电力系统动态模拟综合实验指导.docVIP

电力系统动态模拟综合实验指导 （一）实验教学目标 其目的是在学生基本上学完专业课的基础上，对电力系统中的某些问题进行综合的试验研讨，帮助学生将课堂上所学的主要专业课程的理论知识与实践相结合，使学生了解现代化电能的生产、传输、分配和使用的全过程，了解最先进的电力科学技术，进一步掌握电力系统各种特性和理论知识。 引导学生综合运用所学知识，进行电力科学研究，培养学生实际动手能力，综合应用能力和创新能力；以提高学生试验研究，分析处理数据和提出科学报告的能力。 使学生站在全局的高度，了解整个电力系统，培养学生的综合思维能力和综合处理问题的能力，促进学生综合素质的提高。 （二）实验要求 学生们在做电力系统综合实验前，应首先阅读实验指导，了解本次实验的目的和内容，根据实验内容预习相关理论知识 熟悉实验室的一次设备和二次系统，并根据实验室的设备条件，在教师的指导下根据所选实验项目和要求独立地进行实验方案的设计，确定实验方法、系统接线图、具体操作步骤、拟定实验中所要求记录的物理量表格等，向指导老师提出实验方案，经同意后方可进行实验。 要求学生学懂和掌握动态模拟的原理，根据原型系统建立实验模型并进行模拟计算； 在EMS图形系统中对模型系统一次接线进行图形编辑，完成SCADA建模； 学生们应尽量多次地、独立地进行试验，实验完成后每人应提交较完整的实验报告。使用中一定要注意人身及设备安全，严格按照操作要求使用设备。 （三）考核办法（2个学分） 平时考核（50%）包括：认真态度、出勤、遵守纪律、动手能力、主动性、仪器设备操作正确、实验结果正确、爱护公物、讲究卫生、不烧损设备等。 实验报告20% 答辩30% 第一章 电力系统动态模拟 一、电力系统的研究工具 电力系统动态模拟也称电力系统物理模拟，是进行电力系统分析和研究的重要方法之一。电力系统研究方法和其他领域一样，主要采用理论分析和试验研究。由于电力系统具有多变的参数及其复杂的过渡过程，在进行理论分析的同时必须进行试验研究，二者缺一不可。电力系统动态模拟实验室就是专门进行电力系统试验研究的重要场所。 电力系统研究工具可以分为两类：数学模拟方法和物理模拟方法。 数学模拟方法 利用数学模型进行研究称为数学模拟，数学模型是建立在数学方程式的基础上，即当各种物理现象在一定的假设条件下用一组数学方程式来描述原型系统的运动或过程。它用数学的方法对真实系统的物理特征在计算机上实现实时动态模拟。 物理模拟方法 利用物理模型进行研究称为物理模拟。而物理模型则是根据相似原理建立的一种忠实于原系统的物理本质、各项参数按一定比例缩小的模型，在模型上反映的过程和实际系统中的过程相似。并且模型上的过程和原型的过程具有相同的物理实质，所以电力系统动态模拟也就是电力系统在实验室内的复制品。 二、 相似原理 1．模拟的基本概念 模拟也称仿真，是一种专门用来进行试验研究的方法。它不是直接对某一实际系统或实际过程进行研究，而是利用模拟理论建立一个对被研究对象进行研究的物理模型，求得模型结果，由此而得到原型系统的结论。 2．模拟的基本原理 模拟理论也称相似理论，它指出相似现象间的关系，提出了要使模型与原型系统中的物理现象相似的充分和必要条件。 相似理论在电力系统动态模拟方面的应用： ⑴由若干系统组成的复合系统，如果单个系统相似，那么整个系统就是相似。 ⑵适用于线性系统中的相似条件，只要其非线性参数的相对特性是重合的，则可推广应用到非线性系统中。 ⑶几何上不相似的系统的物理过程，也可以相似。 ⑷在电力系统中两个系统相似，那么这两个系统相应元件的标么值参数是相等的。 三、电力系统动态模拟 电力系统动态模拟使电力系统物理模拟。它是根据相似理论建立起来的具有与原型相同物理性质的物理模型。是实际电力系统按一定比例关系缩小了的，而又保留其物理特性的电力系统复制品。它把实际电力系统的各个部分，如发电机、变压器、输电线路、负荷和有关调节、控制、测量、保护等模拟装置按照相似条件设计，建造并组成一个电力系统模型，用这种模型进行试验代替在实际系统进行各种正常与故障状态的试验研究，它能复制电力系统的各种运行情况。 在电力系统动态模拟实验室里，应努力使电力系统各种元件的模型具有和原型一样的特性。这样，由他们组