电力系统综合自动化实验平台电力系统监控平台
1.系统的基本要求：
1.1监控系统组成：各发电厂、母线及线路电量由各发电厂控制器及三相电量智能监测仪收罗并传送至治理效劳器（或称主站） ，实现遥测功效；各开关和断路器状态通过PLC收罗后 ，传送至治理效劳器（或称主站） ，实现遥信功效；PLC接受并执行治理效劳器（或称主站）发送的下令 ，完成对断路器的分合闸操作 ，实现�？毓π�；各发电机厂控制器（微机调速器和微机励磁器）接受并执行治理效劳器（或称主站）发送的调理下令 ，调理发电机的有功和无功 ，实现遥调功效。
1.2系统提供的监控软件以力控网络版组态软件为开发平台 ，用户可举行二次开发。
★1.3学生可共享监控权 ，客户机10台（学校自配） ，详细要求如下：
1.3.1同步显示各发电厂的运行状态
1.3.2同步显示各开关站的电量参数
1.3.3多机监视各断路器的位置 ，�；ば卸隹谧刺�
1.3.4存储和打印电力网络的电量参数
1.3.5同步监视电力网络的潮流漫衍
1.3.6举行重大电力系统的潮流盘算
1.3.7生涯历史数据 ，绘制历史曲线
1.3.8具有�？亍⒁２狻⒁Ｐ拧⒁５鞴π�。
2.系统的主要组成:
2.1电力系统监控实验平台包括：电力网络单位、PLC控制器、电量监测仪、分合闸开关、工控机。监控实验平台能与电力系统综合自动化实验平台组成“3+1”网络系统。
2.1.1电力网络单位:接纳8段母线 ，两个电压品级。
2.1.2 PLC控制器:接纳S7-200 ，收罗各断路器 ，开关站的状态。
2.1.3电量监测仪:收罗各路母线上的电压 ，电流 ，有功功率和无功功率 ，电压 ，电流丈量精度为0.2级 ，有功和无功为0.5级。
2.1.4工控机:接纳研祥的工控机控制。详细如下：
2.1.4.1机箱: IPC-810B/7270/6113LP4
2.1.4.2主板: FSC-1814V2NA
2.1.4.3 CPU: E5200/2.5G/800M/2M/LGA775/SLB9T
2.1.4.4 内存: 1G (金士顿)
2.1.4.5 硬盘: 希捷250G
2.1.4.6 光驱: 18X DVO-ROM（索尼或明基）
2.1.4.7网卡: D_LINK 8139
2.1.4.8鼠标, 键盘
2.1.5控制器需接纳液晶中文菜单显示 ，操作利便。
2.1.6人性化界面：待整定参数的规模在界面内都有标注 ，利便用户设置。
2.1.7纠错�；すπВ河没蟛僮魇� ，装置会启动响应的�；すπ� ，同时以中文字幕形式提醒用户。
3.PLC 3D教学仿真软件（评标现场带软件演示）：
3.1软件在电脑屏幕上构建3D虚拟情形 ，周全展现种种重大的整体工艺流程 ，好比：物料分拣、自动仓储、机械手控制等工艺流程。
4.传感器3D虚拟仿真软件（评标现场带软件演示）：
软件接纳全3D虚拟仿真手艺 ，通过软件对产品说明、零件展示、装配演示等方面 ，讲述霍尔传感器、压电传感器、气敏传感器、电涡撒播感器等常用传感器。软件需包括以下功效：
4.1产品说明：从理论上简朴先容传感器的原理。
4.2零件展示：单独展示传感器的各个组成元件 ，视察零件的结构、材质以及材质类型。
4.3装配演示：以三维仿真的形式展示传感器的装配历程 ，直观相识传感器的组成结构和装配要领。
附录2
一、系统的整体手艺要求：
1.系统划分由三台现实运行的发电机组模拟 ，配套的三套电力系统综合自动化实验平台中的控制部分可划分对发电机组实现就地控制 ，各发电机组的主回路划分接至系统模拟电网 ，并与无限大辖档酮接。电网上联接有可调负荷 ，负荷种别有："纯电阻性负荷" ，"感性负荷"和"纯电感性负荷"。凭证发电机厂的个数和输电线路的差别 ，用户可无邪调解电力网结构。
二、主要组成:
★系统接纳两种控制方法 ，一种接纳工业现场的控制装备实现功效；另一种接纳PC机配收罗卡实现功效 ，包括信号转换装置 ，多通道数据收罗卡及响应的切换开关。
（一）接纳工业现场的控制装备实现功效：
★系统包括：发电机组、实验操作台、实验控制屏、无限大系统、三相可调负载箱。系统仿工业化现场设计 ，一次线路需与自动控制部分脱离设计。
1.发电机组:
由三相同步发电机、直流电念头、测速装置和功角指示器组成。接纳直流电念头模拟汽轮机 ，所有配件均牢靠在可移动的推车上 ，利便学生做实验。详细参数如下：
