分布式發(fā)電綜合實驗室，是一個包含分布式發(fā)電電源、模擬變電站、配電站、輸配電線路及各種模擬用電負(fù)荷等組成的完整電力系統(tǒng)的全方位物理模擬，配置了先進(jìn)和完善的電氣二次設(shè)備，并包含一個配備了變電站仿真系統(tǒng)、電力系統(tǒng)潮流計算、短路計算等軟件的計算與仿真室。

為使學(xué)生適應(yīng)當(dāng)前能源發(fā)展的需要，掌握分布式發(fā)電系統(tǒng)、模擬風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電、光伏并網(wǎng)發(fā)電等基本結(jié)構(gòu)與工作原理，發(fā)電電源考慮了風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、超級電容發(fā)電等多種電源形式，為開展新型分布式發(fā)電電源的電氣控制、保護(hù)及電力電子等方面的實驗與研究提供了相應(yīng)的平臺。為了使電氣工程及其自動化專業(yè)的學(xué)生對整個電力系統(tǒng)有一個完整、全面的認(rèn)識，使學(xué)生熟悉并掌握電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運行特點，系統(tǒng)中設(shè)置了幾個典型的變電站、配電站以及多條輸配電線路，且組成的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式、變電站主接線運行方式及輸配線路的參數(shù)可靈活改變。為了使學(xué)生了解不同負(fù)荷對系統(tǒng)的影響以及開展負(fù)荷調(diào)配控制方面的實驗，系統(tǒng)中設(shè)置了多種負(fù)荷形式，包括靜止負(fù)荷與旋轉(zhuǎn)負(fù)荷。該綜合實驗室所配置的先進(jìn)和完善的電氣二次設(shè)備及監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)場運行設(shè)備完全等同，包括監(jiān)控系統(tǒng)、各種保護(hù)及各種電氣自動裝置。保護(hù)及監(jiān)控系統(tǒng)采用最流行的分散分布式結(jié)構(gòu)，使整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，電路簡潔清晰，連接電纜大大減少。

分布式發(fā)電綜合實驗室為學(xué)生進(jìn)行實際動手操作和進(jìn)行各種電氣設(shè)備及裝置的調(diào)試提供了可能，為學(xué)生進(jìn)一步進(jìn)行一些探索性學(xué)習(xí)與研究提供了條件。另外該綜合實驗室包含的計算與仿真室，可開展相關(guān)的電力系統(tǒng)計算、變電站運行仿真、變電站巡視與維護(hù)仿真等方面的專業(yè)綜合實驗與實習(xí)。為開展電力系統(tǒng)全數(shù)字仿真，近年來，實驗室購置了中國電力科學(xué)研究院開發(fā)的ADPSS系統(tǒng)，可為電力系統(tǒng)機(jī)電和電磁暫態(tài)混合仿真研究提供支撐。

分布式發(fā)電綜合實驗室為電氣工程及其自動化專業(yè)電氣系列課程的實踐性教學(xué)提供優(yōu)良的條件與場所，有利于系統(tǒng)性、綜合性地開設(shè)電氣系列課程的實驗及進(jìn)行專業(yè)綜合實習(xí)，為學(xué)生提供了實際動手操作和進(jìn)行設(shè)備調(diào)試的機(jī)會。 

 

§2  分布式發(fā)電綜合實驗室系統(tǒng)構(gòu)成

§2-1  分布式發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備配置

一、電源

1、容量為1kW，出口電壓為400V的風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)一套，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、控制逆變器、風(fēng)機(jī)并網(wǎng)控制器等，生產(chǎn)廠家為南京禾浩通信科技有限公司（風(fēng)車高六米，布置在工科一號樓樓頂）。

2、容量為3kW，出口電壓為400V的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)一套，包括光伏發(fā)電板、控制逆變器、光伏并網(wǎng)控制器等，生產(chǎn)廠家為南京禾浩通信科技有限公司（光伏板布置在工科一號樓樓頂）。

3、容量為0.5kW，出口電壓為400V的超級電容蓄能發(fā)電系統(tǒng)一套，包括超級電容器、并網(wǎng)控制器等，生產(chǎn)廠家為錦州百納電氣有限公司。

4、容量為2kW，出口電壓為400V的模擬發(fā)電機(jī)組四套，采用浙江天煌科技實業(yè)有限公司生產(chǎn)的THLZD-II型電力系統(tǒng)綜合自動化實驗平臺，該實驗平臺既作為分布式發(fā)電系統(tǒng)中的4個電源點，又可單獨進(jìn)行發(fā)電機(jī)啟停機(jī)、并網(wǎng)及各種電力系統(tǒng)分析等方面的實驗。

