數(shù)據(jù)顯示，浙江風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)已超5500萬千瓦，新能源成為省內(nèi)大電源。目前浙江在建和建成的特高壓直流輸電通道共4條，未來將規(guī)劃建設(shè)第5條。交直流混聯(lián)大電網(wǎng)建設(shè)和海量新能源電源接入增加了寬頻振蕩發(fā)生的可能性。而遍布城鄉(xiāng)和工業(yè)園區(qū)的新型負(fù)荷廣泛接入也讓電網(wǎng)運(yùn)行形態(tài)愈加復(fù)雜。
為了應(yīng)對(duì)一系列復(fù)雜變量帶來的挑戰(zhàn)，國(guó)網(wǎng)浙江電力基于國(guó)產(chǎn)化大型電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)，聯(lián)合高校共同開發(fā)全電壓寬頻段數(shù)字實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，打造全電磁實(shí)時(shí)仿真體系，動(dòng)態(tài)分析、高效認(rèn)知電網(wǎng)運(yùn)行特性，輔助精準(zhǔn)制訂控制策略，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供浙江方案。
2月5日，浙江光伏發(fā)電出力達(dá)2534萬千瓦，占當(dāng)時(shí)全社會(huì)用電負(fù)荷的56.4%，光伏電量消納給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來挑戰(zhàn)。國(guó)網(wǎng)浙江電力開展電磁暫態(tài)仿真計(jì)算，提前發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，采取了相應(yīng)預(yù)防措施。“我們借助全電壓寬頻段數(shù)字實(shí)時(shí)仿真技術(shù)超短時(shí)間尺度、超高保真度的仿真能力，模擬從高壓到低壓、從直流到交流的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃，提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平。”
據(jù)了解，全電壓寬頻段數(shù)字實(shí)時(shí)仿真技術(shù)借助高性能計(jì)算資源和仿真算法，對(duì)電網(wǎng)中的各種元件和控制系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)建模，能夠模擬電網(wǎng)在不同工況下的運(yùn)行情況，涵蓋正常運(yùn)行、故障狀態(tài)等。這項(xiàng)技術(shù)可用于新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性、電能質(zhì)量分析和主動(dòng)支撐、構(gòu)網(wǎng)型新技術(shù)研究等，為電網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、故障分析和穩(wěn)定運(yùn)行提供*工具支撐。
第1章 產(chǎn)品概述:（SHHZ1001電力每日要聞“變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)儀”產(chǎn)品十分精細(xì)）
該裝置主要針對(duì)10kV、35kV、110kV、220kV、330KV變電站及線路等所有電氣主設(shè)備的交流耐壓試驗(yàn)設(shè)計(jì)制造。電抗器采用多只分開設(shè)計(jì)，既可滿足高電壓、小電流的設(shè)備試驗(yàn)條件要求，又能滿足低電壓的交流耐壓試驗(yàn)要求，具有較寬的適用范圍，是地、市、縣級(jí)高壓試驗(yàn)部門及電力安裝、修試工程單位理想的耐壓設(shè)備。
該裝置主要由變頻控制電源、勵(lì)磁變壓器、電抗器、電容分壓器組成。
串聯(lián)諧振在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)：
1、所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的，在整個(gè)系統(tǒng)中，電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分，因此，試驗(yàn)所需的電源功率只有試驗(yàn)容量的1/Q。
2、設(shè)備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗(yàn)變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗(yàn)容量的1/Q，使得系統(tǒng)重量和體積大大減少，一般為普通試驗(yàn)裝置的1/10-1/30。
3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對(duì)試品的誤擊穿。
4、防止大的短路電流燒傷故障點(diǎn)。在串聯(lián)諧振狀態(tài)，當(dāng)試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時(shí)，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的1/Q。而并聯(lián)諧振或者試驗(yàn)變壓器方式做耐壓試驗(yàn)時(shí)，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數(shù)百倍。所以，串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點(diǎn)，又不存在大的短路電流燒傷故障點(diǎn)的憂患。
5、不會(huì)出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。試品發(fā)生擊穿時(shí)，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復(fù)電壓的再建立過程很長(zhǎng)，很容易在再次達(dá)到閃絡(luò)電壓前斷開電源，這種電壓的恢復(fù)過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長(zhǎng)，而且，不會(huì)出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。
我公司變頻諧振主要功能及其技術(shù)特點(diǎn)：
1、裝置具有過壓、過流、零位啟動(dòng)、系統(tǒng)失諧（閃絡(luò)）等保護(hù)功能，過壓過流保護(hù)值可以根據(jù)用戶需要整定，試品閃絡(luò)時(shí)閃絡(luò)保護(hù)動(dòng)作并能記下閃絡(luò)電壓值，以供試驗(yàn)分析。
2、裝置具有三種工作模式，方便用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活選擇，提高試驗(yàn)速度。
工作模式為：全自動(dòng)模式、手動(dòng)模式、自動(dòng)調(diào)諧手動(dòng)升壓模式.
