电力系统静态稳定实验.doc

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1、姓名：郑疆学号：2013141441114班级：107学院：电气信息学院系统静态稳定实验一、实验目的1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。二、原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也

2、是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。实验用一次系统接线图如图2所示。图2一次系统接线图本实验系统是一种物理模型。原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。“无穷大”母线就直接用实验

3、室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。三、实验项目和方法1．单回路稳态对称运行实验在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态

4、不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。2．双回路对称运行与单回路对称运行比较实验按实验1的方法进行实验2的操作，只是将原来的单回线路改成双回路运行。将实验1的结果与实验2进行比较和分析。表3-1PQIUFUZUaDU△单回路0.50.40.8535735733027270.80.41.3534534533015151.00.41.85332330330221.10.42.25325322330-8-8双回路1.80.353.65290290330-40-401.50.352.85320315330-20

5、-201.20.352.25330325330000.80.351.43453353301515注：UZ—中间开关站电压；DU—输电线路的电压损耗；△—输电线路的电压降落四、实验结果分析及数据处理1、单回路送电和双回路送电对电力系统稳定运行的影响，及对实验结果进行理论分析：通过纵向比较实验数据，我们得到如下变化规律： （1）励磁电流保持为2mA，即无功功率Q保持不变时，在同一回路（单回与双回都一样），随着有功输出P的增加，回路上电流I也在增加，这是因为输出功率P=VIcos α，机端电压减小，所以电流随着功率的增加而增加； （2）励磁不变保持2mA，在同一回路中，随着输出功率的增大，定子

6、电流增大，同步电抗上压降增大，没avr励磁电流不变，发电机内电势不变，出口电压降低，在功率流向为发电机到系统的情况下，即使电压虽好降低有由于电压降落的横向分量较小，所以电压降落近似为电压损耗，当首端电压小于系统电压时，发电机吸收无功功率。  （2）单回路供电和双回路供电对电力系统稳定性均有一定的影响，其中双回路要稳定一些，单回路稳定性较差。 2、根据不同运行状态的线路首、末端和中间开关站的实验数据、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点和变化范围。 由实验数据，我们可以得到如下结论： （1）在输出功率差不多时，线路电流大小几乎一致，单回路的电压损耗比双回路多；  （2）双回路输出的

7、极限功率比双回路大，单回路只能输出1.2kw，但双回路能输出1.8kw；   原因：双回路电抗比单回路小，电压损耗也要少一些；p=EVsinδ/X∑；由于电抗越小，双回路能够输出的功率越大，又因为KP=(Psl-PG0)/PG0,所以双回路具有较好的稳定性。  3．比较非全相运行实验的前、后实验数据，分析输电线路输送功率的变化。答：有功功率变化不大，无功功率开始由发电机流向电网，当电压降落为负时，无功功率由电网流向发电机。五、思考题