風電、光伏受天氣變化影響大,這就要對天氣變化進行準確預測,適時分析其對未來風電、光伏發電的影響。特別是要做好災害性天氣預測預報。
應對風光的波動性和不穩定性需要大量靈活性資源。在非化石能源占比不高的當下,化石能源依然發揮著靈活性調節的支撐作用。煤電通過靈活性改造已具備一定的調節能力,天然氣發電也具備靈活性,配合常規水電、抽水蓄能和新型儲能的加快發展,可以滿足當前和之后一段時間電網運行的需要。我們的研究表明,在實現“雙碳”目標的推動下,未來我國以風電光伏為主的可再生能源消費在電力消費中的比重可能高達80%以上,僅依靠少量煤電和天然氣發電、常規水電和抽水蓄能、各種新型儲能等措施,已無法滿足電力系統運行必需的靈活性需求。一種辦法是對存量燃煤電廠進行改造,逐漸增加綠色燃料的比例,如生物質燃料、綠氫及綠氫制成的綠氨等,在提供綠色電力的同時,對電網運行提供靈活性。綠氫燃氣發電也是一種可行的辦法,其機組的快速啟??蔀殡娋W提供更強的靈活調節能力。
近年來惡劣氣候事件頻發,導致國內外一些地區電力供應發生中斷,這就要求電力系統事故發生后能夠快速恢復正常運行,使電網具有較強的韌性。在電網規劃層面,需要以比較大的區域電網為基礎來規劃主網,比如以大區或省級電網,或者以京津冀、長三角、粵港澳大灣區等國家的級別經濟區電網為基礎,在區域內建立比較堅強的超特高壓電力主干網絡,在此基礎上,基于“余缺互濟、應急互備”的原則建設區域電網之間的電力交換能力,避免電網連鎖故障的大范圍蔓延。在區域內部,統籌規劃好外來電、本地骨干電源,部署好儲能等各類靈活性資源,布局完善的可靠穩定措施,大力發展分布式新能源,建立多能互補的新型配電系統等。
針對大量電力電子設備接入電力系統帶來的慣量下降、寬頻振蕩等穩定性相關問題,可以通過發展構網型控制技術來解決,包括構網型的裝置、控制器及控制方法等,使各類新能源發電和新型儲能等接入交流電網的電力電子裝置基本上具備同步發電機的功能和特性,與傳統水電、火電、核電等同步電源一起,構成電力系統穩定性和可靠性的支撐力量。

1 概述(WBDRC-3礦用電網電容電流分析儀有著過硬的產品質量)
目前,我國電力系統的電源中性點一般是不直接接地的,所以當線路單相接地時流過故障點的電流實際是線路對地電容產生的電容電流。據統計,電力系統的故障很大程度是由于線路單相接地時電容電流過大導致起弧且電弧無法自行熄弧引起的。因此,我國的電力規程規定當10kV和35kV系統電容電流分別大于30A和10A時,應裝設消弧線圈以補償電容電流,這就要求對的電容電流進行測量以做決定。另外,電力系統的對地電容和PT的參數配合會產生PT鐵磁諧振過電壓,為了驗證該配電系統是否會發生PT諧振及發生什么性質的諧振,也必須準確測量電力系統的對地電容值。
傳統的測量電容電流的方法有單相金屬接地的直接法、外加電容間接測量法等,這些方法都要接觸到一次設備,因而存在試驗危險、操作繁雜,工作效率低等缺點。進而出現了在PT二次側注入信號法測量電網電容電流;與傳統測量方法相比,該方法測量過程中,測試儀無需和一次側直接相連,因而試驗不存在危險性,無需做繁雜的保障工作和等待冗長的調度命令,只需將測量線接于PT的開口三角端子就可以測量出電容電流的數據。從PT開口三角處注入的是微弱的異頻測試信號,所以既不會對繼電保護和PT本身產生任何影響,又避開了50Hz的工頻干擾信號。
