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一、概述 ：

 新型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)HWDT-II，是為了適應(yīng)現(xiàn)代化電力系統(tǒng)對(duì)寬口徑“復(fù)合型”高級(jí)技術(shù)人才的需要而研制的電氣類專業(yè)的新型綜合教學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)。它可為電氣工程專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)及科研實(shí)驗(yàn)。

   它是一個(gè)完整的電力系統(tǒng)典型模型。該系統(tǒng)是一個(gè)自動(dòng)化程度很高的多功能試驗(yàn)平臺(tái)， 此系統(tǒng)能獨(dú)立完成40多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，覆蓋多門專業(yè)課程，如《電氣工程基礎(chǔ)》、《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》、《電力系統(tǒng)分析》、《電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)》、《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理》、《電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)原理與指導(dǎo)》、《同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行》等，并且可將多臺(tái)該試驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)可變的多機(jī)環(huán)型電力網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)“PS-7G型電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化教學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)等功能。

 此系統(tǒng)是具有數(shù)字化、可視化、綜合化的多功能試驗(yàn)平臺(tái)。試驗(yàn)方便靈活，安全可靠，在制造上符合電力系統(tǒng)規(guī)范，外觀高雅，制作精美，實(shí)用性高。開(kāi)出試驗(yàn)后，受到了學(xué)生們的普遍歡迎，收到了良好的教學(xué)效果，得到了同行專家和教授的肯定和稱贊。香港理工大學(xué)A.k.David教授說(shuō)：“此系統(tǒng)性能穩(wěn)定，覆蓋面廣，實(shí)戰(zhàn)性強(qiáng)，在香港理工大學(xué)具有較高利用率。”

二、新型試驗(yàn)系統(tǒng)特色 ：

        1．配置兩臺(tái)12寸的高清觸控式一體機(jī)，取代原有電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的4個(gè)機(jī)箱，優(yōu)點(diǎn)是：

（1）作為人機(jī)交互窗口，觸控式一體機(jī)具有壽命長(zhǎng)、反應(yīng)靈敏、顯示清晰度高等特點(diǎn)。

（2）均配套我公司自主開(kāi)發(fā)的上位機(jī)監(jiān)控軟件，界面友好、層次分明、操作方便。

（3）左側(cè)一臺(tái)一體機(jī)作為主控系統(tǒng)，具有三合一的特點(diǎn)，即集合了傳統(tǒng)的調(diào)速、勵(lì)磁、同期的功能。

（4）右側(cè)一臺(tái)一體機(jī)作為保護(hù)系統(tǒng)，配置有輸電線路保護(hù)及發(fā)電機(jī)保護(hù)。

2．新型試驗(yàn)系統(tǒng)保留了上一代WDT-IIIC的所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，擴(kuò)展了更強(qiáng)大的功能、延續(xù)了以前的操作邏輯，易于上手，操作體驗(yàn)感更好。

3．具備特性曲線的實(shí)時(shí)顯示、錄波、保存、打印等功能。

4．取消了傳統(tǒng)的機(jī)械按鈕，減少了元器件損壞概率，從而延長(zhǎng)了設(shè)備的使用年限。

5．?dāng)?shù)據(jù)高精度實(shí)時(shí)顯示。

   采用了當(dāng)前國(guó)際上先進(jìn)的32位浮點(diǎn)型數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）TMS320F28335，該DSP主頻高達(dá)150MHz，哈佛總線，流水線結(jié)構(gòu)，運(yùn)算速度快，精度高，片內(nèi)資源豐富，功能強(qiáng)大。

6．具備一鍵開(kāi)/停機(jī)功能。

7．具有10種調(diào)速控制方式，便于用戶擴(kuò)展。

8．具備PSS功能(IEEE標(biāo)準(zhǔn))。

9．具備Wifi功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

10．具備“用戶自主編程介入”功能。

新一代綜合試驗(yàn)系統(tǒng)具備強(qiáng)大的“用戶介入編程”功能，可以為用戶定制各具特色的程序“介入”接口。

用戶可以自行編制自定義功能程序如繼電保護(hù)功能(過(guò)電流保護(hù)、低壓過(guò)電流保護(hù)、零序電流保護(hù)等)、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS1A、PSS2A、PSS2B 、PSS3B 等)、勵(lì)磁調(diào)節(jié)規(guī)律、原動(dòng)機(jī)及調(diào)速器模擬等等，利用設(shè)備提供的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)對(duì)自定義功能程序進(jìn)行調(diào)試試驗(yàn)，不僅可以用來(lái)探索新的算法、新的控制規(guī)律，而且還可以為設(shè)備增加新的功能，拓展動(dòng)模試驗(yàn)內(nèi)容和課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，或更新原有設(shè)備的控制規(guī)律，或提高原有設(shè)備的性能指標(biāo)。

三、系統(tǒng)組成：

1．機(jī)組平臺(tái)：三相同步發(fā)電機(jī)、模擬原動(dòng)機(jī)用的直流電動(dòng)機(jī)、測(cè)速裝置、功率角指示器。同軸機(jī)組（帶測(cè)速及功角測(cè)量裝置）：（1）三相同步發(fā)電機(jī)：S_N=2.0kW, COSφ =0.8，V_N=400V，n_N=1500r.p.m，低噪音；（2）直流電動(dòng)機(jī)（作為原動(dòng)機(jī)跟三相同步發(fā)電機(jī)配套使用）：P_N=2.2kW，電U_N=220V，I_N=12.5A，n_N=1500r/min。

