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技術(shù)文章 | Technical articles
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，首先必須直面高比例新能源接入帶來的大電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題。
一直從事高比例新能源寬頻振蕩抑制研究的賈祺介紹，遼寧地區(qū)風(fēng)電和光伏發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模持續(xù)增大，出現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力不足、新能源匯集地區(qū)短路容量降低等問題，頻率穩(wěn)定問題和非工頻振蕩問題面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
賈祺說，“探索高比例新能源電力系統(tǒng)穩(wěn)定特性的演化規(guī)律與發(fā)展路徑，增強(qiáng)電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)能力、抗擾能力以及自愈能力，是未來大電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析亟待解決的問題。隨著儲(chǔ)能技術(shù)的研究和應(yīng)用日漸成熟，充分利用儲(chǔ)能的功率遷移及靈活調(diào)節(jié)能力，設(shè)計(jì)儲(chǔ)能多目標(biāo)協(xié)同控制策略，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，能夠?yàn)閼?yīng)對(duì)新型電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定問題提供有力支撐。"
電力系統(tǒng)分析專責(zé)孫俊杰介紹，新型電力系統(tǒng)下，遼寧電網(wǎng)新能源、電力電子元件高占比運(yùn)行特性日益凸顯，電網(wǎng)供需平衡及安全穩(wěn)定面臨極大挑戰(zhàn)。應(yīng)結(jié)合新能源接網(wǎng)方案，開展電網(wǎng)規(guī)劃校核，著重針對(duì)新能源接入后頻率、電壓、振蕩問題開展計(jì)算分析，超前開展分布式調(diào)相機(jī)等靈活性資源配置、新能源機(jī)組控制策略優(yōu)化等相關(guān)研究；在全面保障傳統(tǒng)同步機(jī)組在穩(wěn)定、電力供應(yīng)上的托底作用的同時(shí)，挖掘新能源機(jī)組的支撐能力，激發(fā)儲(chǔ)能、負(fù)荷側(cè)資源的調(diào)節(jié)潛力，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
一、功能特點(diǎn)（LYDJ-40000.05級(jí)三相電能表校驗(yàn)儀全自動(dòng)性能穩(wěn)定，匠心制造）
1、儀器是集電能表校驗(yàn)、電參量測(cè)試和檢測(cè)電網(wǎng)中發(fā)生波形畸變、電壓波動(dòng)與閃變和三相不平衡等電能質(zhì)量問題為一體的高精度測(cè)試儀器。
2、不停電、不改變計(jì)量回路、不打開計(jì)量設(shè)備情況下，在線實(shí)負(fù)荷檢測(cè)計(jì)量設(shè)備的綜合誤差。
3、測(cè)量電壓，電流，有功功率，無功功率，相角，功率因數(shù)，頻率等多種電參量，從而計(jì)算出測(cè)試設(shè)備回路的測(cè)量誤差。
4、可顯示被測(cè)電壓和電流的矢量圖，用戶可以通過分析矢量圖得出計(jì)量設(shè)備接線的正確與否。同時(shí)，在三相三線接線方式時(shí)，可自動(dòng)判斷48種接線方式。
5、電流回路可使用鉗形互感器進(jìn)行測(cè)量，操作人員無須斷開電流回路，就可以方便、安全的進(jìn)行測(cè)量。
6、可校驗(yàn)電壓表、電流表、功率表、相位表等指示儀表以及三相三線、三相四線、單相的1A、的各種有功和無功電能表。
7、可采用光電、手動(dòng)、脈沖等方式進(jìn)行電能表校驗(yàn)。
8、測(cè)量分析公用電網(wǎng)供到用戶端的交流電能質(zhì)量，其測(cè)量分析：頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)、閃變、三相電壓允許不平衡度和電網(wǎng)諧波。
9、可顯示單相電壓、電流波形并可同時(shí)顯示三相電壓、電流波形。
10、負(fù)荷波動(dòng)監(jiān)視：測(cè)量分析各種用電設(shè)備在不同運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)公用電網(wǎng)電能質(zhì)量造成的波動(dòng)。記錄和存儲(chǔ)電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、相位等電力參數(shù)。
