谈到德国电力系统较高的可靠性和经济性,就不能不强调德国的电力系统服务。电力系统服务是电网为适应可再生能源波动性和供需不平衡而采取的一揽子措施工程。
2019年,德国输电系统运营商的年度系统服务成本为18.2亿欧元,在这一成本中,能源平衡服务的比重在逐年下降,这并不意味着服务减少了,而是成本降低了,这一方面归因于德国输配电网公司相互之间的协调得到大幅优化;另一方面是德国电力市场日间交易量越来越大,电力短期合同越来越多,使得平衡电力供需的成本有所降低。
同时,电网备用和弃风弃光的服务成本在近几年呈现增长趋势,这主要归因于德国的电网规划和扩建赶不上可再生能源快速发展的趋势。德国电网规划、立法、审批、建设整个流程较长,滞后于可再生能源发展,因此电网瓶颈、拥堵情况导致弃风、弃光现象及其成本增加。德国弃风、弃光在系统服务成本中占的比例大,实际弃风、弃光率并不是很高,约1%~3%;但弃风、弃光量的值在*近几年一直很高。
一、产品概述:(WBTS-3000电缆故障探伤仪数据稳定可靠)
煤矿及油井是电缆使用大户,由于井下作业环境条件严酷,所以各种电缆年损坏量比较大,为了节省开支降低生产成本,各矿井及油井一般都配备了自已的电缆维修部门。但由于受检测设备的限制在维修电缆时常常不尽人意;我公司自主研���生产的交直流电缆检测装置以高压击穿法为原理,让使用者在维修过程中准确的找到电缆破伤点,而且本装置又兼有旧电缆修复后进行测试的功能,所以本装置是煤矿及油井用电缆维修公司必不可少的检修设备。
二、用途范围:(WBTS-3000电缆故障探伤仪数据稳定可靠)
本装置是针对15KV以下电缆在地面上(不能在井下试验)探伤试验,并在电缆修复后直流耐压测试和泄漏电流试验之用。是一台符合《电气电缆试验规程》要求的,实用性强的电缆维修综合装置。
三、技术参数:(WBTS-3000电缆故障探伤仪数据稳定可靠)
1.电源电压:单相交流220V、50Hz;
2.探伤直流输出电压:0-30KV(按钮控制);
3.探伤交流输出电压:0-30KV(按钮控制);
4.可测*大电缆长度:3.5km;
5.电缆探伤准确度:±30mm 以内;
6.自动耐压测试时间:0-30分(可设定);
7.直流泄漏电流测试范围:0-100uA;
8.交流泄漏电流测试范围:0-200uA;
8.高压变压器额定容量:6KVA;
9.整流方式:单相半波;
10.放电球隙:手柄罗杆调节;
11.外形尺寸:1100×1000×1200mm(宽×深×高);
12.重 量:180 Kg
四、设备使用环境条件:(WBTS-3000电缆故障探伤仪数据稳定可靠)
1.周围介质温度:-5℃—+40℃;
2.空气相对温度:不大于85%(温度为20℃±5时);
3.海拔高度:不超过2500m;
4.周围无爆炸危险的介质,且介质中无足以腐蚀金属和破坏电气绝缘的气体及尘埃;
5.无显著冲击振动,且无雨雪侵入的场所。
五、结构特点:(WBTS-3000电缆故障探伤仪数据稳定可靠)
1.本设备由控制部分(低压)和高压整流,放电及测试部他组成。高低压间、高低压与外壳之间都留有足够的可靠空间。
2.为保证设备及人员保障,高压启动前必须由专人用钥匙进行操作。
3.每次探伤或对电缆进行测试时,都能保证高压从零位开始徐 升压,有高低压限位形状,升压或降压过程均由按钮进行控制,升降电压速率平稳,操作可靠简便。
4.直流耐压测试时间可由数字后自动进行(也可由人工进行控制),试验时间准确可靠。
5.泄漏电流可根据耐压测试过程的需要随时进行测量。
6.设备有过流及短路保护,有启动预警告及过流保护。
7.在控制面板上设有电源开关、高压启动、高压停止、升压、降压等开关或按钮,有耐压测试数字时间定时继电器等。
8.在显示板上有高压电压、泄漏电流和低压总电流等测量电表,设有电源、高压、定时等指示灯和对球隙放电进行曲观察窗口等。
9.配备了专用高压放电棍,供每次探伤或测试后进行放电,以确保可靠,箱底部有接地标志。
六、使用说明:(见原理框图)
矿用电缆故障检测仪原理
1.试验前准备
a、设备使用前外壳必须可靠接地,接地电阻不得大于4欧姆。
b、试验或使用前应对设备内外仔细进行检查,保持设备尤其是高压部分端子及速线的清洁是至关重要的。
c、本设备*高工作在容性负载时可调整并限位至30KV。
d、设备搬动在避免剧烈震动,设备搬动后必须放 1小时后方可使用。
e、高压表刻度是按容性负载0.01μF时检定的。
f、将放电棍安装妥当后,其接地端子与箱体接地螺栓用螺钉固定,并安放于箱体顶部。
2.电缆探伤测试
a、在箱体背面高压端子⑴和⑵之间用铜螺母将短路板可靠短接。
b、将需探伤电缆芯线接至箱体背面高压接线端子⑶,电缆其它芯线,屏蔽线及地线短接并连至⑷端,放电球隙调到1—2mm。
c、将距离调节手柄顺时针旋转,两球间隙调到*大位置。
d、打开钥匙开关,电源指示灯亮,将耐压 探伤按钮拨至探伤位置。