★1.1三相同步发电机：SN=2.5KVA, VN=400V ，nN=1500rpm
★1.2直流电念头：PN=3KW, VN=440V ，IN=8.6A ，nN=1500rpm
1.3测速装置接纳1024点光电编码器。
1.4功角指示器接纳特制频闪灯、标刻度圆盘和指针组成。
2.实验操作台:
实验操作台由输电线路单位、丈量仪表单位、微机线路�；げ饪刈爸煤秃险⑹奔渖柚谩⒍搪饭收侠嘈蜕柚眉岸搪肥奔渖柚玫茸槌�。
2.1输电线路单位：接纳双回输电线路 ，每条输电线路分两段 ，并设置有中心开关站 ，可以组成四种差别联络阻抗。
2.2丈量仪表单位：电压表3只 ，电流表3只 ，三相有功功率表1只 ，三相无功功率表1只 ，功率因数表1只和同期表1只。
2.3微机线路�；げ饪刈爸茫üひ导� ，液晶显示 ，中文菜单操作）：适用于110KV及以下系统馈电线路的�；ぁ⒄闪考翱刂�。详细要求如下：三段式相间过流�；ぃ鹤际毕�/反时限特征 ，偏向元件闭锁 ，低电压元件闭锁；三段式零序过流�；ぃ鹤际毕�/反时限特征 ，零序偏向元件闭锁 ，零序电压元件闭锁；自力的加速�；ぃ合嗟缌骷铀� ，零序电流加速；低频减载：滑差闭锁 ，低电压闭锁；低压减载；过负荷�；�；三相一次重合闸：重合闸充电指示 ，非同期/检同期/检无压方法 ，检同期时母线电压自动顺应线路侧电压 ，勿需整定电压相别；接地选线：接地告警3U0/3I0 ，集中/疏散选线；收罗和显示电流、电压、有功、无功、功率因数、频率；4路脉冲量；16路遥信量；�？胤趾稀⒈账霸斗蕉ㄖ敌薷�；�；ね度�/退出 ，远方定值区切换 ，还具有故障录波 ，事务纪录功效 ，通讯功效 ，可上传丈量�；ぜ肮收闲畔�。
2.4合闸时间设置、短路故障类型设置及短路时间设置：可设置并网断路器合闸时间、三相输电线路短路类型和短路时间 ，还可视察暂态电流、电压波形。
3.实验控制屏:
实验控制屏由仪表单位、微机调速器装置、微机准同期装置、微机励磁装置、通例励磁装置、数字存储示波器组成。
3.1仪表单位：直流电压表、直流电流表各2只 ，划分指示原念头电枢电压和电流、发电机励磁电压和电流。交流电压表1只 ，指示控制柜事情电源电压。
3.2微机调速器装置具有如下功效：具有手动模拟调理、手动数字调理、微机自动调理、过速�；すπ�；具有丈量、显示机组转速、电网频率功效；
3.3微机励磁调理器装置（工业级 ，液晶显示 ，中文菜单操作）具有如下功效：励磁方法分为自并励、它励两种；具有恒UF、恒IL、恒α、恒Q 四种自动调理功效；具有定子过电压�；ぁ⒐拗啤⑺彩惫缌飨拗啤⑶防拗坪头障拗乒π�；液晶显示 ，中文菜单操作；在线修改控制参数和存储功效。
3.4微机准同期装置（工业级 ，液晶显示 ，中文菜单操作）具有如下功效：全自动准同期和半自动准同期方法可选 ，全自动方法下具有自动调频调压功效 ，半自动时闭锁自动调频调压功效；实时显示发电机和系统的压差和频差；液晶显示 ，中文菜单操作；在线整定和修改频差、压差允许值和导前时间；具有波形视察孔 ，可视察合闸脉冲相关于三角波的位置、发电机电压波形、系统电压波形和矩形波波形等。．
3.5通例励磁装置具有如下功效：接纳PI调理,具有恒UF功效 ，恒压精度为0.5%Ued；面板上设置有视察波形的测试孔；具有最小 ，最大励磁电流值的限制；能顺应多种反响及�；ば藕诺氖淙�。
3.6数字存储示波器：带宽≧60MHz,实时采样率≥2GS/s ，含8通道逻辑仪 ，数模信号同时举行剖析。
4.无限大系统：接纳自耦调压器模拟无限大系统 ，详细参数： 副边0-430V可调。
5.三相可调负载箱
5.1接纳柜式结构 ，配有脚轮可移动。包括阻性负载和感性负载。
5.2阻性负载包括一组3×1600Ω/0.2A（0.1kW）板式电阻 ，两组3×800Ω/0.4A（0.2kW）板式电阻 ，一组3×320Ω/1A（0.5kW）板式电阻和两组3×160Ω/2A 1kW板式电阻 ，通过开关投切可调理阻性负载的巨细。
5.3感性负载由三个200mH的电感和自耦调压器组成感性负载 ，通过开关投切可调理感性负载的巨细。
6.单片机控制实验多种工具系统：
6.1系统主板包括以下控制工具：
