近年來，我國電網規模和復雜程度已達很*，但潮流分布不均大大制約了電網供電能力，發電調節、負荷轉移等傳統潮流控制手段速度慢、效果差，在某些場合無法滿足潮流快速、靈活、精準控制的實際需求。
統一潮流控制器（UPFC）是功能強大的柔性交流輸電裝備，可實現潮流的快速、靈活、精準控制。但UPFC技術的拓撲結構復雜，技術研發難度大。長期以來，全球UPFC技術和市場被美國企業壟斷。
自2006年開始，在國家電網有限公司重大科技示范工程等項目支持下，國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院組織團隊牽頭開展了UPFC技術攻關。
實現UPFC技術從無到有的突破需要做好從基礎研究、關鍵核心技術突破到綜合示范的全鏈條布局，這離不開技術、標準和產業的協同創新。通過分析UPFC在電網中應用推廣的標準化需求，我們創建了新一代UPFC整體技術架構。在技術攻關過程中，我們及時將重大成果轉化形成標準提案，開展標準研制，并在裝備研制、工程建設中檢驗和優化技術創新及標準研制內容，反復迭代，促進了UPFC技術和標準水平的持續提升。
1、概述（LYDCS-3000直流接地故障儀測試速度大大提高）
是新一代直流接地故障測試儀。它能夠適用于任何電壓等級的直流系統，配備了高精度的檢測鉗表，通過對多種信號的高效處理大大提高了檢測范圍與抗干擾能力；采用了優良的算法和*模糊控制計算理論，將被檢測絕緣支路的優勢程度以數值的形式表示出來，充分體現了人工智能的*性；對于接地點位置的斷定，它們更是擁有準確的判斷力，每次檢測都能夠指出接地點位置及方向。
本裝置以系統安全為首要前提，按行業標準的*高要求，以可靠的低頻信號方式進行檢測，并在現場進行了大量的實際應用，對系統無任何影響。
發電廠、變電站的直流系統為控制、保護、信號和自動裝置提供電源，直流系統的安全連續運行對保證發供電有著極大的重要性。由于直流系統為浮空制的不接地系統，如果發生兩點接地，就可能引起上述裝置誤動、拒動，從而造成重大事故。因此當發生一點接地時，就應在保證直流系統正常供電的同時準確迅速地探測出接地點，排除接地故障，從而避免兩點接地可能帶來的危害。
用于在不斷電情況下查找發電廠、變電站直流系統接地點的準確位置。各種類型的接地故障，均能迅速地查找出接地點，準確率達到100％。
本儀器與國內外同類型的儀器相比具有以下優點：
1、使用簡單。本儀器只需打開電源開關就可直接使用，無需別的按鍵操作。
2、安全可靠。本儀器無需停浮充電機及其它一切電源，對直流系統沒有任何影響。
3、適用電壓等級多。直流系統220V、110V、48V、24V都可以使用。
4、適用范圍廣。任何類型電廠、變電站、煤礦、化工廠等供電部門都可使用。
5、攜帶方便，信號接收器自帶電池，無需外接電源，可以隨身攜帶到任何地方查找接地點。
6、直流系統不斷電查找接地點，不影響系統正常工作。
7、抗干擾能力強，克服了系統分布電容的影響。
8、智能化充電管理，減少充電時間，延長電池壽命。
2、工作原理（LYDCS-3000直流接地故障儀測試速度大大提高）
用于在不斷電情況下查找發電廠、變電站直流系統接地點的準確位置。該儀器在原理上引入一種全新的探測方法----波形分析法，其主要特點和優點：檢測靈敏度高、排查系統分布電容能力強、不斷電查找、不影響系統正常運行、抗干擾能力強、安全可靠等。
