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二、基本功能要求
1、實(shí)驗平臺能完成高校、職業(yè)院?！峨娏ο到y自動(dòng)裝置》、《電力系統自動(dòng)化》、《電力系統穩態(tài)分析》、《電力系統暫態(tài)分析》等電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的主要課程實(shí)驗項目。
2、實(shí)驗平臺由實(shí)驗發(fā)電機組、發(fā)電機組控制柜、系統實(shí)驗屏、無(wú)窮大系統、阻感性負載、監控調度系統等組成。
3、三相可調阻感性負載必須連續可調。
4、系統控制以PLC作為核心控制部件，“調速系統”、“勵磁系統”、“準同期控制系統”均采用單獨硬件系統和控制程序。
★5、實(shí)驗平臺具有良好的開(kāi)放性和可擴展型，發(fā)電機和一次系統均具有外部接口，方便組建更加復雜的輸電網(wǎng)絡(luò )，所有控制器均采用雙通信口配置，可以采用PPI、ModBus等多種標準通信協(xié)議構建電力系統SCADA網(wǎng)絡(luò )。
★6、調度系統與電力系統綜合自動(dòng)化實(shí)驗平臺配套使用，能將6套發(fā)電機組及其控制設備作為各個(gè)電源單元組成一個(gè)大的電力系統，便于進(jìn)行理論計算和實(shí)驗分析，實(shí)現系統“遙控”、“遙測”、“遙信”、“遙調”四遙功能。
三、實(shí)驗項目要求
1、發(fā)電機特性實(shí)驗
1.1發(fā)電機的空載特性實(shí)驗；
1.2發(fā)電機的短路特性實(shí)驗；
1.3發(fā)電機的負載特性實(shí)驗；
2、準同期并列實(shí)驗
2.1手動(dòng)準同期并列實(shí)驗；
2.2半自動(dòng)準同期并列實(shí)驗；
2.3全自動(dòng)準同期并列實(shí)驗；
2.4各種信號波形觀(guān)測；
3、同步發(fā)電勵磁控制實(shí)驗
3.1不同α（控制角）的勵磁電壓波形觀(guān)測實(shí)驗；
3.2同步發(fā)電機起勵實(shí)驗；
3.3控制方式及其相互切換實(shí)驗；
3.4逆變滅磁和跳滅磁開(kāi)關(guān)滅磁實(shí)驗；
3.5伏赫限制實(shí)驗；
3.6同步發(fā)電機強勵實(shí)驗；
3.7欠勵限制實(shí)驗；
3.8調差特性實(shí)驗；
3.9過(guò)勵限制實(shí)驗；
3.10 同步發(fā)電機三次諧波勵磁實(shí)驗
4、單機—無(wú)窮大系統穩態(tài)運行方式實(shí)驗
4.1單回路穩態(tài)對稱(chēng)運行實(shí)驗；
4.2雙回路與單回路的穩態(tài)對稱(chēng)運行比較試驗；
4.3單回路穩態(tài)非全相運行試驗。
5、單機帶負荷實(shí)驗
5.1獨立系統的特性實(shí)驗；
5.2投、切不同負荷的實(shí)驗；
5.3調速器調差特性實(shí)驗；
5.4甩負荷實(shí)驗；
6、電力系統功率特性（功角）和功率極限（靜態(tài)穩定性）實(shí)驗
6.1無(wú)調節勵磁時(shí)，功率特性和功率極限的測定；
6.2手動(dòng)調節勵磁時(shí)，功率特性和功率極限測定；
6.3微機自并勵時(shí)，功率特性和功率極限的測定；
6.4微機他勵時(shí)，功率特性和功率極限的測定；
6.5單回路、雙回路輸送功率與功角關(guān)系實(shí)驗；
7、電力系統暫態(tài)穩定性實(shí)驗
7.1短路類(lèi)型對電力系統暫態(tài)穩定性的影響實(shí)驗；
7.2故障切除時(shí)間對暫態(tài)穩定的影響實(shí)驗；