11、電力設(shè)備調(diào)整及運(yùn)行過程動(dòng)態(tài)監(jiān)視，幫助用戶解決電力設(shè)備調(diào)整及投運(yùn)過程中出現(xiàn)的問題。
12、測(cè)試分析電力系統(tǒng)中無功補(bǔ)償及濾波裝置動(dòng)態(tài)參數(shù)并對(duì)其功能和技術(shù)指標(biāo)作出定量評(píng)價(jià)
13、具備萬(wàn)年歷、時(shí)鐘功能，實(shí)時(shí)顯示日期及時(shí)間。可在現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)的同時(shí)保存測(cè)試數(shù)據(jù)和結(jié)果，并通過串口上傳至計(jì)算機(jī)，通過后臺(tái)管理軟件（選配件）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)微機(jī)化管理。
14、采用大屏幕進(jìn)口彩色液晶作為顯示器，中文操作界面并配有漢字提示信息、多參量顯示的液晶顯示界面，人機(jī)對(duì)話界面友好
15、體積小、重量輕，便于攜帶，既可用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量使用，也可用做實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量設(shè)備。
二、技術(shù)指標(biāo)（LYDJ-40000.05級(jí)三相電能表校驗(yàn)儀全自動(dòng)性能穩(wěn)定，匠心制造）
1、輸入特性
電壓測(cè)量范圍：0~400V，50V、100V、200V、400V四檔自動(dòng)切換量程。
電流測(cè)量范圍： 0~，內(nèi)置互感器分為(CT)檔。鉗形互感器為（Q）、2（Q）、100A（Q）、500A（Q）四個(gè)檔位。
相角測(cè)量范圍：0~359.9°。
頻率測(cè)量范圍：45~55Hz。
2、準(zhǔn)確度
計(jì)量校驗(yàn)部分：
電壓：±0.05%（±0.1%）
電流：±0.05%（±0.1%）（鉗形互感器±0.5%）
有功功率：±0.05%（±0.1%）（鉗形互感器±0.5%）
無功功率：±0.2%（±0.5%）（鉗形互感器±1.0%）
電能：±0.05%（±0.1%）（鉗形互感器±0.5%）
頻率：±0.05%（±0.1%）
相位：±0.2°
3、電能質(zhì)量
基波電壓和電流幅值：基波電壓允許偏差≤0.5％F.S.；基波電流允許偏差≤1％F.S.
基波電壓和電流之間相位差的測(cè)量偏差：≤0.5°
諧波電壓含有率測(cè)量偏差：≤0.1％
諧波電流含有率測(cè)量偏差：≤0.2％
三相電壓不平衡度偏差：≤0.2％
電壓偏差偏差：≤0.2％
電壓變動(dòng)偏差：≤0.2％
閃變偏差：≤5％
4、工作溫度
工作溫度：－10℃~ +40℃
5、絕緣
⑴、電壓、電流輸入端對(duì)機(jī)殼的絕緣電阻≥100M?。
⑵、工作電源輸入端對(duì)外殼之間承受工頻1.5KV（有效值），歷時(shí)1分鐘實(shí)驗(yàn)。
6、標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖常數(shù)
標(biāo)準(zhǔn)電能脈沖常數(shù)：內(nèi)置互感器常數(shù)（FL）=10000 r/kW·h
鉗型互感器常數(shù)（FL）：
2 | 100A | 500A | |
10000 r/WK·h | 2000 r/WK·h | 500 r/WK·h | 100 r/WK·h |
7、重量
重量：2Kg
8、體積
體積：25cm×16cm×6cm
三、結(jié)構(gòu)外觀（LYDJ-40000.05級(jí)三相電能表校驗(yàn)儀全自動(dòng)性能穩(wěn)定，匠心制造）
1、外型尺寸及面板布置
儀器外形正視如圖一：
儀器上方是液晶顯示器，下方是按鍵區(qū)，頂端為接線部分，包括：電壓輸入端子UA、UB、UC、UN；電流輸入端子Ia+、Ia-、Ib+、Ib-、Ic+、Ic-（其中Ia+、Ib+、Ic+為電流流入端，Ia-、Ib-、Ic-為電流流出端 ；鉗形電流互感器接口（A相鉗、B相鉗、C相鉗）；光電及脈沖信號(hào)接口。
右側(cè)下部為其他接口部分，包括：232串行口（用于上傳保存的數(shù)據(jù)至計(jì)算機(jī)）；
充電器接口，用于連接充電器；USB接口，通過數(shù)據(jù)線可連接電腦，將儀器內(nèi)存儲(chǔ)卡做為大容量存儲(chǔ)器使用。側(cè)面圖見左側(cè)圖二。
儀器須及時(shí)充電，避免電池深度放電影響電池壽命，
正常使用的情況下盡可能每天充電（長(zhǎng)期不用*好在兩周內(nèi)充一次電），以免影響使用和電池壽命，每次充電時(shí)間應(yīng)在4小時(shí)以上。