5、無窮大電源采用市電經(jīng)感應(yīng)調(diào)壓器及雙卷變壓器接入來模擬。

二、變壓器及調(diào)壓器：

1、容量為5kVA，電壓比為600±2×2.5%V/400V，Y₀,d-11接線的雙繞組三相變壓器4臺。

2、容量為5kVA，電壓比為600±2×2.5%V/500V/400V，Y₀,y₀,d-12-11接線的三繞組三相變壓器2臺。

3、容量為5kVA，電壓比為500V/400V，Y₀,d-11接線的雙繞組三相變壓器2臺。

4、調(diào)壓器-變壓器組：容量為20kVA，電壓430V的三相感應(yīng)調(diào)壓器1臺；容量為20kVA，電壓比為380V/600V，接線方式為Y,y-12的變壓器1臺。

三、線路

三相模擬線路6條。每條線路結(jié)構(gòu)及參數(shù)如下（線路電流按10A考慮）：

電阻采用變阻器；電感采用空心線圈

每個電感線圈平均分為4部分，共5個引出頭，引出頭經(jīng)試驗端子引出（便于進(jìn)行短路實驗）：

四、負(fù)荷

1、旋轉(zhuǎn)負(fù)荷：容量為1kW，輸入電壓為380V三相交流的低噪音軸流風(fēng)機(jī)8個；1.5kW變頻電機(jī)負(fù)載2套。

2、三相模擬靜止負(fù)荷6套：每套由可分別投切的2組電阻、2組電感構(gòu)成，每套三相有功1kW，三相無功0.75kVar。

五、配電屏柜25個（詳細(xì)配置見后續(xù)）

六、SCADA監(jiān)控系統(tǒng)：包含硬件（各配電屏柜上的共35個現(xiàn)地測控單元下位機(jī)、兩臺上位監(jiān)控機(jī)、服務(wù)器及配套的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備）和相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。

七、直流電源柜（容量20kVA，具有2路220V/20A直流輸出）

 

§2-2 分布式發(fā)電系統(tǒng)電網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)

一、A變電站

(1) 所接變壓器為雙繞組變壓器（所接變壓器臺數(shù)靈活可變），600V和400V兩個電壓等級。

(2) 600V電壓等級有6條進(jìn)出支路，主接線采用雙母線帶旁路；每條支路所接設(shè)備（變壓器或線路或電源或負(fù)荷）可靈活選擇。

(3) 400V電壓等級有4條進(jìn)出支路，主接線采用單母線分段；每條支路所接設(shè)備（變壓器或線路或電源或負(fù)荷）可靈活選擇。

二、B變電站（C變電站）：

(1) 所接變壓器可為雙繞組變或三繞組變，接雙繞組變壓器則有600V和400V兩個電壓等級；接三繞組變壓器則有600V、500V和400V三個電壓等級。

(2) 600V電壓等級有3條進(jìn)出支路，主接線采用單母線；每條支路所接設(shè)備（變壓器或線路或電源或負(fù)荷）可靈活選擇（B站與C站相同）。

(3) 變壓器低壓側(cè)（或中、低壓側(cè)）的主接線可靈活選擇多種配電單元形式。

三、配電站（配電單元）

多個不同形式的配電單元，可靈活構(gòu)成數(shù)量和形式可變的配電站（或變電站），各支路所接設(shè)備可靈活選擇。

四、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

由以上變電站和配電單元及相應(yīng)的變壓器、線路、電源、負(fù)荷等可搭接出不同形式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。例如可搭接出如下典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：

 

 

§2-3  配電測控屏柜及其屏內(nèi)設(shè)備

一、A變電站配電測控屏

1、600V電壓等級配電測控屏（8個：A站1#—8#屏）

 

 

（1) 模擬斷路器及隔離開關(guān)

模擬斷路器QF（8個）采用額定電壓為400V、工作電流大于30A的三相交流接觸器模擬，模擬斷路器能通過就地手動開關(guān)和遠(yuǎn)方遙控進(jìn)行分合閘，模擬斷路器的就地手動開關(guān)邊上配“就地”、“遙控”切換開關(guān)，就地手動開關(guān)下方配紅、綠燈指示（紅燈表示合，綠燈表示分）。模擬斷路器控制回路：

 

模擬隔離開關(guān)（34個）皆采用額定電壓為400V、工作電流大于30A的小型空氣開關(guān)，模擬隔離開關(guān)通過就地空氣開關(guān)的手動把手進(jìn)行分合。

（2) 互感器

模擬電流互感器：3×8個（每個支路一組），額定電壓600V，頻率50HZ，變比10A/1A。

模擬電壓互感器：5個三相電壓互感器TV；采用三相五柱式三繞組TV，接成Y_N0,y_n0,開口d11，電壓變比。

（3) 表計：電壓表5只（通過切換開關(guān)可分別測量AB、BC、CA相間電壓）。

（4) 母線：采用扁銅條，每塊屏的扁銅條兩端皆有接線端，以便兩塊屏母線之間用短線連接。

（5) 現(xiàn)地測控單元：采集各支路的電流及母線電壓并實現(xiàn)對模擬斷路器的控制，且具有相應(yīng)支路的保護(hù)功能，現(xiàn)地測控單元通過以太網(wǎng)與上位機(jī)連接，作為SCADA測控系統(tǒng)的下位機(jī)。