7.3有無(wú)強勵磁對暫態(tài)穩定性影響試驗；
7.4線(xiàn)路重合閘及其對系統暫態(tài)穩定性影響的實(shí)驗；
7.5同步發(fā)電機異步運行和再同步實(shí)驗；
8、發(fā)電機組SCADA實(shí)驗；
9、發(fā)電機組自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）實(shí)驗
四、系統配置及參數要求
1、基本參數
1.1輸入電源:380V±10%   50Hz；
1.2容量：≤15kVA；
★1.3系統控制器：西門(mén)子S7-224XP(3臺）+EM231（2臺）；
★1.4驅動(dòng)器類(lèi)型：全數字直流調速器；
★1.5通訊接口：RS_485,以太網(wǎng)口。
2、實(shí)驗發(fā)電機組
實(shí)驗發(fā)電機組由三相同步發(fā)電機、直流電動(dòng)機、速度傳感器經(jīng)彈性聯(lián)軸器對軸聯(lián)結后組裝在金屬底盤(pán)上，底盤(pán)安裝萬(wàn)向輪和減震裝置，方便用戶(hù)移動(dòng)。
★2.1直流電動(dòng)機：采用國標Z4系列直流電動(dòng)機，
（1）額定電樞電壓：DC440V；
（2）額定功率：3kW；
（3）額定轉速：1500r/min；
（4）散熱方式：風(fēng)機散熱；
2.2 三相同步發(fā)電機：采用定制三相交流同步發(fā)電機，參數如下：
（1）額定電樞電壓：AC400V；
（2）額定功率：2kW；
（3）額定功率因素：0.8（滯后）；
（4）額定轉速：1500r/min；
（5）勵磁方式：自并勵/他勵/三次諧波勵磁；
2.3機座結構
鋼結構機座，強度能承受實(shí)驗機組的穩態(tài)運行和暫態(tài)運行試驗的震動(dòng)不變形基礎上增加50%的安全裕量；機座設計有減震裝置、定位固定支撐柱、用于移動(dòng)的高強度萬(wàn)向輪、定向輪、轉動(dòng)部分安裝防護罩、不銹鋼推桿。
2.4速度傳感器
速度傳感器采用1000線(xiàn)增量型光電編碼器，精度高、線(xiàn)性度好。
3、電力系統綜合自動(dòng)化實(shí)驗臺系統實(shí)驗屏（尺寸：長(cháng)1540mm×寬800mm×高1850mm）
3.1具有中間開(kāi)關(guān)站的雙回路輸電線(xiàn)路(xL1=xL2=15,20Ω，xL3=xL4=25,40Ω)模型；
3.2線(xiàn)路短路故障設置模塊：可以設置輸電線(xiàn)路的單相接地短路、相間短路、相間接地短路、三相短路等多種短路類(lèi)型、短路持續時(shí)間可以設定
★3.3各類(lèi)表計配置要求：各類(lèi)表計：供應商必須在招標書(shū)中詳細說(shuō)明設備儀表配置型號、數量及功能
★3.4電流互感器、電壓互感器：供應商必須在招標書(shū)中詳細說(shuō)明互感器配置型號、數量及功能
★3.5各類(lèi)電量變送器：供應商必須在招標書(shū)中詳細說(shuō)明變送器器配置型號、數量及功能
4、發(fā)電機組控制柜（長(cháng)800mm×寬600mm×高2000mm）
4.1儀表：原動(dòng)機電樞電壓表、原動(dòng)機電樞電流表、發(fā)電機勵磁電壓表、發(fā)電機勵磁電流表、控制柜工作電源電壓表；
4.2柜體類(lèi)型及要求：符合國家關(guān)于電氣控制柜的制作及通電測試等相關(guān)標準規范的電氣柜，具體功能配置要求如下：
4.2.1微機調速系統
（1）電源進(jìn)線(xiàn)：三相五線(xiàn) AC380V，50Hz；
（2）額定功率：15kW；
（3）微機調速控制器：西門(mén)子CPU224XP主機；
（4）頻率跟蹤范圍：Fg=50±5（Hz）；
（5）功率調整范圍：Pg=0～100%；
