虛擬電廠的討論熱潮起源于2022年的夏季。在經(jīng)歷了2021年9月國內(nèi)局部的電力短缺之后,2022年夏季的高溫一次次刷新氣象記錄,同時也大幅度拉高了各地的降溫負(fù)荷,引發(fā)工業(yè)限電模式。
2022年進(jìn)入夏季之后,山東、黑龍江、吉林、遼寧、廣東、江蘇、浙江、安徽、河南、福建、寧夏、青海、上海、四川、云南等地先后發(fā)布了不同程度的限電通知。其中四川、云南等水電大省的限電尤為引人關(guān)注。這些原本在夏季豐水期無須擔(dān)心用電問題、甚至可以大幅度外送電量的省份實施限電,不僅嚴(yán)重影響了本地的工業(yè)生產(chǎn)、社會生活,也對東部受電端省份產(chǎn)生了影響。
“有序用電"、“需求側(cè)響應(yīng)"這些詞匯在這兩年開始頻繁出現(xiàn)于新聞報道和社交媒體之中。盡管在用詞上有所不同,但這些手段與實際上的拉閘限電并無不同。由于電網(wǎng)對負(fù)荷管理能力缺乏細(xì)節(jié)手段,除部分大用戶可以實現(xiàn)精細(xì)的負(fù)荷管理外,中小微型負(fù)荷管理只能采取“一刀切"的開關(guān)。
一、主要特點(SHHZBC3340變壓器直流電阻儀易于維護(hù),使用簡單)
一次將高、低壓電流電位測試線全部接到變壓器上,測試過程中不用再倒測試線;
對于星型接法的繞組測試,儀器可以采取三相同時測試的方式測試A0、B0、C0相的電阻,節(jié)省測試時間;
三相五柱低壓內(nèi)部角接的變壓器低壓測試時,儀器內(nèi)部采用自動助磁的方法,比直接用大電流測試速度快;
顯示、打印變壓器的高中低壓繞組的全部測試數(shù)據(jù),并自動計算出三相不平衡度,還可以打印折算到額定溫度下的阻值;
三相測試時先測試A0的數(shù)據(jù),再三相同時測試,解決了三相同時測試中性點引出線電阻不能測試的問題,測試數(shù)據(jù)更接近單相測試值;
具有完善的反電勢保護(hù)功能;
儀器內(nèi)部可以長久存儲測試數(shù)據(jù)200條(可擴展),還可以使用優(yōu)盤存儲數(shù)據(jù)方便用戶導(dǎo)入電腦處理;
儀器具有適用溫度寬,精度高,防震,抗干擾,攜帶方便等特點。
二、主要技術(shù)指標(biāo)及使用條件(SHHZBC3340變壓器直流電阻儀易于維護(hù),使用簡單)
1、技術(shù)指標(biāo)
1)測試電流:
三相測試:20A+20A、10A+10A、5A+5A、1A+1A
分相測試:40A、20A、10A、5A、1A、0.2A
2)測試范圍:40A: 100.0uΩ ~ 0.5Ω 20A: 500.0uΩ ~ 1Ω
10A: 1mΩ ~ 2Ω 5A : 10mΩ ~ 4Ω
1A: 100mΩ ~ 20Ω 0.2A: 1Ω ~ 100Ω
20A+20A 200uΩ ~ 0.3Ω 10A+10A 500uΩ~0.6Ω
5A+5A 10mΩ ~ 1.5Ω 1A+1A 100mΩ ~7Ω
3)分辨率:0.1uΩ
4)準(zhǔn)確度: ±(讀數(shù)×0.2%+2字)
5)外型尺寸:430mm×320mm×230mm
6)重量: 12kg
2、使用條件
1)環(huán)境溫度: -10℃ ~ 50℃ 環(huán)境濕度: ≤ 85%RH
2)工作電源: AC220V ± 10% 電源頻率: (50±1)Hz
三、面板功能介紹(SHHZBC3340變壓器直流電阻儀易于維護(hù),使用簡單)
面板示意圖(圖一)
液 晶 屏:顯示實時時鐘,操作菜單、測試數(shù)據(jù)以及簡易操作說明
按鍵:采用“↑"、“↓"、“←"、“→"、“確認(rèn)"、“返回"六鍵控制儀器所有功能操作(另:配有“復(fù)位"鍵,即在任何時候任何界面,可按此鍵使儀器恢復(fù)到開機上電狀態(tài))
