遍布各地、十幾億千瓦容量的新能源是如何點(diǎn)亮萬(wàn)家燈火的?它的背后有一個(gè)強(qiáng)大而復(fù)雜的“光明守護(hù)者”——高比例新能源大電網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)。它是監(jiān)測(cè)、分析、控制電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng),是電力系統(tǒng)的“高清鏡像”“智慧大腦”和“堅(jiān)強(qiáng)衛(wèi)士”,是國(guó)家電網(wǎng)有限公司歷經(jīng)十余年科研攻關(guān)、自主研發(fā)的重大成果,標(biāo)志著我國(guó)先解決了超大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)這一世界的級(jí)別難題。
電力系統(tǒng)是極為復(fù)雜龐大的系統(tǒng),電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的核心組成部分,其運(yùn)行特性十分復(fù)雜。電網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)是支撐和駕馭電網(wǎng)可靠穩(wěn)定高效運(yùn)行的核心關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,通過觀測(cè)和分析電網(wǎng)運(yùn)行狀況,采用優(yōu)化控制技術(shù),控制調(diào)整源網(wǎng)荷儲(chǔ)各類設(shè)備狀態(tài),維持供需實(shí)時(shí)平衡,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)可靠、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。
隨著能源轉(zhuǎn)型深入推進(jìn),我國(guó)電力系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生深刻變化,新能源裝機(jī)占比超過43%,成為第1大電源。伴隨著穩(wěn)定機(jī)理和平衡模式的深刻變化,電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行控制面臨挑戰(zhàn)。
為滿足大規(guī)模新能源接入大電網(wǎng)可靠運(yùn)行,近年來(lái),國(guó)家電網(wǎng)公司自主研發(fā)了高比例新能源大電網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有仿真分析、經(jīng)濟(jì)調(diào)度和故障防御三大功能,突破了大電網(wǎng)全電磁暫態(tài)仿真、多時(shí)空優(yōu)化調(diào)度控制、全域協(xié)同系統(tǒng)保護(hù)等電網(wǎng)運(yùn)行控制關(guān)鍵技術(shù),支撐國(guó)家電網(wǎng)成為全球新能源消納規(guī)模很大的電網(wǎng)。大電網(wǎng)全電磁暫態(tài)仿真技術(shù)能夠精準(zhǔn)掌握上億新能源與電網(wǎng)的微秒級(jí)動(dòng)態(tài)交互特性,保障十幾億千瓦新能源保障接入。多時(shí)空優(yōu)化調(diào)度控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)單日3.6億千瓦新能源出力波動(dòng)下“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”快速經(jīng)濟(jì)調(diào)配,保障綠電源源不斷地供應(yīng)給千家萬(wàn)戶。全域協(xié)同系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)千萬(wàn)千瓦級(jí)新能源基地和特高壓直流的故障快速阻斷,滿足人民美好生活用電需求。

一、簡(jiǎn)介(WBFA-1000電力儀器現(xiàn)貨市場(chǎng)“互感器二次降壓測(cè)試儀”量身打造,品種齊全)
電能計(jì)量裝置存在的偏差為電能計(jì)量綜合偏差,是由電能表的偏差、電壓互感器的合成偏差、電流互感器的合成偏差和電壓互感器二次導(dǎo)線壓降引起的計(jì)量偏差所組成,可以用以下式子表示:
ε=εw+εTA+εTV+εr
式中
εw—電能表偏差%
εTA—電流互感器合成偏差%
εTV—電壓互感器合成偏差%
εr—電壓互感器二次導(dǎo)線壓降引起的計(jì)量偏差%