（6）數字式功角測量，功角測量精度：優(yōu)于1°；
（7）調節方式：微機手動(dòng)/自動(dòng)，模擬手動(dòng)；
（8）調速模塊:歐陸或西門(mén)子全數字直流調速器
（9）控制方式：開(kāi)環(huán)、電壓閉環(huán)/轉速閉環(huán)/轉矩閉環(huán)可選；
（10）控制算法：PID控制；
（11）速度反饋方式：編碼器輸入；
（12）通信接口：2個(gè)RS485；
（13）支持通信協(xié)議：ModBus-RTU；USS、PPI；
（14）人機界面：10.1寸觸摸屏；
（15）招標書(shū)中提供微機調速人機界面的畫(huà)面截圖
（16）招標書(shū)中詳細說(shuō)明微機調速系統測量發(fā)電機功角的方案
★4.2.2全數字直流調速器
（1）歐陸或西門(mén)子品牌；
（2）電源電壓：三相五線(xiàn)AC380V；
（3）額定輸出電流：DC35A；
（4）輸出控制:三相全控晶閘管橋；微處理器實(shí)現相控擴展的觸發(fā)范圍；
（5）控制功能：全數字式；先進(jìn)的PI調節，具有完全匹配的電流環(huán)，以達到最佳動(dòng)態(tài)運行性能；電流環(huán)具有自整定功能；可調速的PI，具有積分分離功能；
（6）速度控制：采用電樞電壓反饋，具有IR補償；采用模擬測速發(fā)電機或編碼器
（7）速度范圍：0～100%；
（8）穩態(tài)精度：有數字設定值的編碼器反饋為0.01%；模擬測速器反饋為0.1%；電壓反饋為2%；
（9）保護：高性能MOVS；過(guò)電流（瞬態(tài)）；反時(shí)限過(guò)電流；勵磁故障；速度反饋故障；電動(dòng)機過(guò)熱；晶閘管過(guò)熱；晶閘管觸發(fā)電路故障；晶閘管緩沖器網(wǎng)絡(luò )零速檢測；靜止邏輯；堵轉保護；
（10）診斷：完全計算機化，鎖存第一故障，自動(dòng)顯示；數字液晶顯示器控制；全部診斷信息可通過(guò)RS422/485得到；發(fā)光耳機管電路狀態(tài)顯示。
4.2.3微機勵磁系統
發(fā)電機微機勵磁系統由微機勵磁調節器、人機界面、勵磁變壓器、三相晶閘管整流橋、滅磁回路、起勵回路、交、直流開(kāi)關(guān)、交、直流電壓、電流表、各電量傳感器、接觸器等元件及控制回路組成，構成一個(gè)多輸入多輸出的閉環(huán)控制系統，有多種調節方式和保護、限制功能。發(fā)電機勵磁自動(dòng)控制系統為實(shí)際系統，勵磁功率與發(fā)電機配套，并滿(mǎn)足手/自動(dòng)、強勵、強減、滅磁、響應速度、單機運行、并列運行、無(wú)功功率分配及實(shí)現恒無(wú)功，恒功率因數等的運行要求。通過(guò)設置，可針對系統靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩定性進(jìn)行可觀(guān)測的實(shí)驗控制。
技術(shù)參數要求：
（1）電源進(jìn)線(xiàn)：三相五線(xiàn) AC380V，50Hz；
（2）額定容量：1kVA；
（3）發(fā)電機電壓調整范圍：20%-120%（單機），20%- 130%（單機試驗），85%-120%（并網(wǎng)）；
（4）發(fā)電機電壓調節精度：0.5%Un；
（5）微機勵磁控制器：西門(mén)子CPU224XP主機+EM231；
（6）勵磁電源：他勵、自并勵、模擬勵磁機勵磁；
（7）控制方式:恒IL、恒UF、恒Q、恒α控制方式；
（8）勵磁保護：過(guò)勵限制（反時(shí)限）、欠勵限制、伏赫限制、最大勵磁電流瞬時(shí)限制；
（9）滅磁方式：跳滅磁開(kāi)關(guān)滅磁，逆變滅磁；
（10）通信接口：RS485*2；