基本功能:“←"、“→"鍵移動光標(biāo)(測試過程中可修改分接位),“↑"、“↓"鍵修改數(shù)值,“確認(rèn)"鍵執(zhí)行所選操作,“返回"鍵回到上一頁。
電源開關(guān): AC220V電源開關(guān)
接地端子:
接線端子(高壓):接被測變壓器的高壓側(cè)或中壓側(cè)
接線端子(低壓):接被測變壓器的低壓
打印機:打印測試數(shù)據(jù)
USB:優(yōu)盤接口
RS232:廠家升級用
四、儀器接線(SHHZBC3340變壓器直流電阻儀易于維護(hù),使用簡單)
1、用電源線把儀器與外部AC 220 電源連接,用接地線將接地端子與大地連接。
2、兩繞組變壓器測試時依次將高壓測試線(較長的)的四個測試鉗(黃綠紅黑)分別接到高壓側(cè)的A、B、C、O套管上,如果只有A、B、C三個套管,可以將黑色測試鉗懸空;測試線另一端與儀器的接線端子對應(yīng)連接。將低壓測試線(較短的)的三個測試鉗(黃綠紅)分別接到低壓側(cè)的a、b、c、套管上,測試線另一端與儀器的接線端子對應(yīng)連接。
注:整個測試過程不用倒線。
3、三繞組變壓器可以將高低壓繞組測試完后,將高壓測試線(較長的)的四個測試鉗倒接到中壓側(cè)測試即可。
4、單相變壓器使用將高壓測試線(較長的)中黃色和綠色的測試鉗接到單相變壓器的高壓側(cè),低壓測試線(較短的)中黃色和綠色的測試鉗接到單相變壓器的低壓側(cè),測試線另一端與儀器的接線端子對應(yīng)連接。
5、儀器配套的測試線已經(jīng)將電流、電壓線設(shè)計到同一鉗口上,接線簡單方便。
五、使用說明(SHHZBC3340變壓器直流電阻儀易于維護(hù),使用簡單)
1、儀器開機顯示畫面(如圖二)
系統(tǒng)初始化完畢后,儀器自動進(jìn)入主菜單界面
2、主菜單(如圖三)
在此界面下,“←"、“→"、“↑"、“↓"均可移動光標(biāo),棕色變大菜單為選中狀態(tài),按“確認(rèn)"鍵進(jìn)入所選菜單。
3、直阻測試菜單(如圖四)
3.1參數(shù)設(shè)置界面
用 “←"、“→"移動光標(biāo)(光標(biāo)可循環(huán)移動,以便用戶快速選擇),“↑"、“↓"鍵修改參數(shù),按“確認(rèn)"鍵保存當(dāng)前參數(shù)并進(jìn)入下一界面,按“返回"鍵將返回上一界面。
3.2、三相變壓器測試
如在圖四中“變壓器相數(shù)"設(shè)置為3,儀器將進(jìn)行三相變壓器的測量。
測量高壓或中壓繞組時儀器將顯示圖五界面,測量低壓繞組時將顯示圖六界面,供用戶選擇測試方案。
3.2.1測試方案選擇
兩界面中,用 “↑"“↓"“←"、“→"移動光標(biāo)(光標(biāo)可循環(huán)移動,以便用戶快速選擇),棕色底色菜單為選中狀態(tài),按“確認(rèn)"鍵進(jìn)入測量界面,如按返回鍵將返回上一界面。
兩界面中,用 “↑"“↓"“←"、“→"移動光標(biāo)(光標(biāo)可循環(huán)移動,以便用戶快速選擇),棕色底色菜單為選中狀態(tài),按“確認(rèn)"鍵進(jìn)入測量界面,如按返回鍵將返回上一界面。
3.2.2 測試過程
1) 高、中壓單相測試
如在圖五中選擇“單相測試……",儀器將進(jìn)入圖七界面
用 “←"、“→"移動光標(biāo)(光標(biāo)可循環(huán)移動,以便用戶快速選擇),“↑"、“↓"鍵修改參數(shù)(分接位與測試電流為可修改項),按“確認(rèn)"鍵即可開始測試儀器將進(jìn)入圖八~圖十界面,如按返回鍵將返回上一界面。
充電完成后,界面底部提示進(jìn)入第二狀態(tài)“2、測試中",第二狀態(tài)后將進(jìn)入第三狀態(tài)“3、實時測量"如圖十