2．模擬輸電線路四條，按兩段雙回線路連接，并加中間開(kāi)關(guān)站，可構(gòu)成四種不同大小的線路阻抗。

3．無(wú)窮大系統(tǒng)。

4．試驗(yàn)監(jiān)控臺(tái)包括：

（1）短路故障模擬單元，各種測(cè)量表計(jì)及其切換開(kāi)關(guān)、各種帶燈操作按鈕及一次系統(tǒng)模擬接線圖等。

（2）兩臺(tái) 12寸的觸摸式一體機(jī)作為人機(jī)交互窗口，界面友好，操作方便，性能優(yōu)越。

四、教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

(一)一鍵開(kāi)/停機(jī)功能實(shí)驗(yàn)

(二)原動(dòng)機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)

1. 模擬方式開(kāi)停機(jī)實(shí)驗(yàn)；

2. 微機(jī)方式開(kāi)停機(jī)實(shí)驗(yàn)(包含水輪機(jī)、汽輪機(jī)方式、單純調(diào)速方式、水輪機(jī)手動(dòng)方式、汽輪機(jī)手動(dòng)方式、恒功率方式、恒電樞電流方式、恒控制角方式、柴油機(jī)方式共9種；

3. 模擬方式與微機(jī)方式之間的切換實(shí)驗(yàn)；

4. 微機(jī)方式與微機(jī)方式之間的切換實(shí)驗(yàn)；

5. 階躍實(shí)驗(yàn)。

 (三)準(zhǔn)同期并列實(shí)驗(yàn)

1.  各種信號(hào)與波形觀測(cè)；

2.  手動(dòng)準(zhǔn)同期并列實(shí)驗(yàn)(具備同期條件自動(dòng)跟蹤功能)；

3.  半自動(dòng)準(zhǔn)同期并 列實(shí)驗(yàn)；

4.  全自動(dòng)準(zhǔn)同期并列實(shí)驗(yàn)；

5.  不同準(zhǔn)同期條件下的并列操作實(shí)驗(yàn)。

(四)同步發(fā)電機(jī)微機(jī)勵(lì)磁實(shí)驗(yàn)

1. 不同a（控制角）的勵(lì)磁電壓波形觀測(cè)實(shí)驗(yàn)；

2. 同步發(fā)電機(jī)起勵(lì)實(shí)驗(yàn)；

3. 不同控制方式運(yùn)行調(diào)節(jié)及其相互切換實(shí)驗(yàn)；

4. 逆變滅磁和跳滅磁開(kāi)關(guān)滅磁實(shí)驗(yàn)；

5. 伏／赫限制實(shí)驗(yàn)；

6. 同步發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)實(shí)驗(yàn)；

7. 欠勵(lì)限制實(shí)驗(yàn)；

8. 調(diào)差特性實(shí)驗(yàn)；

9. 過(guò)勵(lì)限制實(shí)驗(yàn)；

10. 階躍實(shí)驗(yàn)；

11. PSS實(shí)驗(yàn)。

(五)單機(jī)—無(wú)窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式實(shí)驗(yàn)

1. 單回路穩(wěn)態(tài)對(duì)稱運(yùn)行實(shí)驗(yàn)；

2. 雙回路與單回路的穩(wěn)態(tài)對(duì)稱運(yùn)行比較試驗(yàn)；

3. 單回路穩(wěn)態(tài)非全相運(yùn)行試驗(yàn)。

(六)電力系統(tǒng)功率特性（功角）和功率極限（靜態(tài)穩(wěn)定性）實(shí)驗(yàn)

1. 無(wú)調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定；

2. 手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)，功率特性和功率極限測(cè)定；

3. 微機(jī)自并勵(lì)時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定；

4. 微機(jī)它勵(lì)時(shí)，功率特性和功率極限的測(cè)定；

5. 單回路、雙回路輸送功率與功角關(guān)系實(shí)驗(yàn)。

(七)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

1. 短路類型對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響實(shí)驗(yàn)；

2. 故障切除時(shí)間對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響實(shí)驗(yàn)；

3. 有無(wú)強(qiáng)勵(lì)磁對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性影響試驗(yàn)；

4. 線路重合閘及其對(duì)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響的實(shí)驗(yàn)；

5. 同步發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行和再同步實(shí)驗(yàn)；

6. 輸電線路過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)。

(八)同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行實(shí)驗(yàn)

       1．同步發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行極限測(cè)定；

       2．同步發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行實(shí)驗(yàn)；

       3．同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行實(shí)驗(yàn)；

       4．同步發(fā)電機(jī)失磁異步運(yùn)行實(shí)驗(yàn)；

      5．同步發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)；

      6．同步發(fā)電機(jī)過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)。

(九)單機(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)

1．獨(dú)立系統(tǒng)的特性實(shí)驗(yàn)； 

2．投、切不同負(fù)荷的實(shí)驗(yàn)；

3．甩負(fù)荷實(shí)驗(yàn)。  

(十)用戶自編程序介入實(shí)驗(yàn)（選購(gòu)）

(十一)其它用途： 

l 用于本科生、專科生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)；

l 作為教師和研究生的科研產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)；

l 舉辦電力運(yùn)行和控制技術(shù)培訓(xùn)班。