海岛电力系统稳定性虚拟仿真实验

海岛电力系统稳定性虚拟仿真实验

实验要求

先修知识点:电路分析、元件参数、电流计算,同步发电机及电力变压器,高等数学,线性代数,自动控制控制原理。先修能力和素质基础:熟练进行电路的分析计算,熟练掌握发电机的原理。先修主要课程:电路、电机学、自动控制原理、高等数学。


教学成果

实验背景

(1)本门课程所研究的对象---电力系统的特殊性:具有电压高、电流大、功率强等特点,其关键设备一般封闭在特定的区域,学生在学习和生活中难以接触到,无法达到形象化理解的目的;

(2)本课程所研究的内容具有较大的危险性和破坏性:电力系统的短路故障、稳定性计算中在对故障模拟及失稳状态模拟时都具有较大的危险性和破坏性,难以在真实的场景中复现。

(3)为了加强海洋特色,在课程中引入海岛电力系统作为具体案例。该系统其特殊性:其发电设备种类多(风电、太阳能、燃料发电机等),用电设备不均匀,电网容量小,极易产生潮流和浪涌波动;海岛电力系统中的设备需要消耗大量的无功,无功补偿需求更为精准;海岛电力系统稳定性较弱,更易发生发生短路和失稳。

针对上述痛点,本项目拟开展海岛电力系统稳定性仿真软件。学生根据所学知识和实验要求,在仿真环境中自行构建海岛电力系统,对其稳定性和潮流进行模拟。一方面满足《电力系统分析》大纲中的实验要求,另一方面实验过程使学生对变电所设计、潮流计算以及大功率负载投切对系统无功功率的影响及其补偿方法有一个感性的认识,使学生掌握电力系统稳定运行基本原理及改善稳定性的方法。


设计原则

(1) 能实不虚原则。

所有线路、变压器、发电机等参数根据真实的电缆、变压器及发电机参数而来。

(2) 生动形象原则。

在计算中每个中间过程的数据都能记录并显示,对学生掌握各种参数对实验的影响具有重要意义。


实验目标

本实验课程的主要目标如下:

(1)使学生掌握建立一个小型电力系统的方法。

(2)使学生掌握对一个电力系统进行分析(牛顿拉夫逊法潮流计算)与评价的方法。、

(3)使学生掌握通过无功补偿方式优化电力系统的方法。


成绩评定

本试验课程的成绩评定主要通过,试验过程中的题目及实验过程中的数据给与评定。