電力系統綜合自動化實驗平臺，電力系統技能實訓考核平臺
2025-11-22 09:35
一、概 述:
電力系統綜合自動化技能實訓考核裝置由五部分組成：同步發電機組、機組控制柜、輸電線路及監視保護屏、無窮大電力系統和阻抗負載。對發電廠中常用的自動裝置、發電廠監控、電力系統運行、繼電保護等教學內容進行操作、測試和試驗。裝置采用固定式結構。本實訓平臺適用于高校、中專、技校電力、電氣、自動化類各專業相關課程的實訓與實驗，也可用于電力行業對從事發電人員的培訓。
二、特 點：
1、電力系統綜合自動化技能實訓考核裝置充分展示現代電能發電、并網、傳輸全過程。
2、電力系統綜合自動化技能實訓考核裝置主要設備：實驗臺、控制柜、發電機組、三相可調負載等。
3、電力系統綜合自動化技能實訓考核裝置控制柜包括三大部分：微機準同期裝置、微機勵磁裝置、微機調速裝置。
4、電力系統綜合自動化技能實訓考核裝置可開展完整的電力實驗內容：發電機組的起動與動轉、同步發電機勵磁控制、同步發電機準同期并列運行、系統穩定性實驗、單機帶負荷實驗、系統并網實驗等多達二十幾類實驗。
5、微機裝置人機交互界面采用大容量，高清晰的7吋彩色觸摸屏，能實時顯示系統的電壓、電流、頻率、無功等各項電氣參數，全觸摸屏參數設置與指令操作，人機友好互動，可菜單中文顯示，圖文并茂。
6、微機裝置采用DSP+CPLD高端芯片：為滿足實驗平臺控制系統的需要，采用高性能、高精度工業控制32位定點DSP控制器，用軟件實現數據處理，功能更強大，算法更靈活，能夠滿足大計算量、運算速度高的要求；CPLD是一種復雜可編程邏輯器件，采用計算機輔助設計技術把設計生成的數據文件配置進芯片內部的靜態數據存儲器（SPAM）來完成，具有可重復編程性，可以靈活配置硬件邏輯電路，降低了PCB板的空間和復雜度，提高運行可靠性。將DSP+CPLD結合并應用于實驗平臺控制中，加以改進的控制算法和硬件結構，使整個控制系統達到快速性、精確性和穩定性的要求。
7、人工智能與自適應PID控制：為實現發電機轉速及輸出電壓的精確、平穩、安全的調節，消除控制過程中的振蕩現象，本裝置將常規PID控制器與自校正算法相結合并利用人工智能系統使其在系統狀態變化的每一時刻自動調節PID參數，讓控制過程時刻處于最優狀態。
8、模塊化插接式控制器：核心控制器采用模塊化插接式設計，主控單元、AD、DA、數字IO、顯示等單元相互獨立模塊化，各模塊通過總線進行連接，保證控制系統的可靠性、靈活性和可維護性。
9、具有完善的人身保護功能
三、實訓項目
1.原動機的起動與運轉
2.調速裝置操作
3.調速裝置及原動機控制
4.發電機機電特性
5.發電機的空載特性曲線測試
6.發電機的短路特性曲線測試
7.發電機外特性及調整特性
8.發電機零功率因數負載特性
9.同步發電機勵磁控制
10.微機勵磁裝置基本操作
11.不同α角（控制角）勵磁電壓波形觀測
12.同步發電機起勵
13.控制方式及其相互切換
14.逆變滅磁和跳滅磁開關滅磁
15.伏赫限制
16.欠勵限制
17.同步發電機強勵
18.調差特性
19.過勵限制
20.準同期并列運行
21.微機準同期裝置基本操作
22.自動準同期條件測試
23.線性整步電壓形成（相敏環節）測試
24.導前時間整定及測量方法
25.壓差、頻差和相差閉鎖與整定
26.手動準同期并網
27.半自動準同期并網
28.自動準同期并網
29.單機----無窮大系統穩定運行方式
30.單回路穩態對稱運行