3、能存儲(chǔ)和異地打印數(shù)據(jù)，存入的數(shù)據(jù)編號(hào)是數(shù)字，方便的幫助用戶識(shí)別和查找。
4、裝置自動(dòng)掃頻時(shí)頻率起點(diǎn)可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設(shè)定，掃頻方向可以向上、向下選擇，同時(shí)液晶大屏幕顯示掃描曲線，方便使用者直觀了解是否找到諧振點(diǎn)。
5、采用了DSP平臺(tái)技術(shù)，可以方便的根據(jù)用戶需要增減功能和升級(jí)，也使得人機(jī)交換界面更為人性化。
第2章 變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置主要技術(shù)參數(shù)（SHHZ1001電力每日要聞“變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)儀”產(chǎn)品十分精細(xì)）
（一）變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置技術(shù)指標(biāo)
1．輸出電壓波形畸變率：<1.0％
2. 允許連續(xù)工作時(shí)間：額定條件下一次性工作15分鐘。
3．裝置自身品質(zhì)因數(shù)：Q>50
4．電纜和發(fā)電機(jī)試驗(yàn)時(shí)滿負(fù)荷下品質(zhì)因數(shù)：Q>30（與負(fù)載相關(guān)）
5．主變壓器和線路試驗(yàn)滿負(fù)荷時(shí)品質(zhì)因數(shù)：Q>30（與負(fù)載相關(guān)）
6．輸入電源：三相380V或單相220V，當(dāng)電源為380V時(shí)，可做額定負(fù)載試驗(yàn)；當(dāng)電源為220V時(shí)，只可做1/2負(fù)載試驗(yàn)。
7．頻率調(diào)節(jié)范圍：20Hz～300Hz
8．系統(tǒng)測(cè)量精度：1.5％
9．裝置具有過壓、過流、零位啟動(dòng)、閃絡(luò)保護(hù)等保護(hù)功能
（二）設(shè)備遵循標(biāo)準(zhǔn)
GB50150-2006 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》
DL/T849.6-2004 《電力設(shè)備測(cè)試儀器通用技術(shù)條件第6部分：高壓諧振試驗(yàn)裝置》
JB/T9641-1999 《試驗(yàn)變壓器》
GB10229 《電抗器》
GB/T.311-1997 《高壓輸變電設(shè)備的絕緣與配合》
DL/T846-2004 《高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件》
GB4793-1984 《電子測(cè)量?jī)x器安全要求》
GB2900 《電工名詞術(shù)語》
GB4208 《外殼防護(hù)等級(jí)》
GB191 《包裝貯運(yùn)標(biāo)志》
GB/T16927-1997 《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》
（三）設(shè)備主要配置及技術(shù)參數(shù)說明：
1.變頻電源(一臺(tái))：
1.1技術(shù)參數(shù)
1.1.1 額定功率：100kW；
1.1.2 輸入電壓：三相 380V±5% 或單相220V±5% 45～65Hz，當(dāng)電源為380V時(shí)，可做額定負(fù)載試驗(yàn)；當(dāng)電源為220V時(shí)，只可做1/2負(fù)載試驗(yàn)。
1.1.3 輸出電壓：0～400V可調(diào)
1.1.4 輸出電壓頻率：20～300Hz
1.1.5 頻率調(diào)節(jié):0.1Hz步進(jìn)可調(diào)
1.1.6 頻率不穩(wěn)定度:≤0.02%
1.1.7 輸出電流：250A
1.2 性能特點(diǎn)：（SHHZ1001電力每日要聞“變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)儀”產(chǎn)品十分精細(xì)）
