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电力系统自动化实验装置
1. 核心技术与控制系统
处理器:Cortex-M3 架构的 STM32F103 芯片
主频:72MHz
内存:128KB Flash,20KB SRAM
外设接口:I2C、SPI、USART、CAN 等
实时操作系统:基于 UCOSII 编写的核心控制软件
图形用户界面(GUI):
基于 UCGUI 图形界面软件开发
显示与控制:触摸屏交互界面,直观简洁,易操作
监控与组态软件:
上位机软件采用 ForceControl V6.0 监控组态软件
支持电力系统控制策略修改及二次开发功能
2. 系统功能与特点
核心控制结构:
双 CPU 控制结构,确保数据处理与实时响应的高效性
扩展性:
提供局域网接口,可扩展多人单台/多台联机控制
支持远程异地控制实验与联网管理
实验手段:
上位机界面模拟实际电力系统控制器功能
可实现动态调整控制策略,支持二次开发和实验拓展
3. 实验项目支持
原动机的起动与运转
同步发电机励磁控制实验
准同期并列运行实验
单机—无穷大系统稳定运行方式实验
单机带负荷实验
电力系统功率特性(功角)和功率极限(静态稳定性)实验
电力系统暂态稳定性实验
4. 技术条件与性能参数
电源与容量
工作电源:三相四线(或三相五线) 380VAC / 50Hz
整机容量:< 6 kVA
物理参数
整机重量:< 400 kg
硬件配置
同步发电机:
额定功率:1.5kW
额定电压:220/380V
频率:50Hz
励磁系统:
微机励磁控制,实时调整励磁电流
支持自动和手动励磁控制
调速系统:
微机调速控制,支持实时转速调节
负载装置:
阻性负载与感性负载模块
负载调节范围:0–5 kW
传感器与测量模块:
电压、电流、功率、频率测量模块
测量精度:±0.5%
数据采集速率:≥ 10Hz
保护系统
过流保护:自动切断故障电路
过压保护:电压异常时自动告警与保护
短路保护:电流超过阈值时触发断路器动作
数据通信接口
提供 LAN 局域网接口,支持数据采集与远程通信
支持 RS232 / RS485 通信协议
支持 Modbus 通信协议,便于外部设备接入
5. 软件功能
实时监控:上位机实时显示电压、电流、功率等参数
数据记录与分析:支持实验数据自动记录与导出功能
图表显示:支持功率特性曲线、稳定性曲线的自动生成
控制策略:允许用户编写并部署自定义控制策略。
平台组件二、无穷大系统及负载系统:
包含发电机模型和负载设备。
提供多种实验模式,支持动态性能分析。
平台组件
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