（6) A站#1、#8屏上各設(shè)一塊MZ-10組合式同期表，用于無窮大系統(tǒng)與本站并列及本站與B或C站并列。每塊屏內(nèi)所設(shè)的同期接線如下圖：

 

（7) 每塊屏上每條支路出線處設(shè)置三相插孔，以便進(jìn)行短路模擬測試；同時在I母及II母的電壓互感器支路上設(shè)置三相插孔以便模擬母線短路。（配電測控屏正面每個設(shè)備符號旁設(shè)置一個有機(jī)玻璃的標(biāo)識卡插套，可方便地更換設(shè)備標(biāo)識卡）

2、400V電壓等級配電測控屏（3個：A站9#—11#屏）

配電測控屏中設(shè)備功能及要求與A站600V電壓等級配電測控屏基本相同，只是電流互感器額定電壓為400V；電壓互感器變比為。

二、B變電站及C變電站配電測控屏（4個：B站1#—2#屏，C站1#—2#屏）

配電測控屏中設(shè)備功能及要求與A站600V電壓等級配電測控屏相同

B站#1、C站#1屏上各設(shè)一塊MZ-10組合式同期表，用于兩站之間并列。每塊屏內(nèi)的同期接線如下圖：

 

三、配電站配電測控屏（10個：配電1#—10#屏）

配電測控屏中設(shè)備功能及要求與A站600V電壓等級配電測控屏基本相同，只是電流互感器額定電壓為400V；電壓互感器變比為。(配電9#、10#屏例外，電流互感器額定電壓為500V；電壓互感器變比為)

 

§2-4  綜合自動化系統(tǒng)配置

一、綜合自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置方式

整個實驗室的變電站綜合自動化系統(tǒng)采用流行的分散分布式，即保護(hù)測控箱下放到電氣一次屏柜上，各個保護(hù)測控箱（下位機(jī)）之間采用RS485口連接，然后經(jīng)通訊管理機(jī)及以太網(wǎng)交換機(jī)與2臺上位機(jī)（雙機(jī)熱備用）相連。綜合自動化軟件采用湖南紫光測控公司的SM-3綜合自動化軟件系統(tǒng)，實時監(jiān)視整個模擬電力系統(tǒng)的各個站的信息，包括電氣一次主接線圖等狀態(tài)圖，實時顯示各種電氣及非電氣數(shù)據(jù)、事件順序記錄、各種事故及故障信息，控制斷路器分合閘等。

通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖：

二、保護(hù)測控箱配置

所有保護(hù)測控箱采用湖南紫光測控公司的DCAP-5000系列保護(hù)測控裝置。具體配置如下：

1、A站保護(hù)測控箱配置

（1）A站1#屏柜：配1個DCAP-5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）。

（2）A站2#屏柜：配1個DCAP-5040主變差動保護(hù)箱（具有主變雙側(cè)差動保護(hù)功能）、1個DCAP-5051主變后備保護(hù)測控箱（兼有主變高壓側(cè)后備保護(hù)及斷路器測控功能）。

（3）A站3#屏柜：配1個DCAP-5040主變差動保護(hù)箱（具有主變雙側(cè)差動保護(hù)功能）、1個DCAP-5051主變后備保護(hù)測控箱（兼有主變高壓側(cè)后備保護(hù)及斷路器測控功能）。

（4）A站4#屏柜：配1個DCAP-5030母聯(lián)保護(hù)測控箱（兼有母聯(lián)保護(hù)及斷路器測控功能）。

（5）A站5#屏柜：配1個DCAP-5030旁母保護(hù)測控箱（兼有旁母保護(hù)及斷路器測控功能）。

（6）A站6#屏柜：配1個DCAP-5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）。

（7）A站7#屏柜：配1個DCAP-5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）。

（8）A站8#屏柜：配1個DCAP-5112線路保護(hù)箱（具有高壓線路距離保護(hù)功能）、1個DCAP-5002綜合監(jiān)控測控箱（具有斷路器測控功能）。

（9）A站9#屏柜：配1個DCAP-5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）、1個DCAP-5050主變后備保護(hù)測控箱（兼有主變低壓側(cè)后備保護(hù)及斷路器測控功能）。

（10）A站10#屏柜：配1個DCAP-5030母聯(lián)保護(hù)測控箱（兼有母聯(lián)保護(hù)及斷路器測控功能）。

（11）A站11#屏柜：配1個DCAP-5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）、1個DCAP-5050主變后備保護(hù)測控箱（兼有主變低壓側(cè)后備保護(hù)及斷路器測控功能）。

2、B站及C站保護(hù)測控箱配置

（1）B站1#屏柜：配1個DCAP-5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）。

（2）B站2#屏柜：配1個DCAP -5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）、1個DCAP-5040主變差動保護(hù)箱（具有主變雙側(cè)差動保護(hù)功能）、1個DCAP-5051主變后備保護(hù)測控箱（兼有主變高壓側(cè)后備保護(hù)及斷路器測控功能）。

