现代电力系统综合实验

　　《现代电力系统综合实验》系高等学校“电气工程及其自动化”专业以及相关专业的专业实验课教材。内容涵盖“电气工程基础”、“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“电力系统分析”等课程的主要实验项目、实验原理和实验方法全书主要内容包括：电力系统的实验研究方法、电力系统动态模拟理论、电力系统数字仿真理论、电力系统综合实验（含新能源和微电网实验）主要内容及实验方法和操作步骤等。该书原理阐述简明扼要，实验指导突出可操作性，适用于高等学校电气工程类师生使用，也可供电力系统工程技术人员参考。

　　张凤鸽，高级工程师，1980年9月25日生，安徽颍上人，研究生学历，工学硕士学位。长期从事电力系统及其自动化方面的教学、科研工作。发表论文10余篇，曾获德国菲尼克斯奖教金；主编了国*级21世纪规划教材《电力系统动态模拟技术》。主持承担了二十多个科研项目，项目经费累计200多万元；获3项国家发明专利，参与2项国家自然科学基金项目。研制开发了多套科学仪器设备，被评为全国高等学校成果奖、并在全国20多所高校得到推广和应用。

1电力系统物理模拟
1.1电力系统物理模拟理论
1.1.1模拟理论的基本概念
1.1.2相似定理
1.1.3确立相似判据的方法
1.1.4各种基本电路的相似判据
1.2同步电机模拟及参数调整方法
1.2.1同步电机物理模拟的条件
1.2.2模拟同步电机设计方面的主要特点
1.2.3模拟发电机的额定容量含义
1.2.4模拟比与标幺值的关系
1.2.5模拟发电机组参数的调整方法
1.3主要电气设备的模拟
1.3.1励磁系统的模拟
1.3.2原动机及其调速系统模拟
1.3.3变压器的模拟
1.3.4输电线路的模拟
1.3.5电力系统的负荷模拟
1.4建模计算应用
1.4.1同步发电机建模计算
1.4.2简单电力系统建模计算
1.4.31000 kV特高压交流系统建模计算
1.4.4±800 kV特高压直流系统建模计算
2电力系统数字仿真
2.1电力系统数字仿真原理
2.1.1电力系统电磁暂态仿真
2.1.2电力系统机电暂态仿真
2.1.3电力系统中长期动态仿真
2.1.4电力系统实时数字仿真
2.2PSASP数字仿真实验
2.2.1PSASP软件概述
2.2.2电力系统PSASP建模仿真实验
2.3PSCAD数字仿真实验
2.3.1PSCAD软件概述
2.3.2电力系统PSCAD建模仿真实验
3电气主设备特性实验
3.1同步发电机实验
3.1.1同步发电机空载、短路特性实验
3.1.2同步发电机零功率因数负荷特性实验
3.1.3同步发电机参数测定实验
3.1.4同步发电机V形曲线测定实验
3.1.5励磁绕组时间常数Td0的测量
3.2电力变压器实验
现代电力系统综合实验目录3.2.1电力变压器空载、短路特性实验
3.2.2电力变压器连接组别实验
3.2.3电力变压器负载特性实验
3.2.4模型变压器阻抗参数测定实验
3.2.5模型变压器阻抗参数测定实例
3.3模型输电线路实验
3.3.1模型线路正序阻抗测定实验
3.3.2模型线路零序阻抗测定实验
3.3.3模型线路容抗测定实验
3.3.4模型线路参数测定实例
4电力系统自动化实验
4.1现代电力系统的复杂性
4.1.1现代电力系统的特点
4.1.2现代电力系统运行控制的复杂性
4.1.3现代电力系统的可调可控点
4.1.4现代电力系统的分级自动控制系统
4.2同步发电机自动准同期控制器
4.2.1准同期控制基本理论
4.2.2合闸控制原理
4.2.3微机自动准同期控制器工作原理
4.2.4准同期并列实验
4.3同步发电机励磁控制系统
4.3.1励磁控制系统的任务
4.3.2励磁系统的励磁方式
4.3.3励磁调节器的基本组成及其工作原理
4.3.4励磁控制系统实验
4.4电力系统调度自动化
4.4.1调度自动化系统的基本构成和功能
4.4.2调度自动化的发展
4.4.3电力系统有功功率平衡与频率调整
4.4.4电力系统无功功率平衡与电压调整
4.4.5电力系统调度自动化实验
5电力系统微机保护实验
5.1高压线路微机保护实验
5.1.1高压线路微机保护装置PRS702简介
5.1.2PRS702保护装置原理及定值
5.1.3高压线路微机保护装置PRS702测试实验
5.1.4高压线路微机保护装置PRS702动模实验
5.2电力变压器微机保护实验
5.2.1变压器微机保护装置PRS778简介
5.2.2PRS778保护装置原理及定值
5.2.3变压器微机保护装置PRS778测试实验
5.3发电机微机保护实验
5.3.1发电机微机保护装置PRS785简介
5.3.2PRS785保护装置原理及定值
5.3.3发电机微机保护装置PRS785测试实验
6电力系统运行实验
6.1同步发电机安全运行极限
6.1.1同步发电机的运行特性
6.1.2同步发电机安全运行极限测定
6.1.3发电机功率特性和功率极限测定
6.2同步发电机进相运行实验
6.2.1进相运行的基本概念
6.2.2同步发电机进相运行实验
6.3同步发电机的不对称运行实验
6.3.1非全相运行实验
6.3.2不对称负荷运行实验
