新型电力系统的核心支撑在于电网。如何打造适配高比例新能源的电网架构,成为论坛热议焦点。
“分布式智能电网是实现2035年36亿千瓦风光装机目标的必然选择和核心基础设施。”针对今年我国宣布的新一轮国家自主贡献的目标,中国工程院院士、南方电网公司专家委名誉主任委员提出方案。他认为,未来十年风电和太阳能发电装机需要新增19亿千瓦,传统的“大机组、大电网、集中式”的电力系统模式难以完全适应高比例新能源的挑战。而基于数字化、信息化、智能化技术的分布式智能电网,可与西电东送大电网协同互补——既能实现能源的就地消纳和局部平衡,又能聚合储能、电动汽车等分散资源,为电力系统提供灵活调节能力,为风光装机目标落地提供核心支撑。
当前,新型电力系统呈现出“高比例可再生能源、高比例电力电子设备”的“双高”特征,保证电力系统的可靠稳定成为关键。南方总调副总经理提出,要深入开展高渗透率可靠稳定机理研究,推动防控体系从事后被动应对转为事前主动防御,把新能源从被动接纳转化为主动赋能的稳控资源。南网科学研究院董事长则以西班牙大停电事故为鉴,强调需持续探索新型电力系统的稳定机理及演变规律,避免理论滞后于实践。
“构网控制是有效应对‘双高’电力系统稳定问题的先进控制技术。”南方总调方式处技术专家谢惠藩从构网控制技术角度提出见解,其中构网储能具备频率惯量支撑、被动孤网稳定运行等核心能力。南方电网公司在云南文山丘北完成的南网区域第1个构网储能带100%新能源孤网的运行试验,已验证该技术在老挝北部、中国贵州松桃等易发生被动孤网场景区域的应用价值,为高比例新能源区域的可靠运行提供了技术范本。
一 、概述(LYJS6000E电调标准产品“上海新款异频介质损耗测试仪”应用行业)
介损测试仪,是发电厂、变电站等现场全自动测量各种高压电力设备介损正切值及电容量的高精度仪器。由于采用了变频技术能保证在强电场干扰下准确测量。仪器采用中文菜单操作,微机自动完成全过程的测量。
该仪器同样适用于车间、试验室、科研单位测量高压电器设备的tgδ及电容量;对绝缘油的损耗测试、更具有方便、简单、准确等优点。
该仪器可用正、反接线方法测量不接地或直接地的高压电器设备,同时可以测量电容式电压互感器的tgδ及主电容C1、C2电容量。
仪器内部装备了高压升压变压器,并采取了过零合闸、防雷击等可靠保护措施。试验过程中输出0.5KV~10kV不同等级的高压,操作简单、可靠。
本仪器设有以下保护功能:
·高压短路保护
·CVT过压保护
·仪器接地不好保护
二、工作原理(LYJS6000E电调标准产品“上海新款异频介质损耗测试仪”应用行业)
在交流电压作用下,电介质要消耗部分电能,这部分电能将转变为热能产生损耗。这种能量损耗叫做电介质的损耗。当电介质上施加交流电压时,电介质中的电压和电流间存在相角差Ψ,Ψ的余角δ称为介质损耗角,δ的正切tgδ称为介质损耗角正切。tgδ值是用来衡量电介质损耗的参数。仪器测量线路包括一标准回路(Cn)和一被试回路(Cx),如图1所示。标准回路由内置高稳定度标准电容器与测量线路组成,被试回路由被试品和测量线路组成。测量线路由取样电阻与前置放大器和A/D转换器组成。通过测量电路分别测得标准回路电流与被试回路电流幅值及其相位等,再由单片机运用数字化实时采集方法,通过矢量运算便可得出试品的电容值和介质损耗正切值。
仪器内部已经采用了抗干扰措施,保证在外电场干扰下准确测量。
1.仪器结构
测量电路:傅立叶变换、复数运算等全部计算和量程切换、变频电源控制等。
控制面板:打印机、键盘、显示和通讯中转。
变频电源:采用SPWM开关电路产生大功率正弦波稳压输出。
升压变压器:将变频电源输出升压到测量电压,*大无功输出2KVA/1分钟。
标准电容器:内Cn,测量基准。
Cn电流检测:用于检测内标准电容器电流,10μA~1A。输入电阻〈2Ω。
Cx正接线电流检测:只用于正接线测量,10μA~1A。输入电阻〈2Ω。
Cx反接线电流检测:只用于反接线测量,10μA~1A。输入电阻〈2Ω。
反接线数字隔离通讯:采用精密MPPM数字调制解调器,将反接线电流信号送到低压侧。隔离电压20KV。
工作原理