（3）C站1#屏柜：配1個DCAP-5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）。

（4）C站2#屏柜：配1個DCAP -5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）、1個DCAP-5041A主變差動保護(hù)箱（具有主變?nèi)齻?cè)差動保護(hù)功能）、1個DCAP-5051主變后備保護(hù)測控箱（兼有主變高壓側(cè)后備保護(hù)及斷路器測控功能）。

3、配電站保護(hù)測控箱配置

（1）配電站1#屏柜：配1個DCAP-5050主變后備保護(hù)測控箱（兼有主變低壓側(cè)后備保護(hù)及斷路器測控功能）。

（2）配電站2#屏柜：配1個DCAP -5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）、1個DCAP-5010電動機(jī)保護(hù)測控箱（兼有電動機(jī)保護(hù)及斷路器測控功能）。

（3）配電站3#屏柜：配1個DCAP-5050主變后備保護(hù)測控箱（兼有主變低壓側(cè)后備保護(hù)及斷路器測控功能）。

（4）配電站4#屏柜：配1個DCAP -5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）、1個DCAP-5010電動機(jī)保護(hù)測控箱（兼有電動機(jī)保護(hù)及斷路器測控功能）。

（5）配電站5#屏柜：配1個DCAP -5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）。

（6）配電站6#屏柜：配1個DCAP -5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）、1個DCAP-5010電動機(jī)保護(hù)測控箱（兼有電動機(jī)保護(hù)及斷路器測控功能）。

（7）配電站7#屏柜：配1個DCAP -5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）。

（8）配電站8#屏柜：配2個DCAP -5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）。

（9）配電站9#屏柜：配1個DCAP-5050主變后備保護(hù)測控箱（兼有主變后備保護(hù)及斷路器測控功能）。

（10）配電站10#屏柜：配2個DCAP -5000線路保護(hù)測控箱（兼有中低壓線路階段電流保護(hù)及斷路器測控功能）。

三、保護(hù)測控箱功能簡介

1、線路保護(hù)監(jiān)控單元DCAP-5000功能

1）電流速斷保護(hù)功能（可受方向判據(jù)和復(fù)合電壓判據(jù)控制）。

2）兩段定時限過流保護(hù)功能（可受方向判據(jù)和復(fù)合電壓判據(jù)控制）。

3）電壓定時速斷保護(hù)功能。

4）失壓保護(hù)功能（可受TV斷線閉鎖控制）。

5）過壓保護(hù)功能。

6）兩段零序過流保護(hù)功能。

7）零序過壓保護(hù)功能。

8）重合閘功能（帶后加速）。

9）低周減載功能。

10）充電保護(hù)功能。

11）過負(fù)荷保護(hù)功能。

12）檢同期、檢無壓功能。

13）TV和TA斷線報警功能。

14）控制回路斷線報警功能。

15）四路非電量控制聯(lián)跳功能。

16）裝置失電告警功能。

17）故障錄波功能（最長可錄波20秒）。

18）對時功能：主機(jī)軟件對時、脈沖對時。

19）裝置可掉電保存最新40次報警記錄。

20）裝置帶有1個RS485總線通信口和1個以太網(wǎng)通信口，便于實現(xiàn)雙網(wǎng)通信。

21）裝置具有10路交流模擬量輸入，1路直流模擬量輸入，12路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出。

2、線路距離保護(hù)單元DCAP-5112功能

1）三段式相間距離保護(hù)

2）三段式接地距離保護(hù)

3）四段式零序方向過流保護(hù)

4）三段式過電流保護(hù)（PT斷線后自動切換至過電流保護(hù)）

5）三相一次重合閘。

6）后加速功能。

7）低周減載功能。

8）TV和TA斷線報警功能。

9）控制回路斷線報警功能。

10）裝置失電告警功能。

11）故障錄波功能（最長可錄波20秒）。

12）對時功能：主機(jī)軟件對時、脈沖對時。

13）裝置可掉電保存最新40次報警記錄。

14）裝置帶有1個RS485總線通信口和1個以太網(wǎng)通信口，便于實現(xiàn)雙網(wǎng)通信。

15）裝置具有8路交流模擬量輸入，12路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出。

3、主變兩側(cè)電流差動保護(hù)單元DCAP-5040功能

1）差動速斷保護(hù)功能。

2）比率制動及二次諧波制動的差動保護(hù)功能（可受TA斷線閉鎖控制）。

3）TA斷線報警功能。

4）控制回路斷線報警功能。

5）四路非電量控制聯(lián)跳功能。

6）裝置失電告警功能。

7）故障錄波功能（最長可錄波20秒）。

8）對時功能：主機(jī)軟件對時、脈沖對時。

9）裝置可掉電保存最新40次報警記錄。

10）裝置帶有1個RS485總線通信口和1個以太網(wǎng)通信口，便于實現(xiàn)雙網(wǎng)通信。

11）裝置具有6路交流模擬量輸入，1路直流模擬量輸入，12路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出。

