电压的变化，最后数打印各中数据和图形，加以分析。

在本实验平台上，实验人员要首先分析并熟悉各种网络结构的特点，了解可能出现的变化规律，然后在实验中潮流控制时，各发电机的功率应该缓慢调节，待系统稳定后，再进行下一步调整，还应整体把握各发电机的出力，以及各母线电压的变化，始终保证整个网络的稳定安全运行。

注意：实验过程中调节功率时，务必保证监控台上线路中的电流不超过5A！！！潮流分析实验中，如果1#发电机与2#发电机的出口母

线，通过断路器QF1连通，或者，3#发电机与4#发电机的出口母线通过断路器QF6连通，则1#、2#、3#和4#发电机的调差系数设置为+10，这样并列运行的机组才能合理分配无功功率，保证系统稳定运行。 三、实验内容与步骤

1、“THLDK-2电力系统监控及运行管理系统”上位机软件的运行

投入“操作电源”（向上扳至ON），启动电脑及显示器、打印机，运行上位机软件。使用步骤见光盘软件使用说明书。实验中，在上位机界面（图3-8）中可进行各种潮流分布图进行分析。 图1-1 潮流分布图选择 2、辐射形－放射式网络结构的潮流分布实验

（1）无穷大系统的调整以及电力网的组建

1）逆时针调整自耦调压器把手至最小，投入“操作电源”之后，投入“无穷大系统电源”，合闸QF19，接通8#母线，再合闸QF18 ，顺时针调整自耦调压器把手至400V。 联络变压器的分接头选择为UN。 2）依次合闸QF18→QF14→QF12→QF10→QF1→QF3→QF4→QF5→QF6，观察1#、4#、5#母线电压为400V左右，6#母线为220V左右。

（2）各发电机组的启动和同期运行。起动1#发电机组，控制方式：微机励磁，他励，恒压控制方式，组网运行，n=1500rpm，UG=400V。 此时，通过1#发电厂的自动准同期装置，将1#发电厂并入无穷大系统，1#发电机组并网后，手动调节微机调速装置和微机励磁装置，发出一定的有功功率和无功功率。

（3）潮流分布的控制以及潮流分布图的打印 依次按下QF8，QF9，QF11，QF13“合闸”按钮，网络结构如图1-2。在上位机软件中可选择潮流分布图中“第一种 辐射形－放射式”窗口。

通过调节发电厂的有功功率和无功功率的输出，以及调整无穷大系统的电压，观察各种运行情况下，潮流分布数据，打印对应的潮流分布图、区域总体调度图。

（4）各发电机组的解列和停机 切除负载LD1、LD2、LD3和LD4，手动调节1#发电厂发出的有功功率和无功功率为0，按下监控实验台的QFG1“分闸”按钮，完成1#发电厂的解列操作，然后进行1#发电机组的停机操作。

图1-2 辐射形－放射式原理图

2、环形－双端供电网络（1）网络结构的潮流分布实验

（1）无穷大系统的调整以及电力网的组建

1）逆时针调整自耦调压器把手至最小，投入“操作电源”之后，投入“无穷大系统电源”，合闸QF19，接通8#母线，再合闸QF18 ，顺时针调整自耦调压器把手至400V。

联络变压器的分接头选择为UN。

2）依次合闸QF1→QF15→QF7，观察1#、4#母线电压为400V左右。 （2）各发电机组的启动和同期运行

起动1#、4#发电机组，控制方式：微机励磁，他励，恒压控制方式，组网运行，n=1500rpm，UG=400V。

此时，通过1#发电厂的自动准同期装置，将4#发电厂并入无穷大系统，4#发电机组完成并网操作后，手动调节微机调速装置和微机励磁装置，发出一定的有功功率和无功功率。

进行同样操作，完成4#发电机组的启动和同期运行，并发出一定的有功功率。 （3）潮流分布的控制以及潮流分布图的打印

网络结构如图1-3。在上位机软件中可选择潮流分布图中“第三种 环形－双端供电网络（1）”窗口。

通过调节发电厂的有功功率和无功功率的输出，以及调整无穷大系统的电压，观察各种运行情况下，潮流分布数据，打印对应的潮流分布图、区域总体调度图。

图1-3 环形－双端供电网络原理图

（4）各发电机组的解列和停机

手动调节1#发电厂发出的有功功率和无功功率为0，按下监控实验台的QFG1“分闸”按钮，完成1#发电厂的解列操作，然后进行1#发电机组的停机操作。

然后按同样操作，依次完成4#发电机组的解列和停机操作。 四、实验报告

1、整理各种潮流结构下的潮流分布图，并且结合各发电厂的运行曲线图，线路上的各运行数据，对比分析。 2、分析潮流结构变化时，电力系统运行参数的变化情况，对各种数据和曲线实行对比分析。

