中人ZRDLJB-05電力系統(tǒng)綜合自動化技能實訓裝置

一、 概 述

該平臺由五部分組成：同步發(fā)電機組、機組控制柜、輸電線路及監(jiān)視保護屏、無窮大電力系統(tǒng)和阻抗負載。對發(fā)電廠中常用的自動裝置、發(fā)電廠監(jiān)控、電力系統(tǒng)運行、繼電保護等教學內(nèi)容進行操作、測試和試驗。裝置采用固定式結(jié)構。本實訓平臺適用于高校、中專、技校電力、電氣、自動化類各專業(yè)相關課程的實訓與實驗，也可用于電力行業(yè)對從事發(fā)電人員的培訓。

二、 特 點

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

2、實驗平臺主要設備：實驗臺、控制柜、發(fā)電機組、三相可調(diào)負載等。

3、控制柜包括三大部分：微機準同期裝置、微機勵磁裝置、微機調(diào)速裝置。

4、可開展完整的電力實驗內(nèi)容：發(fā)電機組的起動與動轉(zhuǎn)、同步發(fā)電機勵磁控制、同步發(fā)電機準同期并列運行、系統(tǒng)穩(wěn)定性實驗、單機帶負荷實驗、系統(tǒng)并網(wǎng)實驗等多達二十幾類實驗。

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

6、微機裝置采用DSP+CPLD高端芯片：為滿足實驗平臺控制系統(tǒng)的需要，采用高性能、高精度工業(yè)控制32位定點DSP控制器，用軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，功能更強大，算法更靈活，能夠滿足大計算量、運算速度高的要求；CPLD是一種復雜可編程邏輯器件，采用計算機輔助設計技術把設計生成的數(shù)據(jù)文件配置進芯片內(nèi)部的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器（SPAM）來完成，具有可重復編程性，可以靈活配置硬件邏輯電路，降低了PCB板的空間和復雜度，提高運行可靠性。將DSP+CPLD結(jié)合并應用于實驗平臺控制中，加以改進的控制算法和硬件結(jié)構，使整個控制系統(tǒng)達到快速性、精確性和穩(wěn)定性的要求。

7、人工智能與自適應PID控制：為實現(xiàn)發(fā)電機轉(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)變化的每一時刻自動調(diào)節(jié)PID參數(shù)，讓控制過程時刻處于最優(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計，主控單元、AD、DA、數(shù)字IO、顯示等單元相互獨立模塊化，各模塊通過總線進行連接，保證控制系統(tǒng)的可靠性、靈活性和可維護性。

9、具有完善的人身保護功能

10、虛擬仿真軟件（投標時提供版權證書并演示）：本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動端使用，本軟件即可手動設置故障也能自動設置故障，本軟件通過電路圖中綠色的框選擇手動設置故障點（最多可以設置39個故障點），也可以通過系統(tǒng)自動進行隨機1個故障點設置，隨機兩個故障點設置，隨機三個故障點設置，隨機四個故障點設置，隨機五個故障點設置，本軟件內(nèi)有工具箱，元件庫，放大鏡，電路圖等功能，可通過工具箱可選擇萬用表進行檢測，通過元件庫選擇合適的元件，通過放大鏡可以清楚的了解各個元器件及電路。本軟件通過電動機星三角啟動控制電路故障的設置，并經(jīng)過種種排查，讓學生了解電動機星三角啟動控制電路的工作原理及電路結(jié)構。

11、虛擬頻譜儀、邏輯分析儀、示波器、三用表仿真軟件（投標時提供版權證書并演示）：

本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動端使用，本軟件的功能有：電阻的測量、交流電壓的測量（測量變壓器，若變壓器測量燒壞多用表時，冒黑煙提示并可以重置多用表）、晶體管的極性判斷、直流電壓測量（通電流表檔時燈光亮）、直流電流的測量、以及電容好壞的判斷。本軟件可任意拖動紅色與黑色筆頭，2個筆頭拖拽至被測物體上定位時顯示紅圈，如未定位準確無紅圈顯示，并在進行錯誤操作的時（如所選量程錯誤、所測數(shù)據(jù)錯誤等等），儀表指針將無反應、提示錯誤重新測量等，本多用表可選擇交流電壓檔，直流電壓檔，電阻檔，電流檔，電阻調(diào)0，并且可放大顯示數(shù)據(jù)，可清楚觀看所測數(shù)據(jù)大小。學生可以通過本軟件學習多用表的正確使用方法。

