的关系有何不同？
9．比较四种运行方式：恒UF、恒IL、恒Q和恒α的特点，说说他们各适合在何种场合应用？对电力系统运行而言，哪一种运行方式最好？试就电压质量，无功负荷平衡，电力系统稳定等方面进行比较。
3.1复杂电力系统稳定运行方式分析实验
（三）电力系统暂态稳定实验 1、短路对电力系统暂态稳定的影响 2、提高暂态稳定的措施实验 3、异步运行和再同步的研究
3.1.1实验目的
1．掌握发电机励磁系统工作原理及其调整方法；
2．掌握同步发电机并列运行条件及起励建压、并网、解列和停机的操作； 3．掌握实验条件下发电机组网构成复杂电力系统的方法； 4．复杂电力系统稳定运行方式下的潮流分布。 3.1.2原理说明
1．同步发电机励磁系统工作原理
在本实验平台中，原动机采用直流电动机模拟工业现场的汽轮机或水轮机，调速系统用于调整原动机的转速和输出的有功功率，励磁系统用于调整发电机电压和输出的无功功率。
图1为调速系统的原理结构示意图，图2为励磁系统的原理结构示意图。
图1 调速系统原理结构示意图
图2 励磁系统的原理结构示意图
装于原动机上的编码器将转速信号以脉冲的形式送入THLWT-3型微机调速装置，该装置将转速信号转换成电压，和给定电压一起送入ZKS-15型直流电机调速装置，采用双闭环来调节原动机的电枢电压，最终改变原动机的转速和输出功率。
发电机出口的三相电压信号送入电量采集模块1，三相电流信号经电流互感器也送入电量采集模块1，信号被处理后，计算结果经485通信口送入微机励磁装置；发电机励磁交流电流部分信号、直流励磁电压信号和直流励磁电流信号送入电量采集模块2，信号被处理后，计算结果经485通信口送入微机励磁装置；微机励磁装置根据计算结果输出控制电压，来调节发电机励磁电流。
2．同步发电机自动准同期工作原理
早期的准同期装置是利用脉动电压这一特性进行工作的。所谓脉动电压是指待并发电机的电压Ug和系统电压US之间的电压差，通常用Ud来表示。
发电机电压和系统电压的瞬时值，可用下式表示：
sinW(g?t?(1) ) 3.1.2-1 ug?Ug.msin?(?t?(2) ) 3.1.2-2 us?U.sms式中：Ug.m、Us.m为发电机和系统电压的幅值；δ1 、δ2为发电机电压和系统电压的初相。 设Ug.m?Us.m?Um，从式3-3-1-1和3-3-1-2可得脉动电压：
ud?ug-us?2Umsin[(?gt??1)/2-(?st??2)/2]?cos[(?gt??1)/2?(?st??2)/2] 3.1.2-3
若初始相角?1??2?0，则式3-3-1-3可简化为:
?[g(?-?c??[s(t 3.1.2-4 ud?2Umsinst)/2]gos脉动电压ud随时间变化的轨迹示于图3.1.2-1。
令Ud.m?2Umsin[(?g-?s)t/2]为脉动电压ud的幅值，则
[g(??st)/ 2 ] 3-3-1-5 ud?Ud.mcos?令ωd= ωg-ωs，式中ωd为滑差角速度，则
ud ?2Umsin?d[t() / 3-3-1-6
图3.1.2-1 脉动电压变化轨迹
关于脉动电压的概念还可以用相量来描述。图3.1.2-2是滑差电压相量图。
图中用Ug和Us表示发电机电压和系统电压的相量，当ωd不等于零时，Ug和Us之间的相角差（滑差）δ=ωdt，将随时间t不断改变。假定以Us为参考相量保持不动，则Ug将以角速度ωd作逆时针旋转。因而脉动电压Ud的瞬时值也在不断变化。
图3.1.2-2 脉动电压相量图
脉动电压不仅反映Ug和Us的相角差特性，而且与它们的幅值有关，所以可以利用自动装置检测滑差电压，判断准同期并网条件，完成发电机组的准同期并网操作。因此研究滑差电压的特性是非常必要的。
图3.1.2- 3 自动准同期并列装置的原理框图
自动准同期并列装置设置与半自动准同期并列装置相比，增加了频差调节和压差调节功能，自动化程度大大提高。
微机准同期装置的均频调节功能，主要实现滑差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机组的调速机构发出准确的调速信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。
微机准同期装置的均压调节功能，主要实现压差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机的励磁系统发出准确的调压信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。此过程中要考虑励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，再进行一次均压控制，以使压差达到较小
的数值，更有利于平稳地进行并列。
3．电力系统潮流分析原理
潮流计算是研究和分析电力系统的基础。它主要包括以下内容： （1）电流和功率分布计算。
（2）电压损耗和各节点电压计算。 （3）功率损耗计算。
无论进行电力系统的规划设计，还是对各种运行状态的研究分析，都须进行潮流计算。电力系统日常运行的潮流计算其实是对运行方式的调整从而制定合理的运行方式。
潮流计算的方法有手算的解析计算法和电子计算机计算法。在本实验平台中通过模拟电力系统运行结构取得各中原始数据，可根据线路形式以及参数初步进行潮流计算分析。但可能系统中一些设备原器件的非线性，造成理论计算和实际运行数据不符合，但基本在误差范围以内的，可作为全面分析实验中各中现象的理论依据。
电力系统潮流控制，包含有功潮流控制和无功潮流控制。电力网络中，各种结构都有自身的特点，因此潮流控制对电力系统安全与稳定、电力系统经济运行均具有重要意义。