在電廠及變電站電能計(jì)量回路中,室外的電壓互感器離裝設(shè)于控制室配電盤上的電能表有較遠(yuǎn)的距離,一般在200~400 m左右,整個(gè)回路有接線端子排、開關(guān)、熔斷器及導(dǎo)線,必然存在著接觸電阻、導(dǎo)線電阻及分布參數(shù),從而就存在著一定的回路阻抗,造成電壓互感器與電能表間的二次回路上有電壓降。電壓互感器二次回路壓降包括電纜、端子接觸電阻、熔線、中間繼電器接點(diǎn)、空氣小開關(guān)等電壓降之總和。電壓互感器二次電壓降引起的誤差,就是指電壓互感器二次端子和負(fù)載端子之間電壓的幅值差相對(duì)于二次實(shí)際電壓的百分?jǐn)?shù),以及兩個(gè)電壓之間的相位差的總稱。
《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》DL/T448-2000的規(guī)定,電壓互感器二次回路壓降,對(duì)于I類計(jì)量裝置,應(yīng)不大于額定二次電壓的0.2%(注:三相三線電路壓降的允許值為0.2 V;三相四線電路壓降允許值為0.2/V);其它計(jì)量裝置,應(yīng)不大于額定二次電壓的0.5%(注:三相三線電路壓降的允許值為0.5 V;三相四線電路壓降允許值為0.5/
)。對(duì)運(yùn)行中的電壓互感器二次回路壓降需進(jìn)行周期測(cè)試,以便算出由此引起的電能計(jì)量偏差,這對(duì)于進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),減小電能計(jì)量綜合偏差,降低計(jì)費(fèi)損失有著重要意義
電壓互感器二次回路壓降測(cè)量方法通常有間接測(cè)量法和直接測(cè)量法兩種(無(wú)線測(cè)量屬于間接測(cè)量法),由于間接測(cè)量法準(zhǔn)確度不太高,不能滿足測(cè)量要求,一般不采用此種方法,而直接測(cè)量法(校驗(yàn)儀測(cè)量法)采用測(cè)差原理,準(zhǔn)確度高,測(cè)量可靠,因此在實(shí)際測(cè)量中大量采用。
國(guó)家電網(wǎng)公司生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)部*新的《電能計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》明確規(guī)定要對(duì)電流互感器和電壓互感器的實(shí)際二次負(fù)荷進(jìn)行測(cè)量。
電壓互感器二次實(shí)際負(fù)荷:電壓互感器在實(shí)際運(yùn)行中,二次所接的測(cè)量?jī)x器以及二次電纜間及其與地線間電容組成時(shí)總導(dǎo)納。
電流互感器二次實(shí)際負(fù)荷:電流互感器在實(shí)際運(yùn)行中,二次所接測(cè)量?jī)x器的阻抗、二次電纜和接點(diǎn)電阻的總有效阻抗。
二次壓降及負(fù)荷對(duì)互感器誤差影響說(shuō)明請(qǐng)參考下圖。
目前對(duì)互感器誤差測(cè)試時(shí),通常按互感器銘牌上的規(guī)定用電流負(fù)荷箱和電壓負(fù)荷箱對(duì)互感器進(jìn)行測(cè)試,但互感器運(yùn)行過程中實(shí)際二次負(fù)荷是多少?是不是就是互感器銘牌上規(guī)定值?互感器在實(shí)際二次負(fù)荷下的誤差是多少?
為了解決上述問題,實(shí)際測(cè)試互感器二次負(fù)荷就顯得特別重要。同時(shí)在測(cè)試實(shí)際二次負(fù)荷過程中如何取樣電流信號(hào)也是比較重要的問題。在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)二次負(fù)荷時(shí)停電斷開電流回路既不方便也不可靠。我公司產(chǎn)品采用鉗型電流互感器(鉗表)對(duì)線路電流進(jìn)行采樣,方便用戶使用。
另外有些公司產(chǎn)品采用取PT電壓作為儀器工作電源,這種方式不是很可靠,在這種方式下,相當(dāng)于給PT/CT增加了負(fù)荷,同時(shí)儀器變壓器的瞬間激磁電流很可能引起系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作,影響供電可靠。我公司儀器采用大容量鋰電池作為儀器工作電源,既可以保障系統(tǒng)可靠又可以給儀器提供比較純凈的電源,避免現(xiàn)場(chǎng)電源干擾,保證測(cè)量精度。
我公司二次壓降及負(fù)荷測(cè)試儀具有下列功能
⑴.可以實(shí)現(xiàn)三相三線,三相四線、單相全自動(dòng)測(cè)量;
⑵.使用工程塑料機(jī)箱,結(jié)識(shí)耐用,有效保障測(cè)試人員及系統(tǒng)保障;
