图3-5 电力系统的频率—有功功率特性测定电力网络结构
图3-6 并列运行机组间的有功功率分配电力网络结构
1、同步发电机的频率-有功功率特性（发电机的有功调差特性）的测定
1）4#发电厂起动
控制方式：手动励磁，组网运行，n=1500rpm，UG=400V。 2）同步发电机频率-有功功率特性测定
按下THLZD-2电力系统综合自动化实验台上QF0“合闸”按钮，记录此时的功率和频率P0和f0。
依次按下监控台上的QF8、QF9“合闸”按钮，读取4#母线上7#智能仪表的数据，记录发电机组的两组功率和频率P1和f1、P2和f2，记录于表中3-1，作出有功功率-频率特性曲线。
计算发电机组的调差系数和发电机组的单位调节功率。
有功功率等于零值时的频率f0和有功功率等于非零值时的频率f1，按下列公式即可计算出机组的有功调差系数R为：
R??((f0?f1)fN)?100%
（(P0?P1）/PN表3-1 有功功率 P（kW） 频率 f（Hz） P0=0 P1 P2 2、负荷的频率-有功功率（负荷的频率调节效应）的测定
1）恒UG机端电压方式，负荷的有功功率-频率曲线的测定 ① 4#发电厂起动
控制方式：常规励磁，他励，组网运行，n=1500rpm，UG=400V。 ② 负荷的有功功率-频率曲线的测定
按下THLZD-2电力系统综合自动化实验台上QF0“合闸”按钮，再依次按下监控台的QF8、QF9“合闸”按钮，投入负荷LD1、LD2。
调节微机调速装置，手动调节原动机的频率，读取4#母线上7#智能仪表的数据，记录此时发电机组的P，记录于表3-2中，作出有功功率-频率特性曲线。 表3-2 频率 f（HZ） 有功功率 P（W） 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 2）恒IL励磁电流方式，负荷的有功功率-频率曲线的测定 ① 4#发电厂起动
控制方式：手动励磁，组网运行，n=1500rpm，UG=400V。 ② 负荷的有功功率-频率曲线的测定
按下THLZD-2电力系统综合自动化实验台上QF0“合闸”按钮，再依次按下监控台的QF8“合闸”按钮，投入负荷LD1。
调节微机调速装置，手动调节原动机的频率，记录此时发电机组的P，记录于表3-3中，作出有功功率-频率特性曲线。 表3-3 频率 f（HZ） 有功功率 P（W） 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 再按下QF9“合闸”按钮，投入负荷LD2。手动调节原动机的频率，记录此时发电机组的P，记录于表3-4中，作出有功功率-频率特性曲线。 表3-4 频率 f（HZ） 有功功率 P（W） 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 3）计算两次实验测定的负荷调节效应系数。
3、电力系统的频率—有功功率特性的测定
1）4#发电厂起动
控制方式：手动励磁，并网运行，n=1500rpm，UG=400V。 2）频率的一次调整
在同一标里，绘制实验步骤1的发电机有功功率-频率特性曲线、步骤2在中的恒IL励磁电流方式，负荷有功功率-频率特性曲线，其交点为（P1、f1）、（P2、f2）。
3）频率的二次调整
手动调节调速器的增速按钮，使f=50HZ，记录此时发电机的功率和频率（P3、f3）。然后按下QF9分闸按钮，退出负荷LD2，记录此时发电机的（P4、f4）。最后按下QF2分闸按钮，退出全部负荷，记录此时发电机的（P5、f5）。
由以上步骤做出电力系统频率控制曲线（图3-25）。PL1为同时投入负荷LD1时，负荷有功功率-频率特性曲线；PL2为同时投入负荷LD1和LD2时，负荷有功功率-频率特性曲线。PG为频率的一次调整曲线，PG＇为频率的二次调整曲线。
图3-7 电力系统频率控制曲线
4、并列运行机组间的有功功率分配实验
1）3#、4#发电厂起动，并列运行
控制方式：常规励磁，他励，无功调节档位调节为10档，组网运行，n=1500rpm，UG=400V。 2）负荷的分配