e、按下高压合按钮,高压指示灯亮,探伤柜开始工作。
f、按下升压按钮,升压指示灯亮,调压器开始升压。
g、当高压升到10000V~15000V左右,按下停止按钮。调压器停止升压。
h、逆时针慢慢合旋转距离调节手柄,直至探伤柜内两球产生放电。
i、探伤柜内两球持续放电,直至将电缆故障点打穿为止。
j、沿电缆长度进行检查,确定电缆损坏位置并做上记号。如放电后,不易发现电缆损坏处,可适当加大电压、加大球隙距离,增加放电强度,使故障点更加清淅地暴露出来。
k、反复进行以上各项,直到每根芯线的所有伤口都查清楚(注:每次进行后都要用放电棍对各处可靠放电,然后才能进行一次操作)。
l、按下降压按钮,降压指示灯亮,调压器降压回零。
m、按下高压分按钮,高压断开,将耐压 探伤按钮拨至中间位置。
n、用放电棍将高压端及电缆进行充分放电。
3.电缆耐压及泄漏电流测试
a、断开背后高压输出接线柱⑴和⑵之间有短路片。
b、将需测量耐压的电缆芯线接至高压输出柱⑴或,将短路片接柱⑵和其它芯线,屏蔽线或接地线短路后接至地端。
c、打开钥匙开关,电源指示灯亮,将耐压 探伤按钮拨至耐压位置。
d、按下高压合按钮,高压指示灯亮,探伤柜开始工作。
e、按下升压按钮,升压指示灯亮,调压器开始升压。
f、当高压升到所需电压,按下停止按钮。调压器停止升压。
g、在试验耐压值内,可在微安表上读出此时电缆的泄漏电流值。
h、打开时间继电器开关,时间继电器开始计时。
i、当计时值到达设定时间值,降压指示灯亮,调压器降压回零。
j、按下高压分按钮,高压断开,将耐压 探伤按钮拨至中间位置。
k、用放电棍将高压端及电缆进行充分放电。
l、调换其它芯线重复以上步骤,直到整条电缆测试完毕。
4.使用后应注意
a、每次试验后应立即切断电源,并用放电棍对试件及高压部分各部充分放电。
b、每天下班前应将外部电源总闸(容量不小于50A)切断。
虚拟电厂这几年在德国发展迅速主要受益于市场与监管的驱动因素。首先,德国电力市场高度自由化,无论是电网、电厂,还是输电、配电、售电,这些电力相关业务都互相拆分。根据《德国能源经济法》第七条规定,所有客户超过10万家的能源公司必须依法将其电网运营业务从竞争性的发电或供电业务中剥离;规模较小的公司必须为发售电和输电业务分别设立独立账户。德国电力市场的高度开放为新兴市场主体进入市场,并发展成为可持续运营且获利的新型商业模式提供了重要前提条件。而上文提到的电网平衡基团则是虚拟电厂发展的另一大驱动因素。平衡基团确保平衡区内总发电量、总外购电量与用电量相匹配。目前很多虚拟电厂的运行商和平衡基团之间是合作关系,很多平衡基团的责任方也可以运营自己的虚拟电厂。
德国的电力市场按交易时间不同,主要分为期货市场、日前市场和日间市场几大类,虚拟电厂目前主要活跃在日前和日间市场,因为日间市场主要用于弥补日前预测的偏差,可在交割前5分钟交易15分钟和1小时产品,而虚拟电厂作为可在短时间内迅速作出反应的灵活性资源,在日间市场具有很大的发展契机。此外在为解决系统实时供需失衡及其导致的频率偏差的平衡电力市场上,虚拟电厂在二次和三次备用服务市场*为活跃,而根据法律要求输电系统运营商必须接受聚合资源参与平衡市场。
德国虚拟电厂迅速发展的另一个驱动因素是《可再生能源法》的两次修订。2012年引入可再生能源电力“直接销售”,即批发市场直接售电,作为固定上网电价的可选替代方案。2014年《可再生能源法》修订案规定,100千瓦以上的新增可再生能源机组都必须进行直接销售,从而鼓励中型可再生能源发电机组聚合形成虚拟电厂,在批发市场上售电、优化发电收入,使虚拟电厂能够发挥关键作用。
此外,德国针对电网阻塞管理的一系列措施同样推动了虚拟电厂的发展。为解决电网阻塞问题,德国的输电系统运营商可以要求进行再调度;在2021年之前,只有容量大于10兆瓦的传统燃煤电厂有法定义务参与再调度,若这一再调度举措仍不能满足系统需求,可采取限制并网措施,这就给可再生能源带来影响,如弃风、弃光。2021年10月1日起,经修订的《电网加速扩建法》生效,规定100千瓦以上规模的电厂和所有配电系统运营商均有义务参与再调度,使得参与再调度的整体容量有了大幅提升。
对聚合商法律层面的保障是驱动德国虚拟电厂发展的再一个因素。欧盟委员会2019年提出指令,规定聚合商可以参与所有平衡电力市场,还要求成员国确保输电系统运营商和配电系统运营商在采购辅助服务时,不得歧视需求响应的聚合商。德国政府对聚合商的角色、市场机会和义务也进行了法律界定;虚拟电厂有足够的自由确定其资源组合,包括分布式能源资源的数量和类型。
*后,为居民(产消一体)使用灵活电力提供法律基础和条件有助于德国虚拟电厂的快速推广。在德国,《能源经济法》将居民家庭归类为终端客户,既可从电网购电和储电,也可向电网售电,这部分储能未来也有参与虚拟电厂的可能。
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