⑶.儀器具有量程自動(dòng)切換功能,保證測(cè)試精度;
⑷.采用電子式原理線路結(jié)合DSP技術(shù)是使測(cè)試穩(wěn)定性好,抗干擾能力強(qiáng);
⑸.測(cè)量完畢,自動(dòng)計(jì)算和負(fù)荷相關(guān)的各項(xiàng)參數(shù),便于客戶分析和試驗(yàn)。
⑹.采用大屏幕漢字液晶顯示,所有操作均由漢字菜單提示; 數(shù)據(jù)具備掉電存貯及瀏覽功能,能與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)傳送數(shù)據(jù)。
⑺.采用大容量7.2V11Ah鋰電池供電,對(duì)測(cè)試回路不產(chǎn)生任何影響,避免系統(tǒng)出現(xiàn)保護(hù)的情況。同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)供電電源的情況下使用。
⑻.負(fù)荷測(cè)試,采用鉗型電流表采樣電流,不需要斷開二次回路??梢詫?shí)現(xiàn)不停電在線測(cè)量。自動(dòng)切換量程:測(cè)量過程中可以根據(jù)測(cè)試對(duì)象數(shù)值的不同切換到不同的位置,使測(cè)量精度和顯示位數(shù)得到保證。
⑼.作時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)(極長(zhǎng))。
⑽.附有輕巧充電器,方便測(cè)量,在電池電量不足的情況下可以外接充電器測(cè)量。
⑾.儀器體積小,重量輕。
⑿.極寬闊的二次工作電流/電壓范圍。在50mA的工作電流下,能分辨1mΩ的電阻和電抗,能測(cè)試二次額定電流為5A的S級(jí)電流互感器的在線實(shí)際負(fù)荷;在5V的工作電壓下,能分辨0.001mS的電導(dǎo)和電納
⒀.能存儲(chǔ)480組測(cè)量數(shù)據(jù),斷電后能保持十年
⒁.中文界面大屏幕顯示,帶有RS-232通訊接口
二、主要技術(shù)指標(biāo)(WBFA-1000電力儀器現(xiàn)貨市場(chǎng)“互感器二次降壓測(cè)試儀”量身打造,品種齊全)
1、 環(huán)境條件
——溫度:-10°C~40°C
——相對(duì)濕度:<85%(25°C)
——海拔高度:<2500m
——外界干擾:無(wú)特強(qiáng)震動(dòng)、無(wú)特強(qiáng)電磁場(chǎng)
2、二次壓降測(cè)試時(shí)儀器主要技術(shù)指標(biāo)
⑴.測(cè)量范圍:比差:0.001%~19.99% 角差:0.01’ ~599’
⑵.分 辨 率:比差:0.001% 角差:0.01’
⑶.儀器基本偏差
——DX=±(2%×X+2%×Y)±2個(gè)字;
——DY=±( Y×2%+ X×2%×34.38)±2個(gè)字。
2個(gè)字——儀器的量化偏差
⑷.電壓表頭準(zhǔn)確度:0.5%
⑸.工作范圍
——電壓:(50~120)V
⑹.儀器指示動(dòng)作值(提示錯(cuò)誤)
——誤差:比差大于20%或角差大于600’。
——電壓:電壓<2.0V。
3、PT二次負(fù)荷測(cè)試時(shí)儀器主要技術(shù)指標(biāo)
⑴.PT二次負(fù)荷測(cè)試
——導(dǎo)納測(cè)量范圍:0.1ms—50.0ms
——導(dǎo)納測(cè)量準(zhǔn)確度:
——二次電壓(50V-120V)
DX=±(2%×X+2%×Y)±2個(gè)字
DY=±(2%×X+2%×Y)±2個(gè)字
2個(gè)字——儀器的量化偏差
注意:測(cè)量值在0.2mS以下時(shí),測(cè)試電壓應(yīng)保持在50V以上,同時(shí)注意鉗表的穿心導(dǎo)線保持居中。此時(shí)儀器量化偏差為5個(gè)字
⑵.電壓表頭:0.5%
4、 CT二次負(fù)荷測(cè)試時(shí)儀器主要技術(shù)指標(biāo)
——阻抗測(cè)量范圍:0.1Ω—50.0Ω
——阻抗測(cè)量準(zhǔn)確度:
DX=±(2%×X+2%×Y)±2個(gè)字
DY=±(2%×X+2%×Y)±2個(gè)字
2個(gè)字——儀器的量化偏差
電流表頭:1%
三、面板說(shuō)明(WBFA-1000電力儀器現(xiàn)貨市場(chǎng)“互感器二次降壓測(cè)試儀”量身打造,品種齊全)
①為充電電源
②為正在充電
③為充電已經(jīng)充滿
④為電量不足
⑤為操作按鍵
⑥為RS232通訊口
⑦為鉗表電流輸入
⑧儀表側(cè)電壓輸入
⑨PT側(cè)電壓輸入
⑩液晶顯示器
?為電源開關(guān)