1.2.1放置方式:變頻電源的放置為縱向和橫向,特別適合現(xiàn)場(chǎng)操作及觀察。
1.2.2防震保護(hù):內(nèi)外部具備特殊減震橡膠支撐腳和保護(hù)鋁箱,可有效減緩運(yùn)輸中的顛簸震動(dòng)和吊裝時(shí)的沖擊。保證了變頻電源的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性。
1.2.3參數(shù)顯示：觸摸或外接鼠標(biāo)大屏幕液晶界面顯示系統(tǒng)。
可顯示諧振電壓(即試驗(yàn)前設(shè)置的目標(biāo)電壓)、試驗(yàn)頻率、測(cè)量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時(shí)間、過壓保護(hù)、過流保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、階段升壓及階段計(jì)時(shí)、操作模式切換、電容，電感，頻率互換計(jì)算、參數(shù)查詢等, 還可顯示頻率曲線、電壓曲線等可直觀地判斷當(dāng)次試驗(yàn)諧振頻率準(zhǔn)確及穩(wěn)定性。
1.2.4參數(shù)設(shè)置：大屏幕觸摸液晶彩屏和外接鼠標(biāo)直接完成各種參數(shù)的設(shè)置?？蓪?duì)起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計(jì)時(shí)、測(cè)量分壓器變比、激勵(lì)變變比、過壓保護(hù)、過流保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、試驗(yàn)?zāi)Ｊ?、電容電感頻率互換計(jì)算、參數(shù)設(shè)置提示以及幫助等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或選擇。
1.2.5試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑河|摸屏和外接鼠標(biāo)操作，有全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)三種運(yùn)行狀態(tài)。具備升壓、調(diào)諧（含手動(dòng)、自動(dòng)）、分段加壓和計(jì)時(shí)、運(yùn)行狀態(tài)、模式切換、故障提示、電容電感頻率互換計(jì)算功能等。
1.2.6 保護(hù)功能及其信息提示：具備高壓過壓保護(hù)、低壓過流、過流保護(hù)，以及失諧保護(hù)、零位、閃絡(luò)保護(hù)、緊急停機(jī)、欠壓保護(hù)等多重保護(hù)功能。
1.2.7數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能：試驗(yàn)結(jié)果保存、打印、上傳、回查等。
a、試驗(yàn)結(jié)果：手動(dòng)或自動(dòng)試驗(yàn)完畢后，在試驗(yàn)結(jié)果界面中可顯示出試驗(yàn)時(shí)的詳細(xì)參數(shù)，當(dāng)試驗(yàn)發(fā)生中斷時(shí)，可提示中斷狀態(tài)。可將參數(shù)保存在存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器為非易失存儲(chǔ)器，可保存50次試驗(yàn)記錄。
b、數(shù)據(jù)查詢：可將已保存的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)顯示到屏幕上。同時(shí)具有USB接口，可將數(shù)據(jù)輸出打印或利用設(shè)備所攜帶打 印機(jī)打印。
1.2.8自動(dòng)穩(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗(yàn)電壓或手動(dòng)升壓結(jié)果，自動(dòng)跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗(yàn)電壓，電壓穩(wěn)定度可達(dá)1.5%。
