数字化赋能电力调度：发电机组并网及电力系统功率调节虚仿实验

一、前言

为了保证电网连续、稳定、正常运行，按照资源优化配置的原则，实现优化调度、节能调度，最大限度满足用户的用电需要，电力系统的功率调节显得尤为重要。但是，现实中电力系统调度实验具有巨大人身安全风险和巨大生产安全风险，和不易展现效果的复杂调度过程。为了使学生了解其基本原理，各院校都是采用抽象式数字计算进行教学，所以在课本与工程应用之间形成了一些技术隔离障碍，使得学生在学习该课程时对知识的理解较为抽象。

北京象新力针对该电力系统调度实验教学内容复杂、抽象的特征，将理论与实践相结合，开发了“发电机组并网及电力系统功率调节虚拟仿真软件”。通过虚拟仿真技术解决了现实中电力系统调度实验具有巨大人身安全风险、巨大生产安全风险，和不易展现复杂调度过程效果的问题，让学生在逼真的三维水电站场景中亲身体验发电厂并网离网过程，全面理解调度知识，培养工程实际有功调度能力。

二、软件介绍

本软件通过虚拟仿真技术以发电厂、变电站为背景，仿真电力系统相关物理设备，进行调度仿真实验。模拟不同方式下的潮流变化，观察和分析实验数据现象，根据提示完成调度任务，使学生全面理解调度知识并具备工程实际有功调度能力。

实验共分为四个部分，分别是“发电机组并网”“潮流分析和功率调节”“稳态不对称运行”和“发电机组解列”。

三、实验内容

1、发电机组并网

学生可根据并网条件和并网步骤，控制开关柜上对应按钮开关，完成水轮发电机的并网操作。并网操作可大致分为3个步骤：使发电机空转运行、使发电机空载运行、同期装置合闸操作。

2、潮流分析和功率调节

学生通过改变IEEE9节点系统图中断路器的开合、负荷的功率及发电厂的功率，查看数据变化，完成不同运行方式下的电力系统潮流分析和功率调节。

3、稳态不对称运行

学生通过选择不同稳态不对称运行方式，触发条件后，可观察不同方式下IEEE9节点系统图中各节点的数据、各种故障现象以及潮流变化情况。

4、发电机解列

系统提供发电机解列操作界面，学生需根据右侧解列步骤逐步操作，完成降低负荷、分闸、停机等一系列实验步骤。

四、支撑课程

本产品可广泛应用于本科和高职类院校的实训和课程教学，主要针对电气工程及其自动化相关专业领域，可发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统自动化等课程。