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技術文章 | Technical articles
隨著“雙碳"目標提出，加快建設新型能源體系和構建新型電力系統已經成為廣泛共識。我國能源資源與需求呈現逆向分布，新能源出力的隨機性、強時空相關性，決定了我國近期仍需擴大交直流互聯電網規模才能滿足遠距離大容量輸電和新能源跨省跨區消納需求。
我國電網已進入大規模特高壓交直流混聯時代，“雙高"“雙峰"特征明顯，但當前電力系統調節靈活性欠缺，遠距離大容量跨區直流輸電受端換相失敗、輸電通道利用不均衡、調峰能力不足等問題凸顯，未來需積極研發與應用先進電網技術，不斷提高電網運行靈活性和調節能力以適應更高比例新能源接入。
柔性直流輸電是新一代先進直流輸電技術，采用絕緣柵雙極晶體管（IGBT）、集成門極換流晶閘管（IGCT）等全控型功率器件，與常規直流輸電方式相比，具有不存在換相失敗、能夠實現功率連續調節、可向電網提供電壓和頻率支持、輸出諧波少、具備黑啟動能力等突出優點。柔性直流輸電技術的特點決定了它是構建新型電力系統的關鍵技術之一，在支撐送端弱交流電網下大規模新能源送出、提高多直流集中饋入受端電網安全穩定水平、實現大區電網異步互聯等場合具有迫切的應用需求。
“十四五"和“十五五"期間，我國將依托新能源基地形成一批跨區輸電通道，由于部分新能源基地電源結構受限，以光伏和風電為主，所在的送端電網架構較弱，因此大規模新能源基地經特高壓柔性直流輸電送出將是我國未來新能源消納的一種重要形式。由于低慣性、弱阻尼等特性，高比例新能源和多饋入柔性直流輸電極大地改變了傳統電力系統形態，亟需開展大規模新能源基地特高壓柔性直流送出關鍵技術研究，優化柔性直流輸電控制策略，實現大規模新能源友好送出及消納，助力“雙碳"目標的實現。
一、功能特點（LYDJ-40000.05級三相電能表現場校驗儀重量輕方便攜帶造）
1、儀器是集電能表校驗、電參量測試和檢測電網中發生波形畸變、電壓波動與閃變和三相不平衡等電能質量問題為一體的高精度測試儀器。
2、不停電、不改變計量回路、不打開計量設備情況下，在線實負荷檢測計量設備的綜合誤差。
3、測量電壓，電流，有功功率，無功功率，相角，功率因數，頻率等多種電參量，從而計算出測試設備回路的測量誤差。
4、可顯示被測電壓和電流的矢量圖，用戶可以通過分析矢量圖得出計量設備接線的正確與否。同時，在三相三線接線方式時，可自動判斷48種接線方式。
5、電流回路可使用鉗形互感器進行測量，操作人員無須斷開電流回路，就可以方便、安全的進行測量。
6、可校驗電壓表、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、脈沖等方式進行電能表校驗。
8、測量分析公用電網供到用戶端的交流電能質量，其測量分析：頻率偏差、電壓偏差、電壓波動、閃變、三相電壓允許不平衡度和電網諧波。
9、可顯示單相電壓、電流波形并可同時顯示三相電壓、電流波形。
10、負荷波動監視：測量分析各種用電設備在不同運行狀態下對公用電網電能質量造成的波動。記錄和存儲電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、相位等電力參數。
11、電力設備調整及運行過程動態監視，幫助用戶解決電力設備調整及投運過程中出現的問題。
12、測試分析電力系統中無功補償及濾波裝置動態參數并對其功能和技術指標作出定量評價
13、具備萬年歷、時鐘功能，實時顯示日期及時間。可在現場校驗的同時保存測試數據和結果，并通過串口上傳至計算機，通過后臺管理軟件（選配件）實現數據微機化管理。
14、采用大屏幕進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，人機對話界面友好
15、體積小、重量輕，便于攜帶，既可用于現場測量使用，也可用做實驗室的標準計量設備。
二、技術指標（LYDJ-40000.05級三相電能表現場校驗儀重量輕方便攜帶造）
1、輸入特性
電壓測量范圍：0~400V，50V、100V、200V、400V四檔自動切換量程。
電流測量范圍： 0~，內置互感器分為(CT)檔。鉗形互感器為（Q）、2（Q）、100A（Q）、500A（Q）四個檔位。
相角測量范圍：0~359.9°。
頻率測量范圍：45~55Hz。
2、準確度
計量校驗部分：
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量偏差：≤0.5°
諧波電壓含有率測量偏差：≤0.1％
諧波電流含有率測量偏差：≤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、電流輸入端對機殼的絕緣電阻≥100M?。
⑵、工作電源輸入端對外殼之間承受工頻1.5KV（有效值），歷時1分鐘實驗。
6、標準電能脈沖常數
標準電能脈沖常數：內置互感器常數（FL）=10000 r/kW·h
鉗型互感器常數（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
我國近年來建設投產的±800千伏特高壓常規直流換流站的換流容量最高達8000兆瓦甚至10000兆瓦，±1100千伏換流站可達到12000兆瓦。而目前±800千伏特高壓柔直換流站最大容量為5000兆瓦，遠小于常規直流工程。特高壓柔直換流容量技術上難以做到常規直流的水平，主要受限于當前功率器件通流能力。
在損耗方面，特高壓柔性直流工程額定功率運行時，換流閥、換流變損耗率超過1%，而特高壓常規直流工程中換流閥、換流變損耗率約為0.75%，兩者存在差距，主要體現在換流閥方面。柔性直流換流閥損耗主要包括子模塊通態損耗、開通損耗和斷態損耗，與器件特性和調制策略緊密相關，未來需加強低損耗器件研發，優化調制策略，合理設計開關頻率。
近十年來，隨著技術進步，柔直輸電工程的成本逐步下降，但整體仍較常規直流工程高出20%以上。我國近年來建設投產的特高壓常規直流換流站，其單位造價基本控制在600~800元/千瓦，而特高壓柔直換流站單位造價在900~1300元/千瓦。從投資費用構成來看，柔直換流閥等關鍵設備投資仍是導致柔直輸電工程建設費用大幅超過常規直流工程的主要影響因素。其中高壓大功率IGBT器件約占柔直換流閥總價的40%，未來隨著國產化IGBT器件使用率的進一步提高，柔直輸電工程造價將進一步降低。
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