虛擬多用表參數(shù)：

交流電壓量程檔位分：10、50、250、1000

直流電壓檔位分：0.25、1、2.5、10、50、250、1000

歐姆檔分：x1，x10，,100，,1000，,1K，x10K，x100K

電流表檔位：50μa、0.5、5、50、500

BATT：1.2-3.6V，RL=12Ω

BUZZ：R×3

紅外發(fā)射檢測功能：垂直角度±15°距離1-30cm

三極管測量孔

12、用電安全與觸電急救虛擬仿真系統(tǒng)（投標時提供版權證書并演示）

軟件采用二維與三維結(jié)合的虛擬畫面，教導學生用電的安全和急救方法，軟件內(nèi)設有單相觸電、兩相觸電、跨步觸電、低壓觸電急救、高壓觸電急救、人工呼吸救護法、牽手呼吸救護法、胸外心臟按壓就護法等原理講解與教學，單相觸電分維修帶電斷線、維修插座觸電、室外觸電等原理演示。低壓觸電和高壓觸電教學主要為學生講解演示如何解救處于低壓觸電或者高壓觸電時的人，人工呼吸救護法、牽手呼吸救護法、胸外心臟按壓就護法采用采用3D虛擬仿真技術展示，經(jīng)過渲染和潤色，使模型看起來與真實部件一般無二，畫面逼真。通過實訓能夠?qū)W生進行實訓室安全用電教育，提高學生的安全意識，使學生學會一些自救的方法，讓學生在遇到危險時能采取一定的安全措施，保護自己，以及熟悉各種電氣事故產(chǎn)生的原因和處理電氣事故的實用操作措施，減少電氣事故的發(fā)生。

三、實訓項目

1. 原動機的起動與運轉(zhuǎn)

2. 調(diào)速裝置操作

3. 調(diào)速裝置及原動機控制

4. 發(fā)電機機電特性

5. 發(fā)電機的空載特性曲線測試

6. 發(fā)電機的短路特性曲線測試

7. 發(fā)電機外特性及調(diào)整特性

8. 發(fā)電機零功率因數(shù)負載特性

9. 同步發(fā)電機勵磁控制

10. 微機勵磁裝置基本操作

11. 不同α角（控制角）勵磁電壓波形觀測

12. 同步發(fā)電機起勵

13. 控制方式及其相互切換

14. 逆變滅磁和跳滅磁開關滅磁

15. 伏赫限制

16. 欠勵限制

17. 同步發(fā)電機強勵

18. 調(diào)差特性

19. 過勵限制

20. 準同期并列運行

21. 微機準同期裝置基本操作

22. 自動準同期條件測試

23. 線性整步電壓形成（相敏環(huán)節(jié)）測試

24. 導前時間整定及測量方法

25. 壓差、頻差和相差閉鎖與整定

26. 手動準同期并網(wǎng)

27. 半自動準同期并網(wǎng)

28. 自動準同期并網(wǎng)

29. 單機----無窮大系統(tǒng)穩(wěn)定運行方式

30. 單回路穩(wěn)態(tài)對稱運行

31. 雙回路和單回路的穩(wěn)態(tài)對稱運行比較

32. 單回路穩(wěn)態(tài)非全相運行

33. 單機帶負荷

34. 獨立系統(tǒng)特性

35. 投、切不同負荷

36. 單機甩負荷

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

38. 無調(diào)節(jié)勵磁時，功率特性和功率極限的測定

39. 手動調(diào)節(jié)勵磁時，功率特性和功率極限的測定

40. 微機自并勵時，功率特性和功率極限的測定

41. 微機他勵時，功率特性和功率極限的測定

42. 單回路、雙回路輸送功率與功角關系

43. 提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性

44. 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性

45. 短路類型對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響

46. 故障切除時間對暫態(tài)穩(wěn)定的影響

47. 有無強勵磁對暫態(tài)穩(wěn)定性影響試驗

48. 線路重合閘及其對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響

49. 同步發(fā)電機異步運行和再同步

50. 提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施

四、配置清單