实验2 电力系统负荷调整实验

一、实验目的

1、了解负荷调整的概念。 2、学会负荷调整的方法。 二、原理说明

电力负荷的大小随时间而异，负荷随时间变化的轨迹称为负荷曲线，最大负荷称为高峰负荷，最小负荷称为低谷负荷。由于工业电能不能存储，电力部门的发电功率必须实时跟踪负荷的变化，即高峰负荷时，必须要有和高峰负荷相当的发电容量，而在低谷负荷时，则要停掉部分机组。

负荷控制利用限制负荷或调整部分负荷用电时间的方法控制高峰负荷，减小高峰负荷和低谷负荷的差值，以平滑负荷曲线。 所谓负荷调整就是：当用电负荷增加时，电力系统的出力也应随之增加；当用电负荷减少时，电力系统的出力也须相应减少。如果各种用户最大负荷出现的时间过分集中，电力系统就得有足够的出力来满足用户需要，否则电力系统的出力和负荷就不能平衡，出现供小于求的状况，造成拉闸限电。当用电高峰时段已过，电力供大于求，造成发电设备的压机运行或停机。

用电负荷是一个不断变动的量，对一个地区而言，负荷变化的特性主要取决于用电行业结构、地域、季节变化、经济发展和生活水平。用电负荷在时间上的不均衡性使得某一时段用电较多，某一时段用电较少，这就形成了用电高峰负荷与低谷负荷。峰谷差愈大，电网运行愈不经济。

电力负荷管理系统是指能够监测、控制、管理本地区用户用电负荷的双向无线电力负荷管理系统（简称负荷管理系统）。通过负荷管理系统可以实现用电负荷监控到户，做到限电不拉闸，是电网错峰、削峰的重要技术手段。

本实验通过单机-无穷大网络结构，在中间段通过联络变压器带上区域负荷，研究负荷变化时，发电厂的输出功率、无穷大系统发出和吸收的功率、负荷的取用功率的变化情况，可根据实验数据分析负荷变化对对网络中运行参数的影响，从而分析电力系统中进行负荷调整以及负荷管理的原因。 三、实验内容与步骤

（1）无穷大系统的投入和调整

逆时针调整自耦调压器把手至最小，投入“操作电源”之后，投入“无穷大系统电源”，合闸QF19，接通8#母线，再合闸QF18，顺时针调整自耦调压器把手至400V。

依次按下QF19、QF18、QF1“合闸”按钮，观察1#母线电压为400V左右。联络变压器的分接头选择为UN。 （2）1#发电机组的起动和同期运行

起动1#发电机组，控制方式：微机励磁，他励，恒压控制方式，组网运行，n=1500rpm,UG=400V。

此时，通过1#发电厂的自动准同期装置，将1#发电厂并入无穷大系统，1#发电机组并网后，手动调节微机调速装置和微机励磁装置，发出一定的有功功率和无功功率：P=1kW，Q=0.75kVar。

（3）负荷的选择投入

依次按下QF14、QF10、QF11“合闸”按钮，投入负荷LD3，网络结构如图2-1。

图2-1 负荷调整实验原理图

记录此时发电机组的P和Q于表2-1中，同时记录1、3、5、10#智能电力监测仪有功功率和无功功率于表2-1中。

表2-1

发电厂 负荷类型 电量参数 有功功率P（kW） 无功功率Q（kVar） 表2-2

电量参数 负荷类型 LD1 LD1+ LD2 LD1 LD1+ LD2 LD1 LD1+ LD2 智能测量仪表 1# 3# 5# 10# LD1 LD1+LD2 平均相电压Uph（V） 有功功率 P（kW） 无功功率Q（kVar） 依次按下QF12、QF13“合闸”按钮，投入负荷LD4，网络结构如图3-6。记录此时发电

图2-2

机组的P和Q，记录此时发电机组的P和Q于表2-1中，同时记录1、3、5、10#智能电力监测仪有功功率和无功功率于表2-2中。 （4）各发电机组的解列和停机

手动调节1#发电厂发出的有功功率和无功功率为0，按下监控实验台的QFG1“分闸”按钮，完成1#发电厂的解列操作，然后进行1#发电机组的停机操作。

四、实验报告1、根据实验数据，分析负荷变化时，线路上功率的方向和数值变化，以及对发电机组的输出功率的影响。