四、測(cè)試過程中需要注意事項(xiàng)(WBFA-1000電力儀器現(xiàn)貨市場(chǎng)“互感器二次降壓測(cè)試儀”量身打造,品種齊全)
1、為了保證工作人員在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中的人身保障和電力系統(tǒng)發(fā)、供、配電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行,必須嚴(yán)格執(zhí)行DL409-1991《電業(yè)可靠工作規(guī)程》。
2、電氣設(shè)備分為高壓和低壓兩種:
高壓:設(shè)備對(duì)地電壓在250V以上者;
低壓:設(shè)備對(duì)地電壓在250V及以下者;
3、工作人員與帶電高壓設(shè)備的可靠距離
表1高壓設(shè)備帶電時(shí)的可靠距離
電壓等級(jí)(kV)
|
可靠距離(m)
|
10及以下
|
0.70
|
20—35
|
1.00
|
44
|
1.20
|
60—110
|
1.50
|
154
|
2.00
|
220
|
3.00
|
330
|
4.30
|
500
|
5.00
|
4、⑴.接入壓降校驗(yàn)儀的導(dǎo)線是四芯屏蔽電纜線,接入電路前應(yīng)用500 V兆歐表檢查電纜各芯之間、芯與屏蔽層之間的絕緣是否良好,以免造成短路故障。
⑵.如果在三相三線計(jì)量方式時(shí)測(cè)量,則電纜線只需三芯通電,那么空余的一芯線的接線頭切不可短路。
⑶.測(cè)試工作進(jìn)行前,應(yīng)對(duì)壓降校驗(yàn)儀及臨時(shí)電纜線進(jìn)行自校以測(cè)出它們所帶來(lái)的測(cè)量偏差。該偏差可保存于壓降校驗(yàn)儀內(nèi),校驗(yàn)儀將在每次測(cè)試結(jié)果中自動(dòng)扣除這部分偏差以消除對(duì)測(cè)量的影響。
5、主界面介紹
⑴.PT壓降:該功能菜單中可以進(jìn)行三相三線,三相四線,單相壓降測(cè)試。
⑵.壓降自校:該功能菜單中可以對(duì)放線車和各種現(xiàn)場(chǎng)干擾進(jìn)行自校,消除或減小這些干擾。
⑶.CT負(fù)荷:測(cè)試CT二次負(fù)荷。
⑷.PT負(fù)荷:測(cè)試PT二次負(fù)荷。
⑸.升級(jí)接口:程序升級(jí)接口,不對(duì)用戶開放。
⑹.數(shù)據(jù)中心:可以瀏覽數(shù)據(jù),刪除數(shù)據(jù)。
⑺.出廠時(shí)間:出廠時(shí)間
⑻.廠家設(shè)置:該設(shè)置不對(duì)用戶開放,主要由廠家設(shè)置一些初試出廠數(shù)據(jù)。
五、二次壓降測(cè)試說(shuō)明(WBFA-1000電力儀器現(xiàn)貨市場(chǎng)“互感器二次降壓測(cè)試儀”量身打造,品種齊全)
1、二次壓降測(cè)試全過程介紹(下面介紹以三相四線PT側(cè)測(cè)試為例,三相三線與之類似)
⑴.首先進(jìn)行壓降自校
現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí),常有大電流,高電壓的存在,加之由于現(xiàn)在PT側(cè)和儀表側(cè)的距離很遠(yuǎn),所以要用放線車,放線車本身也會(huì)帶來(lái)一定的誤差,所以要進(jìn)行自校。
①開機(jī)按任意鍵進(jìn)入主菜單,選擇壓降自校(選擇方法:上下鍵可以移動(dòng)光標(biāo),確定鍵選擇,取消鍵退出)。
②選擇三相四線自校。
③儀器中的數(shù)據(jù)是上次或出廠時(shí)保存的壓降自校值,按確定儀器就開始進(jìn)行自校。
④測(cè)試結(jié)束后,如果需要保存數(shù)據(jù),按數(shù)字鍵“1”重新測(cè)量,按數(shù)字鍵“2”存儲(chǔ)。
⑤關(guān)機(jī)拆線。
⑵.進(jìn)行壓降測(cè)試
壓降測(cè)試按下圖接線(PT側(cè)測(cè)試)
①開機(jī)按“確定”鍵入主菜單,選擇壓降測(cè)試菜單,進(jìn)入后選擇測(cè)試方式(有PT側(cè)和表計(jì)側(cè),選擇方法是光標(biāo)移動(dòng)到要選擇的內(nèi)容,按確定鍵后在下拉列表中按上下鍵移動(dòng)光標(biāo),確定鍵選擇),自校狀態(tài)(帶自校和不帶自校)選擇將決定儀器是否減去自校時(shí)測(cè)試的現(xiàn)場(chǎng)誤差值。輸入各相參數(shù)。
②光標(biāo)移動(dòng)到確定上,按確定鍵進(jìn)入壓降測(cè)試選擇菜單,選三相四線自動(dòng)測(cè)試,進(jìn)入三相四線測(cè)試選擇菜單,選擇三相自動(dòng)測(cè)試。
③如需重測(cè),按數(shù)字鍵“1”即可