4、主變?nèi)齻?cè)電流差動保護(hù)單元DCAP-5041A功能

1）差動速斷保護(hù)功能。

2）比率制動及二次諧波制動的差動保護(hù)功能（可受TA斷線閉鎖控制）。

3）TA斷線報警功能。

4）控制回路斷線報警功能。

5）四路非電量控制聯(lián)跳功能。

6）裝置失電告警功能。

7）故障錄波功能（最長可錄波20秒）。

8）對時功能：主機(jī)軟件對時、脈沖對時。

9）裝置可掉電保存最新40次報警記錄。

10）裝置帶有1個RS485總線通信口和1個以太網(wǎng)通信口，便于實現(xiàn)雙網(wǎng)通信。

11）裝置具有9路交流模擬量輸入，1路直流模擬量輸入，12路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出。

5、綜合監(jiān)控單元DCAP-5002功能

1）兩段低電壓保護(hù)功能。

2）兩段過電壓保護(hù)功能。

3）零序過壓保護(hù)功能。

4）檢同期、檢無壓功能。

5）TV和TA斷線報警功能。

6）控制回路斷線報警功能。

7）四路非電量控制聯(lián)跳功能。

8）裝置失電告警功能。

9）對時功能：主機(jī)軟件對時、脈沖對時。

10）裝置可掉電保存最新40次報警記錄。

11）裝置帶有1個RS485總線通信口和1個以太網(wǎng)通信口，便于實現(xiàn)雙網(wǎng)通信。

12）裝置具有9路交流模擬量輸入，1路直流模擬量輸入，12路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出。

6、主變后備保護(hù)監(jiān)控單元DCAP-5050功能（用作主變低壓側(cè)后備）

1）三段過流保護(hù)功能（可受方向判據(jù)和復(fù)合電壓判據(jù)控制，III段帶三個延時）。

2）反時限過流保護(hù)功能（極端反時限）。

3）零序過壓保護(hù)功能（帶兩段延時）。

4）兩段零序過流保護(hù)功能（零序過流II段帶三個延時）。

5）間隙零序過流保護(hù)功能（帶兩段延時）。

6）過負(fù)荷保護(hù)功能。

7）風(fēng)冷啟動。

8）TV和TA斷線報警功能。

9）控制回路斷線報警功能。

10）四路非電量控制聯(lián)跳功能。

11）裝置失電告警功能。

12）故障錄波功能（最長可錄波20秒）。

13）對時功能：主機(jī)軟件對時、脈沖對時。

14）裝置可掉電保存最新40次報警記錄。

15）裝置帶有1個RS485總線通信口和1個以太網(wǎng)通信口，便于實現(xiàn)雙網(wǎng)通信。

16）裝置具有12路交流模擬量輸入，1路直流模擬量輸入，12路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出。