波形分析法，就是利用在直流母線與地之間加入一種特定的周期性電壓信號，通過卡鉗式探頭探測各支路電流，分析、計算電流信號基波與諧波的相位及相位差，進而判斷是否存在接地故障及接地故障點。
本裝置由信號發生器、信號接收器和信號采集器（卡鉗）三部分組成。在查找直流系統故障時，三者須同時配合使用。
本信號發生器不采用傳統的LC或RC的振蕩電路，而采用全新的數字技術，因而具有信號穩定的特點。該信號發生器由單片機、A/D轉換電路、信號放大濾波電路、功率放大及隔直電路、輸出反饋及保護等部分組成，其實現原理圖如下：
信號發生器原理圖
信號接收器原理圖3、技術指標（LYDCS-3000直流接地故障儀測試速度大大提高）
1、信號發生器
輸出信號頻率：2.5Hz
信號空載輸出電壓：±20V±5%
信號電壓幅值偏差：<5%
信號短路輸出電流：≤80mA
輸出口抗沖擊能力：400V直流沖擊
電源電壓：AC220V±10%
電壓頻率：50Hz±5%
輸入保險：200mA
*大功率：3W
體積：300mm×270mm×200mm
2、信號接收器
信號電流檢測靈敏度：0.5mA
信號發生器阻抗：40KW
*大輸出電流：2.5毫安
接收器顯示：數字0-19
體積：210mm×100mm×32mm
A鉗口尺寸：Φ50mm
B鉗口尺寸：Φ7mm×9mm
3、整機
檢測*大接地電阻：300KΩ
檢測*大電容：20μF
接地電阻測量精度：0-4.5KΩ 偏差≤0.5KΩ
接地電容檢測范圍：3-60uF
接地電容測量精度：3-10uF 偏差≤1uF
4、結構（LYDCS-3000直流接地故障儀測試速度大大提高）
1、整機構成
①信號發生器 ②信號接收器 ③A鉗（大鉗）④B鉗（小鉗） ⑤信號輸出線 ⑥電源線
2、信號發生器（見圖1）
圖1 信號發生器面板圖示意圖【電源輸入】：信號發生器工作時需要外接AC220V電源，該電源插座下部方框內有一保險絲（2A）。
【電源開關】：開機時將開關標有“I"的一端按下，關機時將另一端標有“O"的一端按下。
【輸出指示】：打開電源后信號發生器即開始輸出信號，信號輸出正常時，輸出指示燈會閃爍，表示有正常低頻電壓輸出。
【信號輸出】：信號輸出口。使用時插入輸出引線，通過其輸出信號。
信號發生器的接入：
信號輸出引線插入信號發生器，紅夾夾母線，黑夾接地線。確定信號發生器正確接好后，打開信號發生器電源開關。
根據直流系統接地故障的情況，將信號發生器接到靠近蓄電池輸出端的母線和地線上。已檢測到有接地但回路走向較遠的支路，為提高檢測精度，可把信號發生器接在離故障區域更近的支路始端的直流保險出口處，或回路下面的直流小母線上。檢測時，應使信號發生器始終接在直流支路的電源端，而故障檢測器和鉗表始終在直流支路的負荷端進行檢測。
3、信號接收器
信號接收器面板(見圖２)
圖2 信號接收器面板圖【A鉗接口】：接標記為“A"的接收鉗，此鉗為大鉗。
【B鉗接口】：接標記為“B"的接收鉗，此鉗為小鉗。
【液晶屏】：點陣式液晶顯示器。
【電源開關】：開機或者關機均按“ON/OFF"鍵。
信號接收器的使用：
用卡鉗分別鉗在與故障母線相聯的各個主回路上，并分別看液晶顯示器顯示情況。絕緣值由低到高用0-19顯示，01表示絕緣較差，19表示絕緣良好。當液晶顯示器顯示一較低的數值時，便可確定故障出現在此主回路上，然后再將卡鉗分別測與故障主回路相聯的各分支路，通過液晶顯示器狀態確定故障支路，依次類推，用同樣的方法便可找到*終的故障支路。
