电力系统功率调节是保证电网连续、稳定、正常运行的核心环节，更是电气工程及其自动化专业学生必须掌握的关键内容。然而，现实中电力系统调度实验存在巨大的人身安全风险和生产安全风险，复杂的调度过程也难以直观展现效果。各院校普遍采用抽象式数字计算进行教学，在课本与工程应用之间形成了技术隔离障碍，导致学生对知识的理解较为抽象。

针对上述痛点，北京象新力将理论与实践相结合，以发电厂、变电站为背景，自主研发了"发电机组并网及电力系统功率调节虚拟仿真软件"，通过虚拟仿真技术构建虚拟工程环境，模拟不同方式下的潮流变化，使学生全面理解调度知识并具备工程实际有功调度能力。

一、软件介绍

本软件聚焦发电机组并网与电力系统功率调节全过程，帮助学生全面感知发电厂、输电线路、变电站等重要设备，掌握电力系统潮流计算基础理论，深刻理解正常状态下电网有功调度策略，具备工程实际有功调度能力。

实验共分为四大模块：发电机组并网、潮流分析和功率调节、稳态不对称运行、发电机组解列。节点图底层运用牛顿-拉夫逊算法进行潮流计算，严格按照工程实际设计建模仿真，实验完成后系统可对结果进行自动评价与反馈。

二、实验内容

1、发电机组并网

学生根据并网条件和步骤，控制开关柜按钮完成水轮发电机并网操作，依次经历发电机空转运行、空载运行和同期装置合闸三个阶段。在同期合闸环节，学生需调节发电机调速和调压开关，分别满足多种并网条件后合闸，并记录有功功率、无功功率及冲击电流等数据。

2、潮流分析和功率调节

学生基于IEEE9节点系统，通过改变断路器开合、负荷功率及发电厂功率，完成三种运行方式下的潮流分析和功率调节：负荷的投切、线路的停电、主变运行转检修。每种方式下均需观察节点潮流分布、对比变化前后参数，并通过调节发电厂功率使系统频率恢复至变化前水平，深刻理解有功耦合特性和全局调整特性。

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并触发故障，观察IEEE9节点系统中各节点数据、故障现象及潮流变化。实验涵盖稳态对称运行、单相短路、两相短路、一相断线、两相断线五种工况，每种故障均配有动画演示，触发后自动跳转回节点图显示相关数据，学生点击记录数据按钮即可查看并对比发电机在不同运行状态下的参数变化。

4、发电机组解列

学生根据解列条件和步骤，控制对应按钮开关完成水轮发电机解列操作。依次完成降低负荷至0.5MW、发电机出口断路器分闸、微机励磁调节器逆变灭磁、分灭磁开关、调速器退出使机组停机、断开水轮机开关、风机退出、关闭励磁柜交直流电源、跳开线路开关等一系列操作，完整掌握发电机从并网运行到安全停机的全流程。

三、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专业，可匹配发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统自动化等课程。