THLDK-2电力系统监控实验平台上，根据电力网络中典型潮流结构特点，提供了7种网络结构进行分析。实验过程中，构建一个电力网络，增加或减少某些机组的有功出力和无功出力，在保持系统各节点电压在允许范围内的前提下，改变系统支路的有功潮流和无功潮流。可以研究某一单一网络结构，或者多中网络结构的互相变化，观察电力系统潮流的变化。
实验过程中，要运行“THLDK-2电力系统监控及运行管理系统”上位机软件，完成各种潮流分布中功率数值和方向变化，各母线电压的变化，最后数打印各中数据和图形，加以分析。
在本实验平台上，实验人员要首先分析并熟悉各种网络结构的特点，了解可能出现的变化规律，然后在实验中潮流控制时，各发电机的功率应该缓慢调节，待系统稳定后，再进行下一步调整，还应整体把握各发电机的出力，以及各母线电压的变化，始终保证整个网络的稳定安全运行。
注意：实验过程中调节功率时，务必保证监控台上线路中的电流不超过5A！！！潮流分析实验中，如果1#发电机与2#发电机的出口母线，通过断路器QF1连通，或者，3#发电机与4#发电机的出口母线通过断路器QF6连通，则1#、2#、3#和4#发电机的调差系数设置为+10，这样并列运行的机组才能合理分配无功功率，保证系统稳定运行。
注意：为保证发电机的输出电压不超过额定值允许范围，本实验中，可通过适量降低无穷大系统电压，增加发电机的无功功率输出。 3.1.3实验内容与步骤 1．发电机组起励建压
⑴ 先将实验台的电源插头插入控制柜左侧的大四芯插座（两个大四芯插座可通用）。接着依次打开控制柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关；再打开实验台的“三相电源”和“单相电源”开关。
⑵ 将控制柜上的“原动机电源”开关旋到“开”的位置，此时，实验台上的“原动机启动”光字牌点亮，同时，原动机的风机开始运转，发出“呼呼”的声音。
⑶ 按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“自动”方式，开机默认方式为“自动方式”。
⑷ 按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“启动”键，此时，装置上的增速灯闪烁，
表示发电机组正在启动。当发电机组转速上升到1500rpm时，THLWT-3型微机调速装置面板上的增速灯熄灭，启动完成。
⑸ 当发电机转速接近或略超过1500rpm时，可手动调整使转速为1500rpm，即：按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“手动”方式，此时“手动”指示灯会被点亮。按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“＋”键或“－”键即可调整发电机转速。
⑹ 发电机起励建压有三种方式，可根据实验要求选定。一是手动起励建压；一是常规起励建压；一是微机励磁。发电机建压后的值可由用户设置，此处设定为发电机额定电压300V，具体操作如下：
① 手动起励建压
1) 选定“励磁调节方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁调节方式”旋钮旋到“手动调压”，“励磁电源”旋钮旋到 “他励”。
2) 打开励磁电源。将控制柜上的“励磁电源”打到“开”。
3) 建压。调节实验台上的“手动调压”旋钮，逐渐增大，直到发电机电压（线电压）达到设定的发电机电压。
② 常规励磁起励建压
1) 选定“励磁方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁方式”旋钮旋到“常规控制”，“励磁电源”旋钮旋到 “自并励”或“他励”。
2) 重复手动起励建压步骤⑵
3) 励磁电源为“自并励”时，需起励才能使发电机建压。先逐渐增大给定，可调节THLCL-2常规可控励磁装置面板上的“给定输入”旋钮，逐渐增大到3.5V左右，按下THLCL-2常规可控励磁装置面板上的“起励”按钮然后松开，可以看到控制柜上的“发电机励磁电压”表和“发电机励磁电流“表的指针开始摆动，逐渐增大给定，直到发电机电压达到设定的发电机电压。
4) 励磁电源为“他励”时，无需起励，直接建压。逐渐增大给定，可调节THLCL-2常规励磁装置面板上的“给定输入”旋钮，逐渐增大，直到发电机电压达到设定的发电机电压。
③ 微机励磁起励建压
1) 选定“励磁方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁方式”旋钮旋到“微机控制”，“励磁电源”旋钮旋到 “自并励”或“他励”。
2) 按下THLWL-3微机励磁装置面板上的“启动”键（选用自并励方式时，无须按启动按键，他励时需按启动键），发电机开始起励建压，直至THLWL-3微机励磁装置面板上的“增磁”指示灯熄灭，表示起励建压完成。
2．发电机组并网
⑴ 首先投入无穷大系统，具体操作参见第一部分“无穷大系统”，将实验台上的“发电机运行方式”切至“并网”方式。打开控制柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关；再打开实验台的“三相电源”和“单相电源”开关。
⑵ 发电机与系统间的线路有“单回”和“双回”可选。根据实验要求选定一种，此处选“单回”。单回：断路器QF1和QF3（或者QF2、QF4和QF6）处于“合闸”状态，其他处断路器处于“分闸”状态；双回：断路器QF1、QF2、QF3、QF4和QF6处于“合闸”状态，其他处断路器处于“分闸”状态。
⑶ 合上断路器QF7，调节自耦调压器的手柄，逐渐增大输出电压，直到接近发电机电压。 ⑷ 投入同期表。将实验台上的“同期表控制”旋钮打到“投入”状态。