冀北地区拥有丰富的风光资源,是国家可再生能源发展规划的千万千瓦级风电基地,也是国家九大清洁能源基地之一。近年来,冀北电网新能源保持强劲发展势头,并网装机容量由2012年初的427万千瓦增至今年8月底的3472万千瓦,翻了三番。
随着新能源大规模接入,冀北电网功能、结构、形态发生深刻变化,“双高”特征日趋明显。“‘双高’指高比例新能源和高比例电力电子装备。受新能源、储能装机增速,以及数据中心等新型负荷增速加快影响,冀北地区能源结构、电源结构以及电网结构都面临新形势。”在国网冀北电科院副院长刘辉看来,未来,上述变化将从地区映射到国内。要保证电网可靠稳定运行,就要构建新能源供给消纳体系,打造新型电力系统。
“如果把电力系统看作是一台汽车,那么轮子越大越宽,车辆的稳定性就越好,反之其稳定性相对较弱。火电机组装机规模大,相当于较大较宽的轮胎,所发电力更为稳定,对电网影响小。风机和光伏板单体容量小,电力电子装备数量大幅多,相当于较窄较小的轮胎,稳定性稍差,对电网的影响也大一些。”
龙凯华表示,为解决新能源低抗扰性与支撑性难题,保证可靠稳定运行,电科院从机组、场站出发,开展主动支撑性新能源设备控制技术和新能源场站功率控制技术,建成世界首座百兆瓦级虚拟同步机示范工程,实现了频率、电压、阻尼等先进主动支撑功能。
1.概述(WBXB3000电能谐波测试仪测试速度大大提高)
随着我国国民经济的蓬勃发展,电力负荷急剧加大,特别是冲击性和非线性负荷容量的不断增长,使得电网发生波形畸变、电压波动与闪变和三相不平衡等电能质量问题。公司推出的(以下简称LYXB3000)是一台高性能的多功能谐波测试仪。采用DSP+ARM+CPLD 内核,3.2”大屏幕液晶(320×240点阵)显示屏,使结构更紧凑,功能更强大,显示更方便。后台管理分析软件,功能丰富,操作方便。
2.主要用途(WBXB3000电能谐波测试仪测试速度大大提高)
2.1 测量分析公用电网供到用户端的交流电能质量,其测量分析:频率偏差、电压偏差、电压波动和闪变(本功能为选购模块)、三相电压允许不平衡度、电网谐波。
2.2 应用小波变换测量分析非平稳时变信号的谐波。
2.3 测量分析各种用电设备在不同运行状态下对公用电网电能质量。
2.3 负荷波动监视:定时记录和存储电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、相位等电力参数的变化趋势。
2.4 电力设备调整及运行过程动态监视,帮助用户解决电力设备调整及投运过程中出现的问题。
2.5 测试分析电力系统中断路器动作、变压器过热、电机烧毁、自动装置误动作等故障原因。
2.6 测试分析电力系统中无功补偿及滤波装置动态参数并对其功能和技术指标作出定量评价。
2.7 便携式、多参数、大容量、高精度及近代信号分析理论的应用等特点,使LCT-XB可广泛地应用于输配电、电力电子、电机拖动等领域。
3.主要功能及特点(WBXB3000电能谐波测试仪测试速度大大提高)
3.1 方便可靠
电压输入采用高电压隔离模块(2000V、响应时间≤2μS),电流输入采用交电流钳(0~50KHz,0~5Arms)使输入信号和测量系统保障隔离。这样不仅使LYXB3000在使用上方便、可靠和方便,而且大大提高了抗干扰能力。
3.2 使用方便(WBXB3000电能谐波测试仪测试速度大大提高)
便携式结构,尺寸小、重量轻、一个人即可携带仪器到现场测试;内置高性能锂电池,无需外接电源。
3.3 精度高
谐波符合国标A 级仪器要求。对谐波、三相不平衡度、闪变和波动均采用基准算法,无近似计算,采用高精度A/D(16 位),同时采样,采集速率12.8 kHz。
3.4 软件功能强
采用DSP+ARM+CPLD 内核,处理速度快,软件功能丰富,使LYXB3000适用于复杂的测试工作和数据处理工作,大大提高了测试效率和水平。
3.5 通讯接口
提供USB接口,便于与笔记本电脑进行通讯传输数据。
3.6 测试参数多
系统频率、电网谐波、三相电压不平衡度、电压波动与闪变(选配)、电压偏差、电压基波有效值和真有效值、电流基波有效值和真有效值、基波有功功率、有功功率、基波视在功率、2-52次谐波、真功率因数等全部电能质量五大国标规定的参数。
3.7 大容量存储
内置32MB内存,用户可以配置不同的保存时间步长,有5秒钟、15秒钟、30秒钟、1分钟、2分钟、5分钟、15分钟、30分钟等。
4.技术指标(WBXB3000电能谐波测试仪测试速度大大提高)
4.1 频率测量
测量范围:45~55Hz,中心频率50Hz,测量条件:信号基波分量不小于80%F.S.
测量误差: ≤0.02Hz
4.2 输入电压量程:10-450V
4.3 输入电流量程:5A,其他量程可以根据用户要求选配
4.4 基波电压和电流幅值:基波电压允许误差≤0.5%F.S.;基波电流允许误差≤1%F.S.
4.5 基波电压和电流之间相位差的测量误差:≤0.5°
4.6 谐波电压含有率测量误差:≤0.1%
4.7 谐波电流含有率测量误差:≤0.2%
4.8 三相电压不平衡度误差:≤0.2%
4.9 电压偏差误差:≤0.2%
4.10 电压变动误差:≤0.2%
4.11 功率偏差:≤5%
4.12 闪变误差:≤5%
4.13 工作时间:内部电池可以连续工作5小时
4.14 外形尺寸(mm):300×225×135(长×宽×高)
4.15 重量:0.5kg
电网保障马虎不得。“电网从设备级、系统级和全网层面设置了三道防线,来保证电力系统在遇到各种事故时能够可靠稳定运行。”在机网协调运行仿真分析实验室,国网冀北电科院电网技术中心主任刘苗介绍,“第1道防线是针对电网发生的常见故障进行精准定位和快速清理。目前这一过程已经实现了毫秒级的响应,也就是说,用户根本感觉不到这一过程。第2道防线则是针对输电线路长久性故障,按预先控制策略有序切除少量电源,保障电源和负荷的平衡。第三道防线,是在电网发生重大事故时,我们将有序切除部分电源和负荷,防止大面积停电事故的发生。”
刘辉指出:“电网系统很复杂,但简单类比来说,这些防线就像防洪,这三道防线就像防洪的三级大坝。而这些防线能不能经得起考验,需要利用数字仿真技术在实验室里进行检测。数字仿真技术不仅促进了机网协调运行技术的发展,也被利用于风光储并网运行技术和柔性直流输电运维检修技术的升级。”
“简单来说,研究新型电力系统,需要建立一个模型。通过各种测试来研究电网的特性,这就是仿真技术的意义。”刘辉表示,“随着技术的进步,我们的仿真规模越来越大,速度越来越快,同时减少了人力、物力等成本的投入,体现出良好的经济性。未来,我们将持续探索建立以新能源为主体的电力供应模式,服务新能源高质量发展。”
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