电力系统实验室简介
一、实验室基本情况
电力系统实验室承担了电气工程专业本科生《电力系统综合实验》和《继电保护综合实验》、与系统仿真实验室合作开设《电力系统分析实验》三门实践课程。以上课程均为24学时，一个学分，每组持续时间在三天左右。
二、实验室特色
通过这三个综合实验促使学生了解学科发展现状和趋势，掌握扎实的电气工程领域基本理论知识和工程技术知识，受到系统的科学研究与工程设计方法的基本训练。通过实验使学生具有综合运用电力系统基础理论和技术手段，分析并解决电力系统运行过程中相关技术问题的能力。
学生在实验过程中基于研究目标及对象特征，对比和评估研究路线，设计出合理的实验方案；正确地选用或搭建实验装置，严守实验规则，安全开展实验，有效正确地采集实验数据；利用专业的计算分析工具，分析和解释实验结果及其成因，并获得整体性的结论。
《电力系统分析实验》涉及电力系统稳态分析和暂态分析。要求学生在电力系统微机监控及电力系统综合自动化实验平台、Power World平台（或PSS/E平台）和ETAP平台上完成相关实验。具体内容包括：输电系统潮流分析、故障分析、无功与电压调整仿真；配电系统潮流分析、短路故障仿真。
《继电保护综合实验》的目的是让学生及时掌握和巩固在课堂上所学的基本原理和专业基础理论，了解各种继电保护原理及保护设备的使用情况，了解电网监控设备的构成原理及测试方法，提高学生动手实验和实践的能力。该课程实验的内容主要包括：常规保护继电器实验；三段式电流保护实验；三相一次重合闸实验；微机电流电压保护实验；距离保护实验；差动保护实验等。
《电力系统综合实验》将本科阶段所学电力系统分析、控制相关知识，通过实验予以直观验证。完成七发电机—无穷大系统的励磁、同期、稳态运行、暂态运行等相关实验，加深对电力系统专业基础知识和专业知识的理解，培养独立操作能力。实验内容包括同步发电机准同期原理；同步发电机励磁控制原理；简单电力系统稳态运行原理；简单电力系统暂态稳定原理；独立电力网运行原理；复杂电力系统运行方式原理等。
三、授课与实验内容
3.1电力系统分析实验
课次 |
学时 |
实 验 教 学 主 要 内 容 |
实验 类别 |
1 |
4 |
实验一：输电系统潮流分析实验 内容提要：建立电力系统模型，通过对具体实例的分析计算，掌握电力系统潮流计算的方法，并分析系统的运行方式、状态和参数；在PS-7G型电力系统微机监控和WDT-III型电力系统综合自动化实验平台上，搭建多机复杂系统，演示电力系统潮流分布，加深对电力系统稳态运行方式的理解。 |
综合 |
2 |
4 |
实验二：无功与电压的调整分析实验 内容提要：通过对5母线电力系统的分析计算，掌握常用的无功与电压调整方法，如采取调整变压器分接头、无功补偿等措施。 |
综合 |
3 |
4 |
实验三：输电系统故障分析实验 内容提要：掌握输电系统故障分析的方法，可以对各种类型故障进行简单的分析和处理。 |
综合 |
4 |
4 |
实验四：基于ETAP平台的工程建模 内容提要：掌握在ETAP平台上建立工程项目和单线图的基本方法以及元件参数的录入。 |
验证 |
5 |
4 |
实验五：配电系统潮流分析实验 内容提要：掌握配电系统的潮流分析及系统优化运行的方法，以辅助配电系统规划设计工作。 |
综合 |
6 |
4 |
实验六：配电系统短路分析实验 内容提要：掌握配电系统短路电流的计算及断路器、电缆的选择校验方法。 |
综合 |
3.2继电保护综合实验
课次 |
学时 |
实 验 教 学 主 要 内 容 |
实验 类别 |
1 |
4 |
实验一 常规继电器特性实验 内容提要：通过常规继电器特性实验掌握常规保护继电器实验特性。 |
验证 |
2 |
4 |
实验二 输电线路电流电压常规保护实验 内容提要：通过输电线路电流电压常规保护实验掌握电流保护的基本原理及应用 |
综合 |
3 |
4 |
实验三 电磁型三相一次重合闸实验 内容提要：通过电磁型三相一次重合闸实验了解三相一次重合闸的原理及功能 |
综合 |
4 |
4 |
实验四 输电线路的电流、电压微机保护实验 内容提要：通过输电线路的电流、电压微机保护实验掌握微机保护的动作原理及应用 |
综合 |
5 |
4 |
实验五 输电线路距离保护实验 内容提要：通过输电线路距离保护实验掌握距离保护的基本原理及应用 |
综合 |
6 |
4 |
实验六 变压器差动保护实验 内容提要：通过变压器差动保护实验掌握差动保护的基本原理及应用 |
综合 |
3.3电力系统综合实验
课次 |
学时 |
实 验 教 学 主 要 内 容 |
实验 类别 |
1 |
4 |
实验一设备操作实验 内容提要：进行发电机在各种方式下的启、停机操作，各种励磁与灭磁方法操作，同期解列操作，实验台上各种控制器操作。 |
验证 |
2 |
4 |
实验二同步发电机准同期并列实验 内容提要：使用各种准同期方法掌握准同期并列原理及条件；熟悉准同期并列过程，观察分析有关波形 |
综合 |
3 |
6 |
实验三同步发电机励磁控制实验 内容提要：掌握不同励磁调节和控制系统的功能、结构、工作方式和使用方法；观察强励现象、PSS功能及其对稳定的影响。 |
综合 |
4 |
2 |
实验四单机—无穷大系统稳态运行方式实验 内容提要：观察并记录输电系统在对称稳态运行时的运行方式及运行参数；掌握在稳态不对称运行条件下，不对称运行对电网及发电机的影响。 |
综合 |
5 |
6 |
实验五电力系统功率特性和功率极限实验 内容提要：学习电力系统物理模拟实验的基本方法；掌握功率极限的概念及提高功率极限措施。 |
综合 |
*6 |
2 |
实验六电力系统暂态稳定实验 内容提要：加深对暂态稳定的感性理解；观察失稳现象并记录相应的处理措施；用数字式记忆示波器测量并分析短路电流非周期分量波形。 |
演示 |
*7 |
2 |
实验七单机带负荷实验 内容提要：了解单机带负荷运行方式的特点，重点是分析原动机的转速和功角的变化特性在单机带负荷运行方式下与单机无穷大系统方式下有什么不同，进而加深对系统稳定性概念的理解。 |
演示 |
8 |
2 |
实验八电力系统调度自动化实验 内容提要：电力系统自动化的遥测、遥信、遥控、遥调等功能的实现；观察一系列操作带来的输电网络结构、运行状态、运行参数值的变化，了解电力系统调度自动化的基本内容和功能。 |
综合 |