1.2.9 調(diào)頻范圍及頻率分辨率均可設(shè)定：調(diào)頻范圍可設(shè)為20～300Hz、45～100Hz、50Hz、按需設(shè)置，可加快調(diào)諧過程；頻率分辨率根據(jù)需要，可預(yù)設(shè)為0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz、或0.01Hz，在調(diào)諧效率與調(diào)諧度之間取得優(yōu)化平衡。
頻率調(diào)節(jié)分為粗調(diào)和細(xì)調(diào)，并可自動(dòng)尋找試驗(yàn)諧振點(diǎn)，保證諧振頻率在整個(gè)試驗(yàn)過程中不發(fā)生漂移。
高壓電抗器(三臺(tái))
2.1 技術(shù)參數(shù)（SHHZ1001電力每日要聞“變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)儀”產(chǎn)品十分精細(xì)）
2.1.1 額定工作電壓：200kV
2.1.2 額定工作電流：4A
2.1.3 額定電感量：180H
2.1.4 連續(xù)工作時(shí)間：60min
2.1.5 溫 升：小于60度
2.1.6 工作頻率：30～300Hz
2.2 性能特點(diǎn)（SHHZ1001電力每日要聞“變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)儀”產(chǎn)品十分精細(xì)）
2.2.1 電抗器的設(shè)計(jì)采用空心式結(jié)構(gòu)，漆包導(dǎo)線繞組，油浸式自冷。電抗器可以自由方便疊裝及吊裝。環(huán)氧樹脂絕緣筒外殼，具有足夠的電氣、機(jī)械強(qiáng)度、必要的散熱能力以及油熱脹冷縮的裕度。電抗器外殼自帶底座，與另一節(jié)電抗器上端采用。外殼噴涂橘紅色絕緣漆。
2.2.2電抗器外殼自帶底座，與另一節(jié)電抗器上端采用采用卡槽結(jié)合，方便現(xiàn)場(chǎng)使用。
激勵(lì)變壓器(一臺(tái))：
3.1 技術(shù)參數(shù)
3.1.1 額定容量：100kVA
3.1.2 輸入電壓：400V
3.1.3 輸入電流：250A
3.1.4 輸出電壓：四串30kV；四并7.5kV；二串二并15kV；
3.1.5 輸出電流：四串3.33A；四并13.3A；二串二并6.67A；
3.1.6 連續(xù)工作時(shí)間：60min
3.1.7 溫 升：小于60度
3.1.8 工作頻率：30～300Hz
3.1 性能特點(diǎn)
3.2.1 冷卻方式：鐵箱式結(jié)構(gòu)，油浸全封閉式，絕緣耐熱等級(jí)為A 級(jí)。
3.2.2 高、低壓繞組及鐵芯間均設(shè)靜電屏蔽層，既作為勵(lì)磁變壓器，又是隔離變壓器。
電容分壓器(一臺(tái))：
4.1 技術(shù)參數(shù)
4.1.1額定電壓:600kV（三節(jié)串聯(lián)，單節(jié)電壓200kV）
4.1.2電容量：300pF（三節(jié)串聯(lián)，單節(jié)電容量900pF）
4.1.3工作頻率：20～300Hz
4.1.3分壓比：6000:1
4.1.4誤差：1.0%
4.2 性能特點(diǎn)
4.2.1 額定電壓下可連續(xù)運(yùn)行60min。
4.2.2 試驗(yàn)電壓低于200kV可使用單節(jié)分壓器200 kV，且不需要調(diào)整變比值。
4.2.3 在20～300Hz范圍內(nèi)，其精度和穩(wěn)定度保持要求不變。
4.2.4 在20℃、0.4～0.5UN下介損值：≤0.0025
4.2.5 分壓比誤差：有效值時(shí)≤1.0%，峰值時(shí)≤1.5%。
4.2.6 高、低壓臂的電容采用一致的介質(zhì)結(jié)構(gòu)，溫度系數(shù)小，角位移小，在20~300H內(nèi)分壓比不變。
4.2.7 電壓測(cè)量通過測(cè)試引線引至變頻電源進(jìn)行測(cè)量。
補(bǔ)償電容器(一臺(tái))：
5.1 技術(shù)參數(shù)
5.1.1額定電壓:200kV（二節(jié)串聯(lián)，單節(jié)電壓100kV）
5.1.2電容量：5000pF（二節(jié)串聯(lián)，單節(jié)電容量10000pF）
