TWDZ-III電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)方案
一. 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要求
電氣工程綜合實(shí)驗(yàn)室具有以下功能：
1. 滿足電氣工程專業(yè)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求
提供數(shù)十項(xiàng)有針對(duì)性的與課程配套的專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，滿足《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》、《電力系統(tǒng)分析》、《電力系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)》等課程本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，既極大的提高了設(shè)備利用率，又節(jié)省用地，同時(shí)便于設(shè)備管理和維護(hù)。
2. 滿足專業(yè)拓展課程和工程應(yīng)用實(shí)踐訓(xùn)練的要求
滿足《電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)》等專業(yè)拓展課程實(shí)驗(yàn)的要求；具有很強(qiáng)的平臺(tái)性、設(shè)計(jì)性和開放性，還可方便的用于學(xué)生進(jìn)行電力網(wǎng)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備緊密結(jié)合電力現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，可用于進(jìn)行工程應(yīng)用實(shí)踐訓(xùn)練、供配電及電力系統(tǒng)運(yùn)行、調(diào)度崗前培訓(xùn)，為培養(yǎng)電氣工程技術(shù)應(yīng)用型人才發(fā)揮重要作用。
3. 作為電氣工程碩士生和專業(yè)教師研究平臺(tái)
實(shí)驗(yàn)室采用具有可編程功能的開放式教學(xué)科研設(shè)備，可為研究生和教師創(chuàng)新提供電氣類科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的平臺(tái)。
4. 作為實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)、科研、并能對(duì)行業(yè)開放為一體的綜合性多功能立體實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)
二、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備構(gòu)成
1. BHPDZ-III電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)
BHPDZ-III電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供了一個(gè)典型的電力系統(tǒng)運(yùn)行一次主系統(tǒng)，同時(shí)為繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)提供一次系統(tǒng)平臺(tái)。
1) BH2000多功能微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置
BH2000多功能微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置具有10kV-35kV饋線成組微機(jī)保護(hù)等多種微機(jī)保護(hù)測(cè)控功能，可通過菜單選擇不同的功能模塊靈活實(shí)現(xiàn)。
10kV-35kV饋線成組微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置功能：為了方便實(shí)驗(yàn)接線，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)部已經(jīng)將多功能微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置的電壓、電流輸入端子、保護(hù)跳閘和合閘信號(hào)以及斷路器跳、合位開入狀態(tài)信號(hào)引到實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上。由于線路保護(hù)、變壓器主保護(hù)和后備保護(hù)的接線不同，因此面板上設(shè)置有不同的保護(hù)接線端子區(qū)。
2)BH1300微機(jī)準(zhǔn)同期裝置具有如下功能：
a. 測(cè)量系統(tǒng)頻率、機(jī)端電壓、系統(tǒng)電壓精度優(yōu)于0.5%
b. 全自動(dòng)準(zhǔn)同期合閘
c. 半自動(dòng)準(zhǔn)同期合閘；斷路器合閘時(shí)間測(cè)定
d. 采用800*480彩色觸摸屏顯示，信息輸入方便，相比使用按鍵形式輸入信息更易操作，可同屏顯示發(fā)電機(jī)端和系統(tǒng)側(cè)的電壓、頻率、相角。
e. 可圖形化顯示發(fā)電機(jī)組電壓、系統(tǒng)電壓旋轉(zhuǎn)向量。
f. 記錄合閘時(shí)的前后所有電氣參數(shù)（電壓、電流、頻率、相角等），做實(shí)驗(yàn)分析用。
g. 記錄合閘前后10周波的機(jī)端、系統(tǒng)的電壓電流波形，并能在顯示屏上顯示。
h. 裝置具有隔離的RS485通訊總線接口和網(wǎng)線接口，波特率4800～19200可設(shè)置，并向用戶提供開放的通訊協(xié)議，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)通信，可將以上測(cè)量參數(shù)上傳計(jì)算機(jī)顯示，及下載裝置的各種參數(shù)。
3)BH1200微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器裝置具有如下功能：
a. 他勵(lì)方式
b. 具有恒機(jī)端電壓、恒勵(lì)磁電流、恒可控硅觸發(fā)角等控制方式
c. 具有過勵(lì)限制、低勵(lì)限制、V/F限制、定子電流限制等勵(lì)磁限制功能
d. 具有PT斷線保護(hù)、空載過壓保護(hù)和低頻保護(hù)等功能
e. 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)功能
f. 采用800*480彩色觸摸屏顯示，信息輸入方便，相比使用按鍵形式輸入信息更易操作，可動(dòng)態(tài)顯示勵(lì)磁電壓、電流波形。
g. 同屏顯示發(fā)電機(jī)的頻率、電壓、電流、有功功率、無功功率、勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流.