（11）通信協(xié)議：ModBus-RTU，PPI，USS；
（12）人機界面：10.1寸觸摸屏（同微機調速系統）。
（13）勵磁主變壓器：三相勵磁主變壓器采用三繞組芯式變壓器，電壓變比AC400V/70V,±10%，額定容量：1kVA，聯(lián)接組別：YD-11。容量完全滿(mǎn)足發(fā)電機勵磁要求，并留有足夠安全余量。
4.2.4微機準同期控制器
（1）測量系統頻率，機端電壓，系統電壓精度優(yōu)于0.5%；
（2）全自動(dòng)準同期合閘；
（3）半自動(dòng)準同期合閘；
（4）斷路器合閘時(shí)間測定；
（5）同期啟動(dòng)信號：電平型；
（6）同期復歸信號：電平型；
（7）開(kāi)關(guān)量輸入信號：DC24V電平；
（8）開(kāi)關(guān)量輸出信號：DC24V電平；
（9）同期對象：1個(gè)；
（10）頻率差整定范圍：±0.5Hz；
（11）電壓差整定范圍：±10V；
（12）同期倒前時(shí)間：100-600ms；
（13）合閘精度：頻差≤0.3Hz時(shí)，合閘相角差≤1.5°
（14）通信協(xié)議：ModBus-RTU，PPI，USS；
（15）招標書(shū)中提供微機同期裝置監控畫(huà)面和參數設置畫(huà)面截圖
4.2.5微機線(xiàn)路保護功能
（1）三段式相間過(guò)流保護
（2）自動(dòng)重合閘功能（分相重合閘功能）
（3）后加速保護
（4）電流測量值優(yōu)于1%
★4.2.6無(wú)線(xiàn)智能實(shí)驗室管理考核系統（為保證軟件正版，投標時(shí)提供軟件著(zhù)作權證書(shū)原件備查并現場(chǎng)演示功能）
 該系統采用240*128點(diǎn)陣藍底背光液晶顯示屏及PVC輕觸鍵盤(pán)，中文顯示，試題顯示直觀(guān)。能實(shí)現所有維修電工掛箱任意點(diǎn)的故障設置。
1、可選擇指定故障考核方式或隨機故障考核方式。
2、隨機故障考核方式下系統具有自動(dòng)隨機出題功能，使每次維修的故障都不相同。
3、隨機故障考核方式可設置故障范圍及故障數量。
4、掉電后不會(huì )丟失所設置的參數及考核結果。
5、具有自動(dòng)評分參數設置、考核時(shí)間設置及倒計時(shí)、重復考號報警等功能。 
6、自動(dòng)保存80位考生的考號、分數、誤排次數、剩余故障、剩余時(shí)間等。
7、每個(gè)故障點(diǎn)都默認設置為開(kāi)路故障，可根據要求改變?yōu)槎搪饭收稀?br /> 8、考核系統未上電時(shí)，電氣線(xiàn)路能正常工作。上電后，電氣線(xiàn)路的工作狀態(tài)取決于上一次考核系統斷電時(shí)的情況，但在隨機故障考核方式下故障點(diǎn)位置與上次不一樣。
9、本系統由教師用上位機統一設置故障（隨機故障和指定故障），由無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )輸至學(xué)生實(shí)訓臺進(jìn)行排故訓練或考核，實(shí)訓考核人員條件與機會(huì )均等，客觀(guān)、科學(xué)判斷實(shí)訓考核結果，保證考核結果的公平公正。故障點(diǎn)設置方便、快捷，訓練考核成績(jì)自動(dòng)記錄、排序、打印，極大方便實(shí)訓室的管理，大大減輕教師的工作量。
10、本考核系統有很好的通用性，通過(guò)與不同實(shí)訓設備的組合，既可鍛煉學(xué)員動(dòng)手連接訓練電路，掌握實(shí)操技能，又可通過(guò)智能化考核系統科學(xué)公正考核學(xué)員所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識，有效的提高了學(xué)校的實(shí)訓考核管理能力。