7、主變后備保護(hù)監(jiān)控單元DCAP-5051功能（用作主變高壓側(cè)后備）

1）三段過流保護(hù)功能（可受方向判據(jù)和復(fù)合電壓判據(jù)控制，III段帶三個延時）。

2）反時限過流保護(hù)功能（極端反時限）。

3）零序過壓保護(hù)功能（帶兩段延時）。

4）兩段零序過流保護(hù)功能（零序過流II段帶三個延時）。

5）間隙零序過流保護(hù)功能（帶兩段延時）。

6）過負(fù)荷保護(hù)功能。

7）風(fēng)冷啟動。

8）TV和TA斷線報警功能。

9）控制回路斷線報警功能。

10）四路非電量控制聯(lián)跳功能。

11）裝置失電告警功能。

12）故障錄波功能（最長可錄波20秒）。

13）對時功能：主機(jī)軟件對時、脈沖對時。

14）裝置可掉電保存最新40次報警記錄。

15）裝置帶有1個RS485總線通信口和1個以太網(wǎng)通信口，便于實現(xiàn)雙網(wǎng)通信。

16）裝置具有14路交流模擬量輸入，12路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出。

8、母聯(lián)分段保護(hù)監(jiān)控及綜合備自投單元DCAP-5030功能

1）速斷保護(hù)功能。

2）兩段定時限過流保護(hù)功能。

3）兩段零序過流保護(hù)功能。

4）合環(huán)保護(hù)功能。

5）充電保護(hù)功能。

6）過負(fù)荷保護(hù)功能。

7）備用電源自投功能。

8）檢同期、檢無壓功能。

9）TV和TA斷線報警功能。

10）控制回路斷線報警功能。

11）四路非電量控制聯(lián)跳功能。

12）裝置失電告警功能。

13）故障錄波功能（最長可錄波20秒）。

14）對時功能：主機(jī)軟件對時、脈沖對時。

15）裝置可掉電保存最新40次報警記錄。

16）裝置帶有1個RS485總線通信口和1個以太網(wǎng)通信口，便于實現(xiàn)雙網(wǎng)通信。

17）裝置具有13路交流模擬量輸入，12路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出。

9、電動機(jī)保護(hù)監(jiān)控單元DCAP-5010功能

1）速斷保護(hù)功能。

2）兩段定時限過流保護(hù)功能。

3）反時限過流保護(hù)功能（一般反時限、非常反時限、極端反時限）。

4）負(fù)序過流保護(hù)功能。

5）負(fù)序過壓保護(hù)功能。

6）兩段低電壓保護(hù)功能（可受TV斷線閉鎖控制）

7）兩段零序過流保護(hù)功能。

8）零序過壓保護(hù)功能。

9）逆功率過流保護(hù)功能（可受TV斷線閉鎖控制）。

10）過負(fù)荷保護(hù)功能。

11）TV和TA斷線報警功能。

12）控制回路斷線報警功能。

13）四路非電量控制聯(lián)跳功能。

14）記錄高壓電動機(jī)啟動過程中A相電流的有效值。

15）裝置失電告警功能。

16）故障錄波功能（最長可錄波20秒）。

17）對時功能：主機(jī)軟件對時、脈沖對時。

18）裝置可掉電保存最新40次報警記錄。

19）裝置帶有1個RS485總線通信口和1個以太網(wǎng)通信口，便于實現(xiàn)雙網(wǎng)通信。

20）裝置具有9路交流模擬量輸入，1路直流模擬量輸入，12路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出。

 

§2-5  電源點具體情況介紹

一、風(fēng)力發(fā)電及光伏發(fā)電

(一) 風(fēng)力發(fā)電及光伏發(fā)電基本電路流程：

 

(二) 風(fēng)、光發(fā)電并網(wǎng)器及控制器的面板及側(cè)板情況

1、風(fēng)電控制器及并網(wǎng)器面板

 

2、光伏發(fā)電并網(wǎng)電源及控制逆變器面板

 