★6.1.1位置控制系统：系统包括一套由步进电机、光电编码器、同步带、同步轮和滑块组成的机械结构。实验时通过单片机编写控制程序 ，将单片机预先给定的位置信号与收罗电路收罗到的现实位置信号举行较量 ，然后通过单片机运算 ，将位置误差信号转换为控制信号 ，控制步进电机的转向、转速。
6.1.2伺服电机：包括伺服电机、光电编码器、PWM驱动电路 ，可控制电机的偏向、转速、位置等参数。
6.1.3航模舵机：单片机PWM控制舵机 ，机械人控制基础训练。
6.1.4无线语音传输：无线数传�？槭迪钟镆舸� ，可尴尬刁难讲机使用 ，自带麦克风和扬声器 ，带音频输入接口。
6.1.5 GPS定位系统：单片机读取GPS�？樾藕牛菏奔洹⒕取⑽扯取⒑０巍⒁贫俾实�。
6.1.6 GSM通讯系统：单片机控制GSM通讯�？槭迪侄绦挛攀辗�。
（二）接纳PC机配收罗卡实现功效
1.信号转换装置硬件资源如下：
1.1 13路模拟量输入；
1.2 1路模拟量输出；
1.3 17路开关量输入；
1.4 24路开关量输出。
2.多通道数据收罗卡接纳NI 6229收罗卡 ，采样速率250ks/s,16路差分输入 ，6位数据采样 ，4路模拟量输出 ，48路开关量。
★三、实验项目：
1.原念头的起动与运转
1.1 调速装置操作原理实验
1.2 调速装置及原念头控制运转
2.发电机机电特征实验
2.1 发电机的空载特征曲线测试
2.2 发电机的短路特征曲线测试
2.3 发电机的负载特征实验
2.4 同步发电机直轴参数的离线测定
2.5 同步发电机参数的在线测定
2.6 同步发电机静态清静运行极限的测定
3.同步发电机励磁控制实验
3.1 微机励磁装置基本操作实验
3.2 差别α角（控制角）励磁电压波形视察实验
3.3 同步发电机起励实验
3.4 控制方法及其相互切换实验
3.5 逆变灭磁和跳灭磁开关灭磁实验
3.6 伏赫限制实验
3.7 欠励限制实验
3.8 同步发电机强励实验
3.9 调差特征实验
3.10 过励限制实验
3.11 PSS实验
4.准同期并列运行
4.1 微机准同期装置基本操作实验
4.2 自动准同期条件测试
4.3 线性整步电压形成（相敏环节）测试
4.4 导前时间整定及丈量要领
4.5 压差、频差和相差闭锁与整定
4.6 手动准同期并网实验
4.7 半自动准同期并网实验
4.8 自动准同期并网实验
5.单机--无限大系统稳固运行方法实验
5.1 单回路稳态对称运行实验
5.2 双回路和单回路的稳态对称运行较量实验
5.3 单回路稳态非全相运行实验
6.单机带负荷实验
6.1 自力系统的特征实验
6.2 投、切差别负荷的实验
6.3 甩负荷实验
7.电力系统功率特征（功角）和功率极限（静态稳固性）实验
7.1 无调理励磁时 ，功率特征和功率极限的测定
7.2 手动调理励磁时 ，功率特征和功率极限的测定
7.3 微机自并励时 ，功率特征和功率极限的测定
7.4 微机他励时 ，功率特征和功率极限的测定
7.5 单回路、双回路运送功率与功角关系实验
7.6 提高电力系统静态稳固性实验
8.电力系统暂态稳固性实验
8.1 短路类型对电力系统暂态稳固性的影响实验
8.2 故障切除时间对暂态稳固的影响实验
8.3 有无强励磁对暂态稳固性影响试验；
8.4 线路重合闸及其对系统暂态稳固性影响的实验；
8.5 同步发电机异步运行和再同步实验
8.6 提高电力系统暂态稳固性的步伐
9.电力系统运行实验
9.1 发电机启动和调解实验
9.2 电力系统运行方法实验
9.3 电力系统负荷调解实验
10.电力系统剖析实验
10.1 电力系统潮流盘算剖析实验
10.2 电力系统故障盘算剖析实验
10.3 切机、切负荷等稳固实验
11.电力系统调理自动化实验
11.1 电力系统实时监控
11.2 电力网的电压和功率漫衍实验
11.3 电力系统有功功率调解实验
11.4 电力系统无功功率调解实验
11.5 电网运行方法转变
11.6 电力系统调理运行实验
11.7 �？亍⒁２狻⒁Ｐ拧⒁５魉囊Ｊ笛�
12.单片机控制实验多种工具系统实验
13.PLC 3D教学仿真实验
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