31.雙回路和單回路的穩態對稱運行比較
32.單回路穩態非全相運行
33.單機帶負荷
34.獨立系統特性
35.投、切不同負荷
36.單機甩負荷
37.電力系統功率特性（功角）和功率極限（靜態穩定性）
38.無調節勵磁時，功率特性和功率極限的測定
39.手動調節勵磁時，功率特性和功率極限的測定
40.微機自并勵時，功率特性和功率極限的測定
41.微機他勵時，功率特性和功率極限的測定
42.單回路、雙回路輸送功率與功角關系
43.提高電力系統靜態穩定性
44.電力系統暫態穩定性
45.短路類型對電力系統暫態穩定性的影響
46.故障切除時間對暫態穩定的影響
47.有無強勵磁對暫態穩定性影響試驗
48.線路重合閘及其對系統暫態穩定性影響
49.同步發電機異步運行和再同步
50.提高電力系統暫態穩定性的措施
四、配置清單
| 序號 | 名稱 | 規格型號 | 單位 | 數量 |
| 1 | 三相同步發電機 | STC-3/3KW 額定勵磁電壓70V、勵磁電流3A、轉速1500RPM、電壓400V | 臺 | 1 |
| 2 | Z4型直流電動機 | Z4-112/2-2 4kw 1500rpm 電樞440V 勵磁180V | 臺 | 1 |
| 3 | 三相自耦調壓器 | 15KVA | 臺 | 1 |
| 4 | 模擬輸電線路和短路電抗 | 63mh 5A，127mh 5A | 只 | 12 |
| 5 | 電流互感器 | CHF-5P，CHF-15P | 只 | 3 |
| 6 | 電壓互感器 | CHV-25P/600，CHV-25P/400，CHV-25P/200 | 只 | 3 |
| 7 | 電力儀表 | 電壓、電流、頻率，同步等 | 只 | 22 |
| 8 | 交流接觸器 | CJX1210 | 只 | 9 |
| 9 | 交，直流繼電器 | 只 | 25 | |
| 10 | 轉換開關 | LW8-D | 只 | 8 |
| 11 | 各類按鈕 | 點動，自鎖 | 只 | 14 |
| 12 | 無窮大系統 | 含隔離變壓器 | 臺 | 1 |
| 13 | 微機調速器 | 觸控式，含信號觀測點 | 臺 | 1 |
| 14 | 微機勵磁裝置 | 觸控式，含信號觀測點 | 臺 | 1 |
| 15 | 微機準同期裝置 | 觸控式，含信號觀測點 | 臺 | 1 |
| 16 | 調速、勵磁同步變壓器 | 380V/400V 3kva，80V/150V 600va，380V/60V 1kva | 臺 | 3 |
| 17 | 觸發控制模塊 | CF6B-1A | 臺 | 3 |
| 18 | 微機保護裝置 | RE-8000 | 套 | 1 |
| 19 | 發電機、變壓器組控制屏 | 臺 | 1 | |
| 20 | 發電廠系統倒閘控制屏 | 臺 | 1 | |
| 21 | 負載柜（包含感性和阻性負載） | 臺 | 1 | |
| 22 | 實訓指導書 | 本 | 1 |
12、工具(每個試驗臺必配)自己配
| 序號 | 名稱 | 型號 | 數量 | 備注 |
| 1 | 計算機 | 1套 | ||
| 2 | 數字示波器 | TBS1102 2通道 100MHz 1GS/s彩屏 | 1臺 | |
| 3 | 萬用表 | VC9801A+ | 1個 | |
| 4 | 工具箱 | 可調溫電烙鐵；螺絲刀；內六角扳手；克絲鉗；剝線鉗；尖嘴；偏口；小活口扳子 | 1套 |