檢測出接地支路后，對具體接地故障點進行定位檢測。用戶在檢測時，可以采取二分法進行故障區域的檢測定位。在每次檢測后，故障區域均按二分取點方式進行下一次的檢測定位，以便迅速地檢測出具體的接地故障點；假設在A處檢測時有接地狀況，在B處檢測時沒有接地狀況，就可以判斷接地故障點在A-B之間。同時可根據饋線電纜走向和設備連接情況，對故障支路的各個饋線入口分別進行檢測，找出故障支路，進一步將故障定位。
本儀器所配卡鉗可用來測量母線上的電流、饋線上的電流，其靈敏度很高。由于其靈敏度高，在手拿卡鉗抖動時，可能因磁通變化而造成故障檢測儀顯示數據不穩定。因此，測量時應盡量拿穩卡鉗或鉗住饋線后松開手，讓它固定在測試位置，直到測量到穩定的數據為止。
4、信號輸出線
紅色引線接故障母線端。黑色引線接地。紅色插頭插入信號發生器的“L"端，黑色插入“
" 
圖3 信號輸出線示意圖5、注意事項
由于裝置是精密儀器，在運輸、使用和存放時要小心輕放，各部件要防止摔、跌等強烈震動。
信號源應加在故障母線和地上。
本儀器鉗型卡鉗只能卡直流回路不能卡交流回路。
當各個支路都無明顯接地時，應注意接地點是否在供電部分，例如蓄電池、充電機等部位。
在檢測過程中，鉗表和信號接收器不用時請關閉電源，以延長電池的使用時間。
信號接收器電量不足時，應及時更換電池，以提高檢測的準確性。
由于鉗表的靈敏度很高，檢測時不要用手握鉗表，應讓鉗表處于靜止狀態，以免影響檢測準確度。
歷時10余年，我們在國際上創造了了模塊化多電平的新一代UPFC技術，研制了《統一潮流控制器工程設計導則》等10項企業標準，實現了UPFC技術在國內的應用推廣，建成南京西環網UPFC等工程。
新一代UPFC技術代表了當前潮流控制的最高技術水平，具有國際推廣前景。然而，技術在國際推廣過程中遇到一系列問題，諸如國外同行對模塊化多電平UPFC技術的原理、結構、特點和應用情況不了解；*技術的國際推廣應用需要配套的國際標準，但新一代UPFC的國際應用無相關國際標準可遵循；智能裝備相關的國際標準編制形成統一意見難度大等。
為此，我們編寫了相關英文專著，由國際很有名的出版機構愛思唯爾出版發行。專著的發行增強了新一代UPFC技術的國際影響力。同時，我們借助國際電工委員會（IEC）、國際電氣和電子工程師協會（IEEE）舉辦了9場新一代UPFC技術的國際研討會與專題報告會，向各國與會代表介紹了新一代UPFC技術的特點和應用成效，獲得了廣泛共識。我們還基于新一代UPFC技術，在IEC、IEEE牽頭成立了UPFC標準工作組，主導編制IEC標準2項、IEEE標準4項，將我國自主知識產權UPFC技術原則推向國際，助力我國*UPFC技術、標準和裝備“走出去"目標實現。依托標準研制的UPFC技術產品已在全國25個省份的電網投用，并出口至北美、東南亞。
2020年10月，UPFC系列標準作為唯依的企業標準榮獲2020年度中國標準創新貢獻獎一等獎。這既是國家標準化管理機構、有關專家和社會各界對UPFC自主創新成果的肯定，同時也是對國家電網公司企業標準在帶領重要產業創新發展中所起的作用的認可。
新一代UPFC技術成果是一個新起點。新型電力系統發展背景下，電網出現了廣泛的潮流控制需求和更豐富的潮流控制場景。目前，我們正在研發經濟緊湊的可控移相器技術、裝備和標準，與新一代UPFC技術形成應用場景互補，以滿足負荷密集地區電網廣泛的潮流控制需求，支撐新型電力系統發展。
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