启动测量后高压设定值送到变频电源,变频电源用PID算法将输出缓速调整到设定值,测量电路将实测高压送到变频电源,微调低压,实现准确高压输出。根据正/反接线设置,测量电路根据试验电流自动选择输入并切换量程,测量电路采用傅立叶变换滤掉干扰,分离出信号基波,对标准电流和试品电流进行矢量运算,幅值计算电容量,角差计算tgδ。反复进行多次测量,经过排序选择一个中间结果。测量结束,测量电路发出降压指令变频电源缓速降压到0。
三、主要技术参数(LYJS6000E电调标准产品“上海新款异频介质损耗测试仪”应用行业)
1、高压输出: 0.5 ~10kV,
每一档增加500V,共有二十档,容 量:1500VA
2、准
确 度: tgδ: ±(读数*1.5%+0.06%)
Cx: ±(读数*1.5%+5PF)
3、分
辨 率: tgδ:0.01%
Cx:1pF
4、测量范围: 0.01% < tgδ < 100%
内施高压:3pF~60000pF/10kV 60pF~1µF/0.5kV
外施高压:3pF~1.5µF/10kV 60pF~30µF/0.5kV
电 源: AC 220V士10% 50士1Hz
测量方式:a.工频:50Hz
b.异频:45Hz/55Hz 自动变频
7、谐波适应: ≤3%
8、使用条件: -15℃-50℃ 相对湿度<80%
9、外型尺寸: 460(L)×345(W)×345(H)
10、重 量: 35 kg
四、仪器面板(LYJS6000E电调标准产品“上海新款异频介质损耗测试仪”应用行业)
1、控制面板图(图 2)及高压背板图(图3)
图 二
CX试品输入:正接线时输入试品电流,正接线时芯线(红夹子)接试品低压信号端,如果试品低压端有屏蔽极可接屏蔽线(黑夹子),无屏蔽时,可悬空。
反接线时,CX试品输入线不接或悬空。
测量接地:它同外壳连在一起,在正、反两种测量过程中,仪器都应可靠独立接地。应仔细检查接地导体不能有油漆或锈蚀,否则应将接地导体刮干净,并保证零电阻接地。接地**可能引起误差或数据波动,严重时,呈带高压开路可能引起危险。
内高压允许:打开此开关,仪器有高压输出。关闭此开关仪器内部无高压产生,亦无高压输出。
总电源开关:打开该开关,屏幕显示测量内容。
按键盘:
“ESC”、“ENT”、“▲”、“▼”
“ESC”:对光标所在处的内容否认时,或者已完成该内容。
“ENT”:对光标所在处的内容认同时,可按此键加以确认,并将光标移至它处。
“▲”、“▼”:改变数值或改变正、反接线,异频、工频等内容。
屏幕显示:显示菜单、测量信息、测量结果。应避免长时间阳光爆晒。
亮度调节:调节屏幕对比度。
随着新能源规模激增,精准预测与高效调节成为保障电力平衡的关键。数据显示,近三年来南方区域新能源装机以年均5000万千瓦的速度增长,预计“十五五”末将达到4.6亿千瓦规模,集中式新能源场站或超3000座,分布式户数将突破180万户。
对此,南方总调水电及新能源处主管以构建新能源功率预测价值生态圈破题。她认为,生态圈的构建将集众家之所长,聚焦国内预测领域的先进技术,实现数据多维共享,有力破解新能源的间歇性、波动性和间接性带来的电力电量平衡难题,有效应对新型电力系统保供应保消纳挑战。
电力系统的高效调节需要新型储能技术予以支撑。加拿大工程院院士钟志勇聚焦全钒液流电池的应用价值,指出其可靠性优势适合长时储能场景,可有效缓解西部省区弃风弃光问题。通过全钒液流电池储能系统,不仅能降低新建输电线路投资,还可减少弃风弃光与运营成本,实现有效性、经济性与可靠性的平衡。中国电力企业联合会专家委副主任委员、国家气候变化专家委员会委员认为,围绕长时储能、构网型储能、固态电池等技术,促进大规模的可再生能源的消纳,将成为新型储能发展的未来方向。
新型电力系统对区域电网建设提出更高要求,海南是其中一个典型案例。“电力需求刚性增长和电力结构低碳化转型加快,对海南新型电力系统建设提出系列要求。”针对海南自贸港封关后的能源需求,中国电建集团海南电力设计研究院总工程师认为应该构建坚强柔性的智慧电网体系,并给出“海岛方案”:加快推动跨海联网第2通道的建设,积极谋划跨海联网后续通道,打造坚强柔性主网架,确保新能源“发得出、送得走”。
在经济性优化方面,帝国理工学院教授分享了欧洲电网互联的实践成果,以北欧、南欧资源禀赋差异为例,提出依据区域资源特点精准部署、通过跨国跨区域电网协同运营将更加经济有效。“
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