儀器的外包裝及配件箱尺寸，如圖三所示：
2、鍵盤操作
鍵盤共有30個(gè)鍵，分別為：存儲(chǔ)、查詢、設(shè)置、切換、↑、↓、←、→、?、退出、自檢、幫助、數(shù)字1、數(shù)字2（ABC）、數(shù)字3（DEF）、數(shù)字4（GHI）、數(shù)字5（JKL）、數(shù)字6（MNO）、數(shù)字7（PQRS）、數(shù)字8（TUV）、數(shù)字9（WXYZ）、數(shù)字0、小數(shù)點(diǎn)、＃、輔助功能建F1、F2、F3、F4、F5。
各鍵功能如下：
↑、↓、←、→鍵：光標(biāo)移動(dòng)鍵；在主菜單中用來移動(dòng)光標(biāo)，使其指向某個(gè)功能菜單，按確認(rèn)鍵即可進(jìn)入相應(yīng)的功能；在參數(shù)設(shè)置功能屏下上下鍵用來切換當(dāng)前選項(xiàng)，左右鍵改變數(shù)值。另外，↓還可以用于顯示子目錄菜單。
?鍵：確認(rèn)鍵；在主菜單下，按此鍵顯示菜單子目錄，在子目錄下，按下此鍵即進(jìn)入被選中的功能，另外，在輸入某些參數(shù)時(shí)，開始輸入和結(jié)束輸入。
退出鍵：返回鍵，按下此鍵均直接返回到主菜單。
存儲(chǔ)鍵：用來將測(cè)試結(jié)果存儲(chǔ)為記錄的形式。
查詢鍵：用來瀏覽已存儲(chǔ)的記錄內(nèi)容。
設(shè)置鍵：保留功能，暫不用。
切換鍵：保留功能，暫不用。
自檢鍵：保留功能，暫不用。
幫助鍵：用來顯示幫助信息。
數(shù)字（字符）鍵：用來進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的輸入（可輸入數(shù)字或字符）。
小數(shù)點(diǎn)鍵：用來在設(shè)置參數(shù)時(shí)輸入小數(shù)點(diǎn)。
＃鍵：保留功能，暫不用。
F1、F2、F3、F4、F5：輔助功能鍵（快捷鍵）。用來快速進(jìn)入輔助功能界面或?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能。
新型電力系統(tǒng)中新能源出力的占比會(huì)不斷增加，需要攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，消除新能源波動(dòng)性、隨機(jī)性對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響，從而提升新能源利用率。
新能源消納技術(shù)研究專責(zé)胡姝博表示，隨著大規(guī)模風(fēng)電、光伏等新能源接入電力系統(tǒng)，其自身的間歇性及波動(dòng)性等特征導(dǎo)致發(fā)電功率高度不確定性。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)以風(fēng)、光為首的新能源出力是提高其利用效率，應(yīng)對(duì)新能源高比例接入電網(wǎng)帶來不確定性的重要技術(shù)手段。基于地理分布信息和氣象數(shù)據(jù)研究新能源出力預(yù)測(cè)方法，開發(fā)融合大數(shù)據(jù)和人工智能算法的新能源智慧預(yù)測(cè)平臺(tái)，可以有效預(yù)測(cè)新能源出力、評(píng)估預(yù)測(cè)誤差置信區(qū)間，進(jìn)而提升新能源利用率。
與此同時(shí)，還要大力發(fā)展氫儲(chǔ)能技術(shù)。國(guó)網(wǎng)遼寧電力青年托舉人才張瀟桐表示，加快發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，是應(yīng)對(duì)全球氣候變化、保障國(guó)家能源供應(yīng)安全和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要舉措。遼寧地區(qū)清潔能源資源豐富，將清潔能源轉(zhuǎn)化為氫能并加以高效利用是實(shí)現(xiàn)清潔能源高效轉(zhuǎn)化和消納的重要手段，因此需要探索電解水制氫裝置應(yīng)用于電網(wǎng)的技術(shù)路徑，降低清潔能源制氫成本，促進(jìn)電解水制氫裝置的大規(guī)模應(yīng)用。
長(zhǎng)期從事分布式新能源控制策略研究的孫廣宇表示，除了氫能源之外，硅能源也是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ男屡d能源。硅能源具備原料充足、能量密度高、易于運(yùn)輸和長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)存以及環(huán)保可再生等特別優(yōu)勢(shì)，是一種理想的未來能源，對(duì)于構(gòu)建新型電力系統(tǒng)具有重要意義。
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