(三) 風(fēng)、光發(fā)電并網(wǎng)步驟

1、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)步驟

投入步驟

(1)確認(rèn)電網(wǎng)接入端母線有電壓（即實驗室配電7#屏母線有電壓）；

(2)將風(fēng)電并網(wǎng)器的電網(wǎng)接入端開關(guān)合上；

(3)確認(rèn)風(fēng)機(jī)輸入端切換到風(fēng)電并網(wǎng)器；

(4)打開手動剎車開關(guān)；

(5)按下風(fēng)電并網(wǎng)器底部的綠色開關(guān)按鈕。

退出步驟：

(1)將風(fēng)電并網(wǎng)器的電網(wǎng)接入端開關(guān)斷開；

(2)再按風(fēng)電并網(wǎng)器底部的綠色開關(guān)按鈕（按鈕抬起，退出）

(3)合上手動剎車開關(guān)。

2、風(fēng)力發(fā)電帶單獨直流負(fù)載步驟

投入步驟

(1)將風(fēng)機(jī)輸入端切換到風(fēng)電控制器；

(2)將風(fēng)電控制器面板上開關(guān)打到“開”位置。

退出步驟：

(1)將風(fēng)電控制器面板上開關(guān)打到“關(guān)”位置。；

(2)將風(fēng)機(jī)輸入端切換到風(fēng)電并網(wǎng)器。

3、風(fēng)力發(fā)電帶單獨交流負(fù)載步驟

投入步驟

(1)確認(rèn)電網(wǎng)接入端母線無電壓（即實驗室配電7#屏母線無電壓，即只帶負(fù)載而無其他電源）；

(2)將風(fēng)機(jī)輸入端切換到風(fēng)電控制器；

(3)合上光伏控制逆變器面板上的“蓄電池空開”；

(4)將光伏控制逆變器面板上的“逆變開關(guān)”打到“開”位置；

(5)按下光伏控制逆變器上的“復(fù)位”按鈕；

(6)將風(fēng)電控制器面板上開關(guān)打到“開”位置；

(7)將光伏控制逆變器背板內(nèi)側(cè)的雙投刀閘投到負(fù)載位置（向上打）；

(8)合上光伏控制逆變器面板上的“交流輸出空開”。

退出步驟：

(1)斷開光伏控制逆變器面板上的“交流輸出空開”；

(2)將光伏控制逆變器背板內(nèi)側(cè)的雙投刀閘投到并網(wǎng)位置（向下打）；

(3)將風(fēng)電控制器面板上開關(guān)打到“關(guān)”位置；

(4)將光伏控制逆變器面板上的“逆變開關(guān)”打到“關(guān)”位置；

(5)斷開光伏控制逆變器面板上的“蓄電池空開”；

(6)將風(fēng)機(jī)輸入端切換到風(fēng)電并網(wǎng)器。

4、光伏發(fā)電并網(wǎng)步驟

投入步驟：

(1)確認(rèn)電網(wǎng)接入端母線有電壓（即實驗室配電7#屏母線有電壓）；

(2)確認(rèn)光伏控制逆變器背板內(nèi)側(cè)的雙投刀閘投到并網(wǎng)位置（向下打）；

(3)合上光伏并網(wǎng)器的電網(wǎng)空開；

(4)合上光伏并網(wǎng)器的光伏輸入空開。

退出步驟：

(1)斷開光伏并網(wǎng)器的電網(wǎng)空開；

(2)斷開光伏并網(wǎng)器的光伏輸入空開。

5、光伏發(fā)電帶單獨交流負(fù)載步驟

投入步驟

(1)確認(rèn)電網(wǎng)接入端母線無電壓（即實驗室配電7#屏母線無電壓，即只帶負(fù)載而無其他電源）；

(2)合上光伏控制逆變器面板上的“蓄電池空開”；

(3)將光伏控制逆變器面板上的“逆變開關(guān)”打到“開”位置；

(4)按下光伏控制逆變器上的“復(fù)位”按鈕；

(5)合上光伏控制逆變器的光伏輸入空開；

(6)將光伏控制逆變器背板內(nèi)側(cè)的雙投刀閘投到負(fù)載位置（向上打）；

(7)合上光伏控制逆變器面板上的“交流輸出空開”。

退出步驟：

(1)斷開光伏控制逆變器面板上的“交流輸出空開”；

(2)將光伏控制逆變器背板內(nèi)側(cè)的雙投刀閘投到并網(wǎng)位置（向下打）；

(3)斷開光伏控制逆變器的光伏輸入空開；

(4)將光伏控制逆變器面板上的“逆變開關(guān)”打到“關(guān)”位置；

(5)斷開光伏控制逆變器面板上的“蓄電池空開”；

 

 

 

二、超級電容發(fā)電

1、超級電容發(fā)電柜面板：

 

2、超級電容發(fā)電基本電路流程：

 

 

 

三、THLZD-II型電力系統(tǒng)綜合自動化實驗平臺

THLZD-2型電力系統(tǒng)綜合自動化實驗臺是浙江天煌科技實業(yè)有限公司生產(chǎn)的，集多種功能于一體的綜合型實驗裝置，展示了現(xiàn)代電能發(fā)出和輸送全過程的工作原理。這套實驗裝置由THLZD-2電力系統(tǒng)綜合自動化實驗臺（簡稱“實驗臺”）、THLZD-2電力系統(tǒng)綜合自動化控制柜（簡稱“控制柜”）、無窮大系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)組和三相可調(diào)負(fù)載箱等組成。該實驗臺可開設(shè)電氣工程及其自動化專業(yè)主要專業(yè)課程的各種實驗項目，滿足實驗教學(xué)要求。

(一) 控制柜及實驗臺面板及側(cè)板情況

1、控制柜面板及側(cè)板

 

 

2、實驗平臺面板及側(cè)板

 

 

 

 

(二) 發(fā)電機(jī)與實驗室系統(tǒng)的并網(wǎng)、功率調(diào)整及解列停機(jī)操作

1、手動方式并網(wǎng)

(1)依次合上控制柜面板上的“總電源”、“三相電源”、“單相電源”開關(guān)；

(2)依次合上實驗臺左側(cè)板上的“三相電源”、“單相電源”開關(guān)；

(3)將控制柜面板上的“原動機(jī)電源”開關(guān)打到“開”位置；

(4)按下控制柜上微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“手動/自動”鍵，選定“自動”方式，再按下該裝置面板上的“啟動”鍵；

(5)將實驗臺面板上“勵磁方式”旋鈕打到“手動”，“勵磁電源”旋鈕打到“他勵”；

(6)將控制柜面板上的“勵磁電源”開關(guān)打到“開”位置；

(7)手動調(diào)整實驗臺面板上的“手動調(diào)壓”旋鈕，增大發(fā)電機(jī)出口電壓直到額定值（400V）；

(8)將實驗臺面板上的“發(fā)電機(jī)運行方式”開關(guān)切換到“組網(wǎng)”位置；

(9)確認(rèn)與該電源相連的實驗室母線有電壓；

(10)將實驗臺面板上“同期表控制”旋鈕打到“投入”位置，“同期方式”旋鈕打到“手動”位置；

(11)頻率調(diào)整：按下控制柜上微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“手動/自動”鍵，選定“手動”方式，按下該裝置面板上的“+”鍵或“－”鍵以調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速（即調(diào)整頻率），直到頻差滿足要求（同期表左部的頻差指針指向0附近）；

(12)電壓調(diào)整：手動調(diào)整實驗臺面板上的“手動調(diào)壓”旋鈕，直到壓差滿足要求（同期表右部的壓差指針指向0附近）；

(13)觀察同期表，當(dāng)同期表中部的整步表指針緩慢旋轉(zhuǎn)到接近正上方粗黑線位置時，按下實驗臺面板上斷路器QF0的合閘按鈕，完成并網(wǎng)。

(14) 將實驗臺面板上“同期表控制”旋鈕打到“退出”位置。

 

2、微機(jī)自動方式并網(wǎng)

