中人ZRDLJB-05电力系统综合自动化技能实训装置

一、 概 述

该平台由五部分组成：同步发电机组、机组控制柜、输电线路及监视保护屏、无穷大电力系统和阻抗负载。对发电厂中常用的自动装置、发电厂监控、电力系统运行、继电保护等教学内容进行操作、测试和试验。装置采用固定式结构。本实训平台适用于高校、中专、技校电力、电气、自动化类各专业相关课程的实训与实验，也可用于电力行业对从事发电人员的培训。

二、 特 点

1、多功能一体化综合型实验装置，充分展示现代电能发电、并网、传输全过程。

2、实验平台主要设备：实验台、控制柜、发电机组、三相可调负载等。

3、控制柜包括三大部分：微机准同期装置、微机励磁装置、微机调速装置。

4、可开展完整的电力实验内容：发电机组的起动与动转、同步发电机励磁控制、同步发电机准同期并列运行、系统稳定性实验、单机带负荷实验、系统并网实验等多达二十几类实验。

5、微机装置人机交互界面采用大容量，高清晰的7吋彩色触摸屏，能实时显示系统的电压、电流、频率、无功等各项电气参数，全触摸屏参数设置与指令操作，人机友好互动，可菜单中文显示，图文并茂。

6、微机装置采用DSP+CPLD高端芯片：为满足实验平台控制系统的需要，采用高性能、高精度工业控制32位定点DSP控制器，用软件实现数据处理，功能更强大，算法更灵活，能够满足大计算量、运算速度高的要求；CPLD是一种复杂可编程逻辑器件，采用计算机辅助设计技术把设计生成的数据文件配置进芯片内部的静态数据存储器（SPAM）来完成，具有可重复编程性，可以灵活配置硬件逻辑电路，降低了PCB板的空间和复杂度，提高运行可靠性。将DSP+CPLD结合并应用于实验平台控制中，加以改进的控制算法和硬件结构，使整个控制系统达到快速性、精确性和稳定性的要求。

7、人工智能与自适应PID控制：为实现发电机转速及输出电压的精确、平稳、安全的调节，消除控制过程中的振荡现象，本装置将常规PID控制器与自校正算法相结合并利用人工智能系统使其在系统状态变化的每一时刻自动调节PID参数，让控制过程时刻处于最优状态。

8、模块化插接式控制器：核心控制器采用模块化插接式设计，主控单元、AD、DA、数字IO、显示等单元相互独立模块化，各模块通过总线进行连接，保证控制系统的可靠性、灵活性和可维护性。

9、具有完善的人身保护功能

10、虚拟仿真软件（投标时提供版权证书并演示）：本软件为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本软件即可手动设置故障也能自动设置故障，本软件通过电路图中绿色的框选择手动设置故障点（最多可以设置39个故障点），也可以通过系统自动进行随机1个故障点设置，随机两个故障点设置，随机三个故障点设置，随机四个故障点设置，随机五个故障点设置，本软件内有工具箱，元件库，放大镜，电路图等功能，可通过工具箱可选择万用表进行检测，通过元件库选择合适的元件，通过放大镜可以清楚的了解各个元器件及电路。本软件通过电动机星三角启动控制电路故障的设置，并经过种种排查，让学生了解电动机星三角启动控制电路的工作原理及电路结构。

11、虚拟频谱仪、逻辑分析仪、示波器、三用表仿真软件（投标时提供版权证书并演示）：

本软件为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本软件的功能有：电阻的测量、交流电压的测量（测量变压器，若变压器测量烧坏多用表时，冒黑烟提示并可以重置多用表）、晶体管的极性判断、直流电压测量（通电流表档时灯光亮）、直流电流的测量、以及电容好坏的判断。本软件可任意拖动红色与黑色笔头，2个笔头拖拽至被测物体上定位时显示红圈，如未定位准确无红圈显示，并在进行错误操作的时（如所选量程错误、所测数据错误等等），仪表指针将无反应、提示错误重新测量等，本多用表可选择交流电压档，直流电压档，电阻档，电流档，电阻调0，并且可放大显示数据，可清楚观看所测数据大小。学生可以通过本软件学习多用表的正确使用方法。

虚拟多用表参数：

交流电压量程档位分：10、50、250、1000

直流电压档位分：0.25、1、2.5、10、50、250、1000

欧姆档分：x1，x10，,100，,1000，,1K，x10K，x100K

电流表档位：50μa、0.5、5、50、500

BATT：1.2-3.6V，RL=12Ω

BUZZ：R×3

红外发射检测功能：垂直角度±15°距离1-30cm

三极管测量孔

12、用电安全与触电急救虚拟仿真系统（投标时提供版权证书并演示）

软件采用二维与三维结合的虚拟画面，教导学生用电的安全和急救方法，软件内设有单相触电、两相触电、跨步触电、低压触电急救、高压触电急救、人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法等原理讲解与教学，单相触电分维修带电断线、维修插座触电、室外触电等原理演示。低压触电和高压触电教学主要为学生讲解演示如何解救处于低压触电或者高压触电时的人，人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法采用采用3D虚拟仿真技术展示，经过渲染和润色，使模型看起来与真实部件一般无二，画面逼真。通过实训能够对学生进行实训室安全用电教育，提高学生的安全意识，使学生学会一些自救的方法，让学生在遇到危险时能采取一定的安全措施，保护自己，以及熟悉各种电气事故产生的原因和处理电气事故的实用操作措施，减少电气事故的发生。

三、实训项目

1. 原动机的起动与运转

2. 调速装置操作

3. 调速装置及原动机控制

4. 发电机机电特性

5. 发电机的空载特性曲线测试

6. 发电机的短路特性曲线测试

7. 发电机外特性及调整特性

8. 发电机零功率因数负载特性

9. 同步发电机励磁控制

10. 微机励磁装置基本操作

11. 不同α角（控制角）励磁电压波形观测

12. 同步发电机起励

13. 控制方式及其相互切换

14. 逆变灭磁和跳灭磁开关灭磁

15. 伏赫限制

16. 欠励限制

17. 同步发电机强励

18. 调差特性

19. 过励限制

20. 准同期并列运行

21. 微机准同期装置基本操作

22. 自动准同期条件测试

23. 线性整步电压形成（相敏环节）测试

24. 导前时间整定及测量方法

25. 压差、频差和相差闭锁与整定

26. 手动准同期并网

27. 半自动准同期并网

28. 自动准同期并网

29. 单机----无穷大系统稳定运行方式

30. 单回路稳态对称运行

31. 双回路和单回路的稳态对称运行比较

32. 单回路稳态非全相运行

33. 单机带负荷

34. 独立系统特性

35. 投、切不同负荷

36. 单机甩负荷

37. 电力系统功率特性（功角）和功率极限（静态稳定性）

38. 无调节励磁时，功率特性和功率极限的测定

39. 手动调节励磁时，功率特性和功率极限的测定

40. 微机自并励时，功率特性和功率极限的测定

41. 微机他励时，功率特性和功率极限的测定

42. 单回路、双回路输送功率与功角关系

43. 提高电力系统静态稳定性

44. 电力系统暂态稳定性

45. 短路类型对电力系统暂态稳定性的影响

46. 故障切除时间对暂态稳定的影响

47. 有无强励磁对暂态稳定性影响试验

48. 线路重合闸及其对系统暂态稳定性影响

49. 同步发电机异步运行和再同步

50. 提高电力系统暂态稳定性的措施

四、配置清单