6.4同步发电机失磁异步运行实验
6.4.1同步发电机失磁后的机电暂态过程
6.4.2同步发电机失磁后观察到的现象
6.4.3同步发电机失磁异步运行实验
6.5电力系统静态稳定实验
6.5.1静态稳定分析的基本方法
6.5.2电力系统静态稳定实验
6.5.3自动励磁调节器对静态稳定的影响实验
6.5.4网络结构变化对静态稳定的影响实验
6.5.5发电机电动势Eq不同时对静态稳定的影响实验
6.6电力系统暂态稳定实验
6.6.1暂态稳定的概念
6.6.2短路类型对系统暂态稳定影响实验
6.6.3继电保护的动作时限对暂态稳定影响实验
6.6.4强行励磁对暂态稳定影响实验
6.6.5自动重合闸装置对暂态稳定影响实验
7新能源与微电网实验
7.1直驱风力发电系统
7.1.1风力发电机概述
7.1.2模拟永磁直驱风力发电机实验平台
7.1.3模拟直驱风力发电系统实验
7.2双馈风力发电系统
7.2.1模拟双馈风力发电机实验平台
7.2.2模拟双馈风力发电系统实验
7.3模拟太阳能发电系统
7.3.1大功率点跟踪概述
7.3.2模拟太阳能发电实验平台
7.3.3模拟太阳能发电系统实验
7.4储能系统
7.4.1储能技术在新能源中的应用
7.4.2模拟铁锂电池实验平台
7.4.3模拟超级电容器实验平台
7.4.4储能变流器并离网切换检测实验
7.5微电网系统
7.5.1微电网组成
7.5.2微电网控制策略
7.5.3模拟微电网系统及实验
8柔性交流输电系统实验
8.1柔性交流输电系统概述
8.1.1FACTS的定义
8.1.2FACTS的分类
8.1.3FACTS的作用
8.1.4FACTS的应用
8.2并联型FACTS装置
8.2.1并联型FACTS装置的特点
8.2.2静止无功补偿器实验
8.2.3静止同步补偿器实验
8.3串联型FACTS装置
8.3.1串联型FACTS装置特点
8.3.2可控串联补偿实验
8.3.3静止同步串联补偿器
8.4混合型FACTS装置
8.4.1混合型FACTS装置的特点
8.4.2统一潮流控制器
8.4.3UPFC工作原理
8.4.4UPFC工程应用
9柔性直流输电系统实验
9.1柔性直流输电原理与应用
9.1.1电压源换流器原理
9.1.2控制保护系统分层原则
9.1.3柔性直流输电技术工程应用
9.2柔性直流输电换流器的基本原理
9.2.1两电平电压源换流器的拓扑结构
9.2.2三电平电压源换流器的拓扑结构
9.2.3模块化多电平电压源换流器的拓扑结构
9.3柔性直流输电系统组成
9.3.1换流阀与桥臂电抗器
9.3.2换流变压器
9.3.3启动电阻
9.3.4交流场设备
9.3.5直流场设备
9.4模型架构与技术参数
9.4.1两电平换流站模拟系统
9.4.2三电平换流站模拟系统
9.4.3MMC换流站模拟系统
9.5柔性直流输电系统实验
9.5.1三端柔性直流输电实验模型
9.5.2柔性直流换流站启动实验
9.5.3柔性直流输电系统稳态实验
9.5.4柔性直流输电系统暂态实验
10现代配电网自动化系统实验
10.1配电网自动化概述
10.1.1配电网自动化概念
10.1.2配电网自动化的意义
10.1.3配电网自动化系统的构成及功能
10.1.4配电网自动化系统的发展历程
10.1.5智能配电网与配电网自动化的关系
10.2配电网特殊性与模型元件
10.2.1高压配电网常用接线方式
10.2.2中压配电网常用接线方式
10.2.3配电网中性点接地方式
10.2.4非有效接地配电网的单相接地故障分析
10.2.5配电网的特殊模型元件设计
10.3配电网馈线自动化实验
10.3.1馈线自动化的基本功能
10.3.2馈线自动化实验模型
10.3.3馈线自动化实验内容
10.4小电流接地系统单相接地故障选线实验
10.4.1故障选线基本原理和方法
10.4.2接地选线实验模型
10.4.3接地选线实验内容
10.5配电网故障指示器实验
10.5.1故障指示器基本原理
10.5.2故障指示器实验模型
10.5.3故障指示器实验内容
10.6智能变电站母线保护实验
10.6.1智能变电站特点和数字测试仪功能
10.6.2母差保护原理与保护装置
10.6.3智能站母线保护装置测试实验
附录 APA904多功能电力系统动态功角测量装置及应用
A.1键相脉冲法工作原理
A.2装置特点与性能指标
A.3信号输入与输出
A.4基本操作与使用
A.5设置及运行
A.6实验教学中的应用
附录 BTGS模拟原动机及调速系统仿真器的参数整定
B.1模拟原动机及调速系统仿真器的构成及功能
B.2模拟原动机及调速系统仿真器的显示及面板操作
B.3模拟原动机及调速系统仿真器的参数整定
附录 C微机励磁调节器及负阻器的参数整定
C.1微机励磁调节器及负阻器的构成及功能
C.2微机励磁调节器操作面板
C.3负阻器的校零与负电阻整定
C.4微机励磁调节器控制参数整定
附录 DHMP合闸角控制装置及应用
D.1合闸角控制装置主要功能
D.2控制原理与技术参数
D.3系统测试与应用
附录 ESW903弧光及开关分合闸精确控制装置与测试
E.1控制装置的主要功能
E.2操作面板与技术参数
E.3参数设置及测试
E.4弧光模拟器
参考文献