① 两个发电厂机组起动运行后，3#发电厂THLZD-2电力系统综合自动化实验台上QF0“合闸”按钮，通过4#发电厂的准同期装置完成3#、4#发电机组的并列运行，依次按下监控台的QF8、QF9“合闸”按钮，记录此时各发电机组的P、f，以及负荷的有功功率于表3-5、3-6中。
表3-5 有功功率 3# 发电厂 P（W） 频率 f（HZ） 有功功率 4# 发电厂 P（W） 频率 f（HZ） 有功负荷总量 表3-6 投入负荷 负荷状态 LD1 LD1 有功功率 P（W） 负荷 功率总量
②投入负荷LD3，记录此时各发电机组的P、f，以及负荷的有功功率于表3-5、3-6中。 ③投入负荷LD4，记录此时各发电机组的P、f，以及负荷的有功功率于表3-5、3-6中。 四、实验报告
1、根据实验数据，作出同步发电机组的有功功率－频率曲线 2、根据实验数据，作出电力系统负荷的有功功率－频率曲线 3、根据实验数据，作出电力系统的有功功率－频率曲线
4、根据实验步骤和数据：负荷功率和各发电机组功率，分析机组间有功功率分配的原理，总结操作方法
5、分析调差特性对机组并列运行的影响。
投入负荷 LD1和LD2 LD1 LD2 投入负荷 LD1、LD2和LD3 LD1 LD2 LD3 投入负荷 LD1、LD2 LD3和LD4 LD1 LD2 LD3 LD4 实验4 复杂电力系统故障（暂态稳定）计算分析实验
一、实验目的
1、熟悉复杂电力系统三相相间短路故障时，对各发电厂以及输电线路运行参数的影响。 2、了解切除三相相间短路故障的实验步骤。
3、加深对复杂电力系统故障时的暂态稳定概念的理解。 二、原理说明
电力系统遭受大的扰动后，由于系统的结构和参数发生了较大的变化，因而系统的功率分布及各发电输出的功率也随之发生突然的变化。但是，由于原动机和调速机构有一定的惯性，需要经过一段时间后才能改变原动机输出的机械功率，这样就破坏了发电机与原动机之间的功率平衡，在发电机组的转轴上便会出现不平衡转矩。
电力系统遭受大的扰动后，产生两种不同的后果。一种是暂态过程逐渐衰减，系统过渡到一个新的稳态运行状态，各发电机仍然可以保持同步运行，电力系统是暂态稳定的。另一种是某些发电机之间的相对角度随时间不断增大，会产生系统功率和电压的剧烈震荡，使一些发电机和负荷不能继续运行，甚至导致系统解列，电力系统是暂态不稳定的。
在THLZD-2电力系统综合自动化实验平台上，已经完成了单机-无穷大暂态不稳定研究；在THLDK-2电力系统监控实验平台上，在多机电力系统运行中，通过线路XL5线路上的三相相间短路故障，完成多机电力系统的暂态稳定研究。 三、实验内容与步骤
1、“THLDK-2电力系统监控及运行管理系统”上位机软件的运行
投入“操作电源”（向上扳至ON），启动电脑及显示器、打印机，运行上位机软件。使用步骤见光盘软件使用说明书。 2、无穷大系统的调整以及电力网的组建
1）逆时针调整自耦调压器把手至最小，投入“操作电源”之后，投入“无穷大系统电源”，合闸QF19，接通8#母线，再合闸QF18 ，顺时针调整自耦调压器把手至400V。
联络变压器的分接头选择为UN。
2）依次合闸QF17→QF16→QF15→QF14→QF10→QF1→QF2→QF3→QF4→QF5→QF6→QF7，观察1#～5#母线电压为400V左右。 3、1#、4#、5#发电机组的启动和同期运行
分别起动1#、4#、5#发电机组，控制方式：微机励磁，他励，恒压控制方式，组网运行，n=1500rpm,UG=400V。
此时，通过1#发电厂的自动准同期装置，将1#发电厂并入无穷大系统， 1#发电机组完成并网操作后，手动调节微机调速装置和微机励磁装置，发出一定的有功功率和无功功率。
然后按同样操作，依次完成4#、5#发电机组的并网运行，发出一定的功率。 4、电力网络正常运行
网络结构如图4-1。手动或通过上位机遥控，调节各发电厂的微机调速装置和微机励磁装置，使各发电厂发出P=0.5kW，Q=0.5kVar。