11、本系統采用獨立開(kāi)關(guān)電源供電，電路設計優(yōu)化合理，生產(chǎn)工藝嚴格完善，保證機器的可靠性和穩定性。
12、本系統所有的數據交換都是通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸，可以方便快捷組網(wǎng)，任意添加組網(wǎng)設備數量（最高255臺），而且不需要進(jìn)行繁瑣的網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)，極大的簡(jiǎn)化了實(shí)驗室的安裝，從而降低了組建實(shí)驗室的成本。
13、本系統兼容單機考核系統，當沒(méi)有安裝上位機時(shí)，本機亦可單獨使用。除成績(jì)的整理、打印等不能實(shí)現以外，其他所有功能均可在本機實(shí)現。
5、云智能實(shí)驗室安全管理系統
本平臺將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用于電氣自動(dòng)化信息技術(shù)并將數據上傳至云平臺，進(jìn)行海量數據存儲，并提供豐富的數據分析工具方便更加準確的掌握數據與分析數據?！餅楸ＷC軟件正版，投標時(shí)提供云智能實(shí)驗室安全管理系統軟件著(zhù)作權證書(shū)原件備查并現場(chǎng)演示功能。
1）功能。   
（1）數據云系統上傳（2）手機數據查詢(xún)（3）歷史數據查詢(xún)（4）數據分析統計（5）郵箱報警（6）微信報警（7）微信反向控制（8）二次開(kāi)發(fā)
2）智能物聯(lián)網(wǎng)系統應用軟件
（1）數據顯示顯示輸入電壓監控，輸出電壓監控，輸入開(kāi)關(guān)監控，輸出開(kāi)關(guān)控制以及輸入電壓模擬量實(shí)時(shí)數據，可根據實(shí)際需求添加128路。
（2）控制：控制啟動(dòng)停止開(kāi)關(guān)的開(kāi)和關(guān)，輸出電壓值的給定，可根據實(shí)際需求添加128路。
（3）歷史數據：顯示輸入輸出電壓值的歷史數據，可按時(shí)、天、月進(jìn)行查詢(xún)歷史數據曲線(xiàn)，以及歷史數據表格，可表格數據導出處理。
（4）設備報警：報警信號為PLC主機模擬量采集數值或者開(kāi)關(guān)量可以自由設定，如當模擬量輸入超過(guò)10V電壓時(shí)產(chǎn)生報警，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化應用軟件將報警信號上傳到云平臺，通過(guò)云平臺向設置的郵箱地址或者微信推送報警信號，每臺設備對應設置一個(gè)微信賬號和一個(gè)郵箱賬號用于接受報警信號。
（5）通過(guò)手機微信關(guān)注云平臺可以實(shí)現遠程控制PLC的輸出及監視PLC的輸入狀態(tài)變化。
（6）終端畫(huà)面包含：數據顯示畫(huà)面：畫(huà)面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開(kāi)關(guān)狀態(tài)輸入，開(kāi)關(guān)控制輸出，以及云端連接二維碼。聯(lián)網(wǎng)設置界面：設置現場(chǎng)數據連接云平臺后臺數據庫管理
★3）為保證軟件正版，投標時(shí)提供智能物聯(lián)網(wǎng)系統應用軟件著(zhù)作權證書(shū)原件備查。
6、無(wú)窮大系統
額定容量：15kVA；
7、三相可調阻感性負載
7.1在三相AC400輸入下，有功負荷調節范圍為0-2.5kW，連續可調；
7.2在三相AC400輸入下，無(wú)功負荷調節范圍為0-2kVar，連續可調。