電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技能實(shí)訓(xùn)考核平臺(tái)

KCDLD-01型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技能實(shí)訓(xùn)考核平臺(tái)

一、概述

該平臺(tái)由五部分組成：同步發(fā)電機(jī)組、機(jī)組控制柜、輸電線路及監(jiān)視保護(hù)屏、無窮大電力系統(tǒng)和阻抗負(fù)載。對(duì)發(fā)電廠中常用的自動(dòng)裝置、發(fā)電廠監(jiān)控、電力系統(tǒng)運(yùn)行、繼電保護(hù)等教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行操作、測(cè)試和試驗(yàn)。裝置采用固定式結(jié)構(gòu)。本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)適用于高校、中專、技校電力、電氣、自動(dòng)化類各專業(yè)相關(guān)課程的實(shí)訓(xùn)與實(shí)驗(yàn)，也可用于電力行業(yè)對(duì)從事發(fā)電人員的培訓(xùn)。

二、特點(diǎn)

1、多功能一體化綜合型實(shí)驗(yàn)裝置，充分展示現(xiàn)代電能發(fā)電、并網(wǎng)、傳輸全過程。

2、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要設(shè)備：實(shí)驗(yàn)臺(tái)、控制柜、發(fā)電機(jī)組、三相可調(diào)負(fù)載等。

3、控制柜包括三大部分：微機(jī)準(zhǔn)同期裝置、微機(jī)勵(lì)磁裝置、微機(jī)調(diào)速裝置。

4、可開展完整的電力實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)與動(dòng)轉(zhuǎn)、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制、同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列運(yùn)行、系統(tǒng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)、單機(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)等多達(dá)二十幾類實(shí)驗(yàn)。

5、微機(jī)裝置人機(jī)交互界面采用大容量，高清晰的7吋彩色觸摸屏，能實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的電壓、電流、頻率、無功等各項(xiàng)電氣參數(shù)，全觸摸屏參數(shù)設(shè)置與指令操作，人機(jī)友好互動(dòng)，可菜單中文顯示，圖文并茂。

6、微機(jī)裝置采用DSP+CPLD高端芯片：為滿足實(shí)驗(yàn)平臺(tái)控制系統(tǒng)的需要，采用高性能、高精度工業(yè)控制32位定點(diǎn)DSP控制器，用軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，功能更強(qiáng)大，算法更靈活，能夠滿足大計(jì)算量、運(yùn)算速度高的要求；CPLD是一種復(fù)雜可編程邏輯器件，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)把設(shè)計(jì)生成的數(shù)據(jù)文件配置進(jìn)芯片內(nèi)部的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（SPAM）來完成，具有可重復(fù)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(fù)雜度，提高運(yùn)行可靠性。將DSP+CPLD結(jié)合并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)控制中，加以改進(jìn)的控制算法和硬件結(jié)構(gòu)，使整個(gè)控制系統(tǒng)達(dá)到快速性、精確性和穩(wěn)定性的要求。

7、人工智能與自適應(yīng)PID控制：為實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速及輸出電壓的精確、平穩(wěn)、安全的調(diào)節(jié)，消除控制過程中的振蕩現(xiàn)象，本裝置將常規(guī)PID控制器與自校正算法相結(jié)合并利用人工智能系統(tǒng)使其在系統(tǒng)狀態(tài)變化的每一時(shí)刻自動(dòng)調(diào)節(jié)PID參數(shù)，讓控制過程時(shí)刻處于最優(yōu)狀態(tài)。

8、模塊化插接式控制器：核心控制器采用模塊化插接式設(shè)計(jì)，主控單元、AD、DA、數(shù)字IO、顯示等單元相互獨(dú)立模塊化，各模塊通過總線進(jìn)行連接，保證控制系統(tǒng)的可靠性、靈活性和可維護(hù)性。

9、具有完善的人身保護(hù)功能

三、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1.原動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)

（1）調(diào)速裝置操作

（2）調(diào)速裝置及原動(dòng)機(jī)控制

2.發(fā)電機(jī)機(jī)電特性

（1）發(fā)電機(jī)的空載特性曲線測(cè)試

（2）發(fā)電機(jī)的短路特性曲線測(cè)試

（3）發(fā)電機(jī)外特性及調(diào)整特性

（4）發(fā)電機(jī)零功率因數(shù)負(fù)載特性

3.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制

（1）微機(jī)勵(lì)磁裝置基本操作

（2）不同α角（控制角）勵(lì)磁電壓波形觀測(cè)

（3）同步發(fā)電機(jī)起勵(lì)

（4）控制方式及其相互切換

（5）逆變滅磁和跳滅磁開關(guān)滅磁

（6）伏赫限制

（7）欠勵(lì)限制

（8）同步發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)

（9）調(diào)差特性

（10）過勵(lì)限制

4.準(zhǔn)同期并列運(yùn)行

（1）微機(jī)準(zhǔn)同期裝置基本操作

（2）自動(dòng)準(zhǔn)同期條件測(cè)試

（3）線性整步電壓形成（相敏環(huán)節(jié)）測(cè)試

（4）導(dǎo)前時(shí)間整定及測(cè)量方法

（5）壓差、頻差和相差閉鎖與整定

（6）手動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)

（7）半自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)

（8）自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)

5.單機(jī)----無窮大系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行方式

（1）單回路穩(wěn)態(tài)對(duì)稱運(yùn)行

（2）雙回路和單回路的穩(wěn)態(tài)對(duì)稱運(yùn)行比較

（3）單回路穩(wěn)態(tài)非全相運(yùn)行

6.單機(jī)帶負(fù)荷

（1）獨(dú)立系統(tǒng)特性

（2）投、切不同負(fù)荷

（3）單機(jī)甩負(fù)荷

7.電力系統(tǒng)功率特性（功角）和功率極限（靜態(tài)穩(wěn)定性）

（1）無調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定

（2）手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定

（3）微機(jī)自并勵(lì)時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定

（4）微機(jī)他勵(lì)時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定

（5）單回路、雙回路輸送功率與功角關(guān)系

（6）提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性

8.電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性

（1）短路類型對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響

（2）故障切除時(shí)間對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響

（3）有無強(qiáng)勵(lì)磁對(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

（5）同步發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行和再同步

（6）提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施

四、配置清單