(1)依次合上控制柜面板上的“總電源”、“三相電源”、“單相電源”開關(guān)；

(2)依次合上實驗臺左側(cè)板上的“三相電源”、“單相電源”開關(guān)；

(3)將控制柜面板上的“原動機(jī)電源”開關(guān)打到“開”位置；

(4)按下控制柜上微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“手動/自動”鍵，選定“自動”方式，再按下該裝置面板上的“啟動”鍵；

(5)將實驗臺面板上“勵磁方式”旋鈕打到“微機(jī)”，“勵磁電源”旋鈕打到“他勵”（或“自并勵”）；

*(6)將控制柜面板上的“勵磁電源”開關(guān)打到“開”位置；

(7)確認(rèn)控制柜上微機(jī)勵磁裝置的參數(shù)設(shè)置：

“勵磁調(diào)節(jié)方式”為“恒Ug”；“恒Ug預(yù)定值”為發(fā)電機(jī)額定電壓“400V”；“無功調(diào)差系數(shù)”為“+0”

(8)按下控制柜上微機(jī)勵磁裝置面板上的“啟動”鍵；

(9)將實驗臺面板上的“發(fā)電機(jī)運行方式”開關(guān)切換到“組網(wǎng)”位置；

(10)確認(rèn)與該電源相連的實驗室母線有電壓；

(11) 將實驗臺面板上“同期表控制”旋鈕打到“投入”位置，“同期方式”旋鈕打到“自動”位置；

(12)確認(rèn)控制柜上微機(jī)準(zhǔn)同期裝置的參數(shù)設(shè)置：

“導(dǎo)前時間”為“200ms”；“允許頻差”為“0.3Hz”；“允許壓差”為“2V”；“自動調(diào)頻”為“投入”；“自動調(diào)壓”為“投入”； “自動合閘”為“投入”。

(13)按下控制柜上微機(jī)準(zhǔn)同期裝置面板上的“投入”鍵，自動完成并網(wǎng)；

(14) 將實驗臺面板上“同期表控制”旋鈕打到“退出”位置。

 

3、功率調(diào)整（并網(wǎng)后進(jìn)行）

(1)有功調(diào)整：多次按下控制柜上微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“+”鍵可增加發(fā)電機(jī)輸出有功；多次按“－”鍵可減小發(fā)電機(jī)輸出有功。

(2)無功調(diào)整：若為手動勵磁方式，則手動調(diào)整實驗臺面板上的“手動調(diào)壓”旋鈕，逐步增大或減小勵磁以增加或減小發(fā)電機(jī)輸出無功；若為微機(jī)勵磁方式，則多次按下控制柜上微機(jī)勵磁裝置面板上的“+”鍵或“－”鍵，逐步增大或減小勵磁以調(diào)整發(fā)電機(jī)輸出無功。

 

4、解列與停機(jī)（并網(wǎng)后進(jìn)行）

(1)交替調(diào)整發(fā)電機(jī)有功及無功，將發(fā)電機(jī)的有功及無功逐步調(diào)整為0；

(2)按下實驗臺面板上斷路器QF0的分閘按鈕；

(3)減小發(fā)電機(jī)勵磁至0（手動方式則調(diào)“手動調(diào)壓”旋鈕；微機(jī)自動方式則按下控制柜上微機(jī)勵磁裝置面板上的“滅磁”鍵）

(4)按下控制柜上微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“停止”鍵；

(5)當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速減為0時，將控制柜面板上的“勵磁電源”開關(guān)打到“關(guān)”，將控制柜面板上的“原動機(jī)電源”開關(guān)打到“關(guān)”。

 

*5、常規(guī)勵磁建壓方式

(1)依次合上控制柜面板上的“總電源”、“三相電源”、“單相電源”開關(guān)；

(2)依次合上實驗臺左側(cè)板上的“三相電源”、“單相電源”開關(guān)；

(3)將控制柜面板上的“原動機(jī)電源”開關(guān)打到“開”位置；

(4)按下控制柜上微機(jī)調(diào)速裝置面板上的“手動/自動”鍵，選定“自動”方式，再按下該裝置面板上的“啟動”鍵；

(5)將實驗臺面板上“勵磁方式”旋鈕打到“常規(guī)”，“勵磁電源”旋鈕打到“他勵”或“自并勵”；

(6)將控制柜面板上的“勵磁電源”開關(guān)打到“開”位置；

(7)若勵磁電源為“他勵”方式，則調(diào)節(jié)控制柜上常規(guī)勵磁裝置面板上的“給定輸入”旋鈕，增大發(fā)電機(jī)出口電壓直到額定值（400V）；若勵磁電源為“自并勵”方式，則調(diào)節(jié)控制柜上常規(guī)可控勵磁裝置面板上的“給定輸入”旋鈕使給定電壓為3.5V左右，按下常規(guī)可控勵磁裝置面板上的“起勵”按鈕然后松開，逐漸增大“給定輸入”直到發(fā)電機(jī)出口電壓達(dá)到額定值（400V）。