自2020年底湖南启动紧急有序用电至今,不时有局部地区拉闸限电,原因大同小异——吃力的供给难以满足旺盛的需求。近几年,纾困煤电企业、释放煤炭产能、解扣“煤电顶牛”多管齐下,合力治好了困扰行业近三年的“顽疾”。
不同的是,虚拟电厂成了今年镜头前“对症药”的主角。虚拟电厂并不是一个物理意义上的电厂,它不烧煤,没有厂房,而是通过软件系统和信息通信等搭建起一套能源管理系统,用来整合分散、可调的分布式能源。国内第1家虚拟电厂管理中心落地、第1个省级虚拟电厂实施方案印发、虚拟电厂可作为独立市场主体参与现货市场交易……近年来,虚拟电厂在我国获得实质进展。国际方面已有成功实践,亮点在于美国科技巨头特斯拉重磅入局,与美国加州*大的电网公司共同成立了虚拟电厂。
科技和限电两大现象级IP撞出了火花,投资者们争相涌入,希望在新能源资本赛道中压中风口分一杯羹。Wind数据显示,自年内4月份低点以来,“虚拟电厂”指数累计涨幅高达84.21%,跑赢同期沪深300指数76.02个百分点,实现了成分股的全方位上涨。一时间,“虚拟电厂拯救电荒”“虚拟电厂是电网的‘定海神针’”“虚拟电厂下一个‘千亿黄金赛道’”等声音异常活跃。
事实上,虚拟电厂业务在我国尚未形成规模,多数企业相关业务尚未落地,电力行业诸多从业人士不免惊讶,十几年前就出现的概念缘何突然名声鹊起?就连嗅觉敏锐的电力行业证券分析师也多数懵圈,一边惊叹资本强大的“钞能力”,一边临时补课追赶落了下风的步伐。虚实之间,虚拟电厂的意外走红像一面多棱镜,一面照出了资本市场的狂热,一面照出了能源转型的艰巨和复杂。
第1章 装置特点与技术参数(LY808C微机继保校验仪测量工作量小)
第1节 主要特点
1.满足现场所有试验要求。本仪器具有标准的六相电压,六相电流输出,既可对传统的各种继电器及保护装置进行试验,也可对现代各种微机保护进行各种试验,特别是对变压器差功保护和备自投装置,试验更加方便和上乘。
2.各种技术指标完全达到电力部颁发的DL/T624-1997《继电保护微机型试验装置技术条件》的标准。
3.经典的Windows XP操作界面,人机界面友好,操作简便快捷;高性能的嵌入式工业控制计算机和10.4寸分辨率为800×600的LED真彩显示屏,可以提供丰富直观的信息,包括设备当前的工作状态及各种帮助信息等。
4.本机Windows XP系统自带恢复功能,避免因非法关机或误操作等引起的系统崩溃。
5.配备有超薄型工业键盘和光电鼠标,可以象操作普通PC机一样通过键盘或鼠标完成各种操作。
6.主控板采用DSP+FPGA结构,16位DAC输出,对基波可产生每周2000点的高密度正弦波,大大改善了波形的质量,提高了测试仪的精度。
7.功放采用高保真线性功放,既保证了小电流的精度,又保证了大电流的稳定。
8.采用USB接口直接和PC机通讯,无须任何转接线,方便使用。
9.可连接笔记本电脑(选配)运行。笔记本电脑与工控机使用同一套软件,无须重新学习操作方法。
10.具备GPS同步试验功能。装置可内置GPS同步卡(选配)通过RS232口与PC机相连,实现两台测试仪异地进行同步对调试验。
11.配有独立专用直流辅助电压源输出,输出电压分别为110V(1A),125V(0.6A)。以提供给需要直流工作电源的继电器或保护装置使用。
12.具有软件自较准功能,避免了要打开机箱通过调整电位器来校准精度,从而大大提高了精度的稳定性。
第2节 技术参数(LY808C微机继保校验仪测量工作量小)
1.1交流电流源(6*30A)
单相电流输出(有效值)
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0--30A/相,精度:0.2% ±5mA
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六相并联输出(有效值)
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0--180A/六相同相位并联输出
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相电流长时间允许工作值(有效值)
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10A
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输出功率
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320VA
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六相并联电流输出功率
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1000VA
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六并电流输出允许工作时间
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5S
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频率范围
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0--1000Hz,精度0.01Hz
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谐波次数
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2--20次
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相位
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0--360°,精度0.1°
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2.直流电流源
直流电流输出
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0--±10A/相,精度:0.2% ±5mA
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3.交流电压源
单相电压输出(有效值)
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0--125V/相,精度:0.2% ±5mV
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线电压输出(有效值)
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0--250V
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相电压/线电压输出功率
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75VA/100VA
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频率范围
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0--1000Hz,精度:0.001Hz
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谐波次数
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2--20次
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相位
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0--360°,精度:0.1°
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4.直流电压源(LY808C微机继保校验仪测量工作量小)
单相电压输出幅值