h. 記錄機(jī)組失穩(wěn)時(shí)的所有參數(shù)（頻率、電壓、電流、有功功率、無功功率、勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流），作為實(shí)驗(yàn)分析用。
i. 裝置具有隔離的RS485通訊總線接口和網(wǎng)線接口，波特率4800～19200可設(shè)置，并向用戶提供開放的通訊協(xié)議，可與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)通信，可將以上測(cè)量參數(shù)上傳計(jì)算機(jī)顯示，計(jì)算機(jī)可通過通信可遙調(diào)機(jī)組，及下載裝置參數(shù)定值。
h. 電壓調(diào)節(jié)范圍：20%~120%（單機(jī)），20%~ 130%（單機(jī)試驗(yàn)），85%~120%（并網(wǎng)）
i. 發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)精度：≤±0.5%
j. 起勵(lì)超調(diào)≤10%，甩負(fù)荷超調(diào)≤15%
k. 調(diào)差率±15%可調(diào)
4)BH1100微機(jī)調(diào)速裝置具有如下功能：
a. 測(cè)量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速精度：≤0.2%
b. 測(cè)量系統(tǒng)功角精度：≤1°
c. 可進(jìn)行微機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)和手動(dòng)調(diào)節(jié)
d. 具有一鍵起機(jī)功能
e.采用800*480彩色觸摸屏顯示，信息輸入方便，相比使用按鍵形式輸入信息更易操作。
f. 裝置具有隔離的RS485通訊總線接口和網(wǎng)線接口，波特率4800～19200可設(shè)置，并向用戶提供開放的通訊協(xié)議，可上傳測(cè)量結(jié)果至PC機(jī)，并可通過PC機(jī)通信調(diào)速。
BH1300微機(jī)同期裝置、BH1100微機(jī)調(diào)速裝置、BH1200微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置采用通用的機(jī)箱進(jìn)行設(shè)計(jì)，便于安裝。
2 BHJZ-2發(fā)電機(jī)組
（1）、三相同步發(fā)電機(jī)：SN=2.2KVA, VN=400V
（2）、直流電動(dòng)機(jī)：PN=2.5KW, VN=440V，IN=8.6A，nN=1500rpm
（3）、測(cè)速裝置采用光電編碼器。
（4）、調(diào)速裝置測(cè)量功角
（5）、勵(lì)磁方式：它勵(lì)
3. BHTY-I調(diào)壓器
380V、9KVA連續(xù)可調(diào)式調(diào)壓器
4. BHFZ-I負(fù)載
3擋三相燈箱負(fù)載
三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
（一） 原動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)
1. 調(diào)速裝置操作原理實(shí)驗(yàn)
2. 調(diào)速裝置及原動(dòng)機(jī)控制運(yùn)轉(zhuǎn)
（四）同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
1. 自動(dòng)準(zhǔn)同期條件測(cè)試實(shí)驗(yàn)
2. 壓差、頻差整定實(shí)驗(yàn)
4. 導(dǎo)前時(shí)間整定及測(cè)量實(shí)驗(yàn)
5. 手動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)
6. 半自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)
7. 自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)
（五） 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制實(shí)驗(yàn)
1. 不同α角（控制角）對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電壓實(shí)驗(yàn)
2. 典型方式下的同步發(fā)電機(jī)起勵(lì)、并列實(shí)驗(yàn)
3. 伏/赫限制實(shí)驗(yàn)
4. 欠勵(lì)限制實(shí)驗(yàn)
5. 同步發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)實(shí)驗(yàn)
6. 定子電流限制實(shí)驗(yàn)
7. 調(diào)差特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
8. 過勵(lì)限制實(shí)驗(yàn)
9. 強(qiáng)勵(lì)實(shí)驗(yàn)
（六）電力系統(tǒng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
1. 負(fù)荷調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)
2. 單回路與雙回路穩(wěn)態(tài)對(duì)稱運(yùn)行比較實(shí)驗(yàn)
3.單回路穩(wěn)態(tài)非全相運(yùn)行試驗(yàn)
4. 電力系統(tǒng)有功功率平衡和頻率調(diào)整實(shí)驗(yàn)
5. 電力系統(tǒng)無功功率平衡和電壓調(diào)整實(shí)驗(yàn)
（七）功率特性和功率極限測(cè)定實(shí)驗(yàn)
1. 無勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定實(shí)驗(yàn)
2. 手動(dòng)進(jìn)行勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定實(shí)驗(yàn)
3. 自動(dòng)進(jìn)行勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定實(shí)驗(yàn)
（八） 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
1. 短路類型對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響實(shí)驗(yàn)
2. 故障切除時(shí)間對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響實(shí)驗(yàn)
3. 有無強(qiáng)勵(lì)對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性影響試驗(yàn)
4. 線路重合閘及其對(duì)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響的實(shí)驗(yàn)
（九） 單機(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)
1. 獨(dú)立系統(tǒng)的特性實(shí)驗(yàn)
2. 投、切不同負(fù)荷的實(shí)驗(yàn)
3. 調(diào)速器調(diào)差特性實(shí)驗(yàn)
4. 甩負(fù)荷實(shí)驗(yàn)
（十）電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
1. 發(fā)電機(jī)啟動(dòng)和調(diào)整實(shí)驗(yàn)
2. 電力系統(tǒng)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)
3. 電力系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)整實(shí)驗(yàn)
（十一）電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)
1. 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算分析實(shí)驗(yàn)
2. 電力系統(tǒng)故障計(jì)算分析實(shí)驗(yàn)
3. 切機(jī)、切負(fù)荷等穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)
（十二）電氣工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)
可用于進(jìn)行發(fā)電廠電氣、電力網(wǎng)、繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)，方便地檢驗(yàn)課程設(shè)計(jì)成果。
（十三）畢業(yè)設(shè)計(jì)及創(chuàng)新科研平臺(tái)
系統(tǒng)通信協(xié)議開放，可作為保護(hù)、測(cè)控、變電站綜合自動(dòng)化等相關(guān)方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新科研平臺(tái)。