④如需存儲(chǔ)按數(shù)字鍵“2”即可
⑤關(guān)機(jī),拆線。
⑥各項(xiàng)參數(shù)簡(jiǎn)介
—f(%)比差
—δ(’)角差
—Δu(%)壓降相對(duì)值:
—γ(%)電能計(jì)量的合成誤差:
對(duì)于三相三線
對(duì)于三相四線
⑦測(cè)試結(jié)束
—f(%)比差
—δ(’)角差
—Δu(%)壓降相對(duì)值:
—γ(%)電能計(jì)量的合成誤差:
對(duì)于三相三線
對(duì)于三相四線
⑶.表計(jì)側(cè)壓降自校圖
⑷.表計(jì)側(cè)壓降測(cè)量接線圖
近年來(lái),積極應(yīng)對(duì)氣候變化、加快推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型已成為全球共識(shí)。我國(guó)海上風(fēng)電資源豐富,預(yù)計(jì)到2030年,我國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到2億千瓦,相當(dāng)于10個(gè)三峽工程。柔性直流輸電可控性高、靈活性強(qiáng),是國(guó)際公認(rèn)的遠(yuǎn)海風(fēng)電送出很好的技術(shù)方案,為開發(fā)遠(yuǎn)海風(fēng)電提供技術(shù)支撐。
海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)對(duì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性要求極高,且海上運(yùn)行環(huán)境惡劣,對(duì)設(shè)備可靠性、緊湊化要求苛刻,陸上直流輸電技術(shù)難以適用。突破海上風(fēng)電柔性直流送出關(guān)鍵技術(shù)與裝備,是解決我國(guó)海上風(fēng)電規(guī)模化開發(fā)與高效送出難題,推進(jìn)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要支撐。
國(guó)家電網(wǎng)公司大力推動(dòng)技術(shù)更新,打造能源轉(zhuǎn)型動(dòng)力引擎,攻克系統(tǒng)、裝備、平臺(tái)、運(yùn)維等一系列技術(shù)難題,開創(chuàng)海上風(fēng)電柔性直流構(gòu)網(wǎng)送出技術(shù),研制出百萬(wàn)千瓦級(jí)高經(jīng)濟(jì)性適海型柔性直流換流裝備,有力推動(dòng)遠(yuǎn)海風(fēng)電柔性直流技術(shù)的發(fā)展。
它是海上風(fēng)電并網(wǎng)的“高效中繼站”,讓海上風(fēng)電并網(wǎng)更可靠更經(jīng)濟(jì)。公司研制了百萬(wàn)千瓦級(jí)高功率密度適海型柔性直流換流器,很高參數(shù)可達(dá)±500kV/3000MW,裝備抗振強(qiáng)度提升60%,功率密度達(dá)8MW/m^3。
它是海上風(fēng)電并網(wǎng)的“穩(wěn)定調(diào)節(jié)器”,讓海上風(fēng)電并網(wǎng)更友好。公司研發(fā)了國(guó)際第1個(gè)構(gòu)網(wǎng)型海上風(fēng)電柔性直流控制保護(hù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電與電網(wǎng)的源網(wǎng)友好協(xié)同,第1次實(shí)現(xiàn)了海風(fēng)新能源對(duì)電網(wǎng)的主動(dòng)支撐。該成果可將離岸數(shù)百公里百萬(wàn)千瓦級(jí)海上風(fēng)電穩(wěn)定、高效送入陸上電網(wǎng),為海上風(fēng)電規(guī)?;_發(fā)提供技術(shù)與裝備支撐。
為滿足遠(yuǎn)距離海運(yùn)的需求,公司提出了“組件-模塊-閥塔多層級(jí)阻尼配置抗振減振”方法,并對(duì)波浪、洋流、海風(fēng)等多種海況進(jìn)行模擬,完成海運(yùn)抗振等效測(cè)試。該技術(shù)采用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和智能化檢修技術(shù),實(shí)現(xiàn)海上換流站無(wú)人值守和便捷化運(yùn)維,年度檢修時(shí)間由常規(guī)的兩周縮短至4天。
目前,海上風(fēng)電柔性直流并網(wǎng)技術(shù)及裝備成果正在支撐上海、福建、浙江、遼寧等地海域多個(gè)遠(yuǎn)海風(fēng)電柔性直流工程建設(shè)。
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