5.1.3工作頻率：20～300Hz
國(guó)網(wǎng)浙江電力建成國(guó)內(nèi)第1個(gè)省域電磁暫態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)室，將電力系統(tǒng)仿真分析提升至微秒級(jí)超精細(xì)水平，并建成國(guó)內(nèi)第1個(gè)省市縣一體化全電壓寬頻段數(shù)字實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，打造三級(jí)穿透的全域仿真生態(tài)圈，開展浙江全域全電壓寬頻帶電磁暫態(tài)仿真計(jì)算，研究新型電力系統(tǒng)安全與保供領(lǐng)域熱點(diǎn)問題。該平臺(tái)構(gòu)建了從特高壓到低壓配網(wǎng)、從交流到直流的全息數(shù)字孿生電網(wǎng)，能在虛擬世界預(yù)演千萬種電網(wǎng)運(yùn)行可能場(chǎng)景。
“這就像給電網(wǎng)裝上CT機(jī)，不僅能透視每個(gè)‘細(xì)胞’的運(yùn)行狀態(tài)，還能預(yù)測(cè)未來健康風(fēng)險(xiǎn)。”但揚(yáng)清說。全電壓寬頻段數(shù)字實(shí)時(shí)仿真技術(shù)采用多層級(jí)解耦與分布式并行計(jì)算，可精準(zhǔn)捕捉電力電子器件微秒級(jí)動(dòng)作特性。
“省-市-縣”三級(jí)穿透式仿真體系讓仿真技術(shù)應(yīng)用從主網(wǎng)延伸到配電網(wǎng)。在省級(jí)層面，國(guó)網(wǎng)浙江電力建立220千伏及以上電網(wǎng)全電磁暫態(tài)模型，開展新增饋入直流安全穩(wěn)定校核、220千伏新能源接入寬頻帶風(fēng)險(xiǎn)分析和電能質(zhì)量治理研究，以及重大工程規(guī)劃，輔助海上風(fēng)電等項(xiàng)目接入系統(tǒng)方案決策，為每條特高壓通道、每座新能源場(chǎng)站定制安全校核方案。在舟山薄刀咀12萬千瓦光伏發(fā)電接入方案驗(yàn)證中，全電壓寬頻段數(shù)字實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)成功預(yù)警新能源電力經(jīng)柔性直流孤島送出時(shí)潛在的功率振蕩風(fēng)險(xiǎn)，輔助沈家灣—蓬萊第二回交流線路規(guī)劃方案制訂，有效避免了潛在風(fēng)險(xiǎn)。
在地市層面，國(guó)網(wǎng)浙江電力通過全電壓寬頻段數(shù)字實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)構(gòu)建110千伏及以下配電網(wǎng)全電磁實(shí)時(shí)仿真場(chǎng)景，開展大規(guī)模新能源電源接入下配電網(wǎng)電壓、電能質(zhì)量、線損等多維度影響分析。在衢州，仿真平臺(tái)實(shí)時(shí)模擬光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、用電負(fù)荷動(dòng)態(tài)，精準(zhǔn)調(diào)動(dòng)各類資源，助力山區(qū)分布式光伏電量高效消納。
縣域應(yīng)用更顯技術(shù)“繡花功夫”。在寧波前灣新區(qū)數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，仿真平臺(tái)為精密制造企業(yè)量身定制“6200千瓦光伏+1260千瓦儲(chǔ)能”能源方案，不僅提高了能源利用效率，還增強(qiáng)了園區(qū)應(yīng)對(duì)設(shè)備故障等突發(fā)狀況的能力。
三級(jí)穿透式仿真體系通過多場(chǎng)景、高精度的運(yùn)算模擬，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)中可能遇到的問題開出“治未病”良方，提升規(guī)劃科學(xué)性和系統(tǒng)安全水平。
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