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0--±150V,精度:0.2% ±5mV
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线电压输出幅值
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0--±300V
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相电压/线电压输出功率
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90VA/180VA
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5.开关量端子
开关量输入端子
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8对
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空接点
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1--20mA,24V 装置内部有源输出
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电位翻转
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无源接点:低阻短接信号
有源接点:0-250V DC
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开关量输出端子
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4对,空接点,遮断容量:110V/2A,125V/1A
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6.其他
时间范围
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1ms--9999s,测量精度:1ms
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单机体积重量
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体积 390 x 395 x180mm3,约18Kg
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电源
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AC125V±10%,50Hz,10A
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第2章 装置硬件结构(LY808C微机继保校验仪测量工作量小)
第1节 装置硬件组成(LY808C微机继保校验仪测量工作量小)
1.内置高性能工业控制计算机
本装置采用高性能工控机作为控制计算机,配有自还原CF卡,10.4″800×600分辨率LED真彩显示器。本机带高性能专用工业键盘和鼠标,无须另接外设就可直接使用,软件在Windows XP操作系统下运行,操作简便。装置面板配有两个USB接口,可方便地进行数据存取、数据通信和软件升级等。(多功能接口可升级)
2.DSP数字信号处理系统
采用6000系列DSP控制器作为核心,FPGA可编程逻辑器件输出波形,由于采用的是DDS硬件输出波形的技术,使波形频率和相位精度相当高,同时,该系统与工控机通讯直接采用USB2.0接口,使得数据通讯稳定可靠。
3.D/A和A/D转换
采用高精度D/A转换器,同时采用有源低通滤波器,使输出波形平滑,幅频特性优良。同时控制系统还保留了12路12位A/D转换电路,可实时采集12路模拟量的输出波形并通过软件在屏幕上显示实际输出的波形,幅值和相位。
4.高精度线性电压,电流功率放大器
电流、电压采用高性能线性放大器直接耦合输出方式,使电流,电压源可直接输出交流和直流波形,并可通过软件计算输出各种如方波、各次谐波叠加的组合波形,故障暂态波形等,可以较好地模拟各种短路故障时的电流,电压特征。功放电路采用进口大功率高保真模块式功率器件做功率输出级,结合精心合理设计的散热结构,具有足够大的功率冗余和热容量,功放电路具有完备的过热、过流、过压及短路保护,电流回路允许开路,不会损坏装置。面板有电流开路指示灯,以方便用户检查接线正确与否。同时面板还有电压过载或短路指示灯,当电压回路(在有输出情况下)发生短路时,该指示灯发亮并启动蜂鸣器报警。大电流限时采用独特的硬件,限时电路,克服了传统的软件限时的缺点,使大电流使用更方便更可靠。
5.开关量输入、开关量输出
装置共有开关量输入端子8对,开关量输出端子4对。开入量、开出量都由光电隔离器和24V直流继电器组成,其工作电源为独立的24V工作电源,所以在COM端与开入量之间有24V的直流电压。以下是几种常见的开入量的接线示意图:
带电位的空接点:
电位翻转:
空接点:
6.专用独立的直流电源输出
装置配有两路110V直流电源电压输出,头尾相接组成+110V、0V、-110V三个端子输出,只能作保护装置的工作电源,不能作直流操作电源使用。+110V、-110V两端子可输出125V直流电压。
第2节 装置面板说明
1.LED工作指示:LED闪烁表示等待工作,LED常亮表示正在工作。
2.通讯接口:通信为外接笔记本电脑接口,可通过外接笔记本电脑来控制仪器。网口通讯为选配接口。
3.USB接口:通用接口,可接鼠标、键盘、U盘等USB2.0设备。
4.开关量输入:用来采集保护装置输出开关量信号,测量时间或控制信号。
5.开关量输出:用来控制其他设备,无源节点,容量AC125V/1A。
6.装置辅助电源:可输出直流±110V电源,电流输出2A,可以给保护装置供电。
7. 第1组与第2组电流输出端子:IA、IB、IC,Ia、Ib、Ic,IN为公共端。LED亮表示电流源开路指示。
8. 第1组与第2组电压输出端子:UA、UB、UC、,Ua、Ub、Uc、UN为公共端。LED亮表示电压源短路指示。
9. 触摸板:类似于笔记本电脑触摸板,可全方位触摸控制。左右键:左键为确认键,右键可查看文件属性。
10. 键盘:用来输入定值数据。
11. 显示屏:显示为10.4寸LED液晶屏。
在电力无法大规模储存的前提下,要想做到用多少发多少,即便迈入信息化时代,依然是无法完成的任务。
2021年2月,美国得州遭遇数十年来*冷天气,电力需求超预期增长;另一方面,寒潮导致天然气供给短缺,加上风机受冻无法发电,得州电力供给三分之一缺位。今年我国西南地区堪称“夏天版”的美国得州,四川、云南等水电大省,水电装机比重超过75%,煤电装机比重不足15%。极端高温干旱、汛期来水偏枯,水电顶不上出力且煤电装机不足,电源结构性问题导致上述地区电力供应趋紧。
国内外能源转型从根源上面临“鱼和熊掌不可兼得”的两难抉择:风与光低碳但“看天吃饭”,瞬息间千变万化难以控制;煤油气化石能源可控可靠但高碳高能耗,基础保障不可或缺又要逐步退出历史舞台。在破与立的不断检验之下,科技成为人类对抗不确定性的有效凭证。
传统电力系统中,集中式大电源,发输配用单向电力传输。在新型电力系统中,电网的潮流流向无论在时间上还是空间上,都打破了传统输配电逻辑。新型电力系统中,颗粒度之细、地区跨度之大、分布数量之多从来没有有过的,依靠人工难以准确把控错综复杂的运行局面,虚拟电厂有了用武之地。
具体而言,虚拟电厂既可作为“正电厂”向系统供电,又可作为“负电厂”加大消纳;既可快速响应指令保障系统稳定,也可如同真实的电厂一样参与各类电力市场获得经济收益。简而言之,虚拟电厂不生产电,只是电的搬运工。
目前虚拟电厂在发达国家已有成熟实践。以欧洲为例,2005~2009年,来自欧盟8个国家的20个研究机构和组织合作实施和开展了FENIX项目,旨在将大量的分布式电源聚合成虚拟电厂。此后,虚拟电厂项目不断升级,用以聚合管理需求侧资源和分布式能源。美国则通过虚拟电厂降低用电负荷来保证电网系统稳定性,特斯拉虚拟电厂智能平台Autobidder是典例。
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