我公司在上一代基于PT二次側注入信號法測試儀的基礎上,經過重新研發設計,開發出電容電流測試儀。采用全新硬件結構和速度更快的ARM處理器及AD轉換器,內置全新的全數字變頻逆變電源,效率高、發熱量小、體積小、重量輕,更加便于攜帶和現場測試。在任何時刻(包括測量過程中)都可準確測量零序3U0電壓,從而便于用戶判斷系統工作狀態;并且在測試過程中,如果零序3U0電壓過高可自動停止測量過程。
該測試儀采用工業彩色液晶屏(強光下可讀)、中文菜單、人機交互更加友好,并且具備U盤存儲和數據打印等功能。接線簡單、測試速度快、測試穩定性和數據準確性高,大大減輕了試驗人員的勞動強度,提高了工作效率。
2 測量原理(WBDRC-3礦用電網電容電流分析儀有著過硬的產品質量)
電容電流測試儀是從PT 開口三角側來測量系統的電容電流的。其測量原理如圖1所示。
在圖1中,從PT二次開口三角處注入不同頻率的電流信號(頻率非50Hz,目的是為了消除工頻信號的干擾),在PT高壓側A、B、C三相感應出3個電流方向相同的電流信號,此電流為零序電流,因此它在電源和負荷側均不能流通,只能通過PT和對地電容形成回路,所以圖1又可簡化為圖2。
根據圖2的物理模型就可建立相應的數學模型,通過檢測測量信號就可以測量出三相對地電容值3C0,再根據公式I=3ωCOUφ(Uφ為被測系統的相電壓)計算出系統的電容電流。
3 功能及特點(WBDRC-3礦用電網電容電流分析儀有著過硬的產品質量)
3.1 測量范圍更寬,測試速度更快。
3.2 支持3PT連接方式、兩種4PT連接方式、1PT連接方式現場電容電流測量。
3.3 工業級彩色液晶顯示屏,分辨率320×240點陣,強光下可讀。
3.4 人機交互界面更加友好:
(1)對于一些重要的操作及參數設置,顯示其提示信息和幫助說明。
(2)測量結果及相關參數顯示和打印更加詳細,便于用戶日后分析。
(3)選擇PT連接方式時,可顯示各種PT連接方式下的接線原理圖,便于用戶判別現場PT連接方式及測試線連接位置。
(4)屏幕頂部狀態欄實時顯示優盤插入狀態,對未連接的設備進行操作時,顯示相應的未連接提示信息。
3.5 實時測量和顯示零序3U0電壓值,便于用戶判斷系統工作狀態;并且,在測量工程中如果發現零序3U0電壓過高,可自動停止測量過程。
3.6 具備多重零序3U0過壓保護電路,測試儀輸出端可耐受AC100V 50HZ電壓而不損壞。
3.7 內置全數字變頻逆變電源,具有輸出頻率準確、輸出電流可調、輸出效率高、發熱量小、體積小、重量輕、長時間工作穩定等特點。
3.8 具備輸出短路保護功能。
3.9 具備實時時鐘,可實時顯示當前時間和日期;測量結果包括測量日期及時間。
3.10 測量數據存儲方式分為本機存儲和優盤存儲,其中本機存儲可存儲測量數據150條,并且本機存儲可轉存至優盤;優盤存儲數據格式為Word格式,可直接在電腦上編輯打印。
3.11 熱敏打印機打印功能,快速、無聲。
3.12 體積小、重量輕,方便攜帶使用。
4 技術指標(WBDRC-3礦用電網電容電流分析儀有著過硬的產品質量)
4.1 電容電流測量
4.1.1 測量范圍:0.3μF~200μF 1A~400A
4.1.2 準確度: ±(讀數×5%+2字)
4.1.3 分辨率: 0.3~9.999(0.001) 10~99.99(0.01) 100~999.9(0.1)
≥1000(1)
4.1.4 電壓等級:0.1KV~99.9KV連續可調
4.2 零序3U0電壓測量
4.2.1 測量范圍:1V~100V AC 50HZ
4.2.2 準確度: ±(讀數×1%+10字)
4.2.3 分辨率: 1~9.999(0.001) 10~99.99(0.01)
4.3 使用條件及外形
4.3.1 工作電源:AC100-240VAC 0.8A, 50/60Hz
4.3.2 儀器重量:4.5Kg
4.3.3 儀器體積:320mm(長)×270mm(寬)×150mm(高)
4.3.4 使用溫度:-10℃~50℃
4.3.5 相對濕度:<90%,不結露
5 面板及各部件功能介紹(WBDRC-3礦用電網電容電流分析儀有著過硬的產品質量)
5.1 電流輸出:接測試線一端的彈棒,測試線另一端接PT二次側。
5.2 保險管: 電流輸出保險管,串聯在測試回路中,熔斷電流2A。
5.3 顯示屏: 工業級320×240點陣彩色液晶屏,帶LED背光,顯示操作菜單和測試結果。
5.4 按鍵: 操作儀器用。 “↑↓”為“上下”鍵,選擇移動或修改數據;“←→”為“左右”鍵,選擇移動或修改數據;“確認”鍵,確認當前操作;“取消”鍵,放棄當前操作。
5.5 優盤接口:外接優盤用,用來存儲測試數據,請使用FAT或FAT32格式的U盤。在存儲過程中,嚴禁撥出優盤。
5.6 打印機: 打印測試結果。
5.7 接地端子:儀器必須可靠接地?,F場接地點可能有油漆或銹蝕,必須清理干凈。
5.8 電源開關:整機電源開關。
5.9 電源輸入:交流AC220V電源輸入。
6.變壓器中性點異頻信號注入法
6.1 測量方法說明及測量特點
變壓器中性點異頻信號注入法與補償電容器組中性點異頻信號注入法類似,具備補償電容組中性點異頻信號注入法的所有特點。
注:變壓器中性點異頻信號注入法,需要一個外置單相電磁式電壓互感器,為了提高測量精度,可選用精度較高的電壓互感器,電壓互感器變比為
(UL電壓互感器額定高壓);測試儀的參數設置中“PT方式”應選擇“1PT”。
6.2 測量原理
變壓器中性點異頻信號注入法測量原理如見圖4。
圖4中:
PT:外接單相電磁式電壓互感器
Tr:變壓器35kV側繞組,或是10kV系統的接地變,O為變壓器中性點
Ca、Cb、Cc:系統三相對地電容
AX、ax: PT的一、二次繞組,電壓互感器變比為
(UL電壓互感器額定高壓)
6.3 測量步驟
6.3.1 查看不接地系統的接線方式和運行方式,系統所有線路均已投入。
6.3.2 現場已配置消弧線圈的,根據接線方式和運行方式,退出與被測系統有電氣聯系的所有消弧線圈。
6.3.3 外置單相電壓互感器置于絕緣墊上,高壓尾端、低壓尾端和外殼分別一點接地。
6.3.4 將電容電流測試儀的電流輸出端與單相電壓互感器二次繞組相連。儀器置于絕緣墊上,且與互感器的距離不小于2m(10kV)和3m(35kV),電容電流測試儀外殼應可靠接地。
6.3.5將單根耐壓電纜一端與外置的單相電壓互感器高壓端相連。在變壓器中性點隔離開關處,利用絕緣操作桿將電纜的另一端與該變壓器中性點相連。無中性點隔離開關的變壓器可在其它操作方便處將電纜與中性點相連。連接部位需可靠接觸。
6.3.6 單相電壓互感器周圍設置圍欄,圍欄與互感器的距離不小于0.7m(10kV)、1m(35kV),向外懸掛“止步、高壓危險”標示牌。
6.3.7 測試人員位于絕緣墊上開始測試。
鹽城射陽縣供電公司在用戶側微電網建設方面持續發力,積極推廣綠色低碳發展理念,射陽公司在洋馬鎮賀東社區等場所建成示范級微電網,實時查看風電、光伏等設備功率,還能運用需求響應模塊對用電設備進行遠程控制,實時展示著發用電設備的參數,這是綜合能源零碳管理平臺在射陽地區的第1次落地實踐。
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