“←"、“→"鍵可修改分接位置,用“↑"、“↓"移動光標(biāo)(光標(biāo)可循環(huán)移動,以便用戶快速選擇),按確認(rèn)鍵執(zhí)行所選操作。等測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,按“打印"則屏幕顯示的測量值及先前設(shè)置的參數(shù)將一同打印,如按保存,屏幕將彈出保存窗口提示選擇存儲器(如圖十一)
用“↑"、“↓"移動光標(biāo),按確認(rèn)鍵保存,保存任務(wù)完成后儀器自動回到測試界面,也可不保存,按返回鍵即可回到測試界面。
如果是有載調(diào)壓繞組,可以調(diào)到下一分接位,屏幕數(shù)據(jù)自動跟蹤測試,“←"、“→"改變屏幕的分接位置,測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,按“保存"數(shù)據(jù)就可以保存到設(shè)置的分接位置了。如果對屏幕顯示數(shù)據(jù)有疑問,可以按“重復(fù)測",儀器將重新測試電流電壓信號,計算阻值。一組數(shù)據(jù)測試完畢后,按“停止測試",屏幕提示“正在放電",并顯示放電電流。放電結(jié)束后,屏幕重新回到圖七開始測試界面,可以更改測試電流或分接位置(測量低壓繞組時也可修改測試相)繼續(xù)測試或返回上一界面選擇其它項目進(jìn)行測試。
2)高、中壓三相測試
如在圖五中選擇“三相測試……",儀器將進(jìn)入圖十二界面
用 “←"、“→"移動光標(biāo)(光標(biāo)可循環(huán)移動,以便用戶快速選擇),“↑"、“↓"鍵修改參數(shù)(分接位與測試電流為可修改項),按“確認(rèn)"鍵即可開始測試,如按返回鍵將返回上一界面。
三相測試過程,儀器將先對AO相加電,測量出AO相電阻值,屏幕顯示如圖十三
儀器自動判斷阻值穩(wěn)定后(也可手動判斷,點擊“繼續(xù)下一步"即可放電,放電完成后切換到三相充電),開始放電,放電完成后自動切換到三相充電電流,待電流穩(wěn)定后自動計算三相阻值(帶中性點)如(圖十四~圖十五)。
充電完成后,界面底部提示進(jìn)入第二狀態(tài)“2、測試中",第二狀態(tài)完成后將進(jìn)入實時測量狀態(tài)如圖十五
“←"、“→"鍵可修改分接位置,用“↑"、“↓"移動光標(biāo)(光標(biāo)可循環(huán)移動,以便用戶快速選擇),按確認(rèn)鍵執(zhí)行所選操作。等測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,按“打印"則屏幕顯示的測量值及先前設(shè)置的參數(shù)將一同打印,如按保存,屏幕將彈出保存窗口提示選擇存儲器(請參照單相測試保存方法)。
如果是有載調(diào)壓繞組,可以調(diào)到下一分接位,屏幕數(shù)據(jù)自動跟蹤測試,“←"、“→"改變屏幕的分接位置,測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,按“保存"將數(shù)據(jù)保存到顯示分接位置的值。調(diào)整有載分接開關(guān),調(diào)到下一個分接,儀器跟蹤測試阻值并顯示出來。也可以按“重復(fù)測"重新采集電壓電流信號,進(jìn)行計算。按“←"、“→"鍵調(diào)整儀器顯示的分接位置,等數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,按“保存"將數(shù)據(jù)保存到顯示分接位置的值。一直測完所有分接,然后選擇“停止測試"按鈕,按“確認(rèn)"鍵開始放電,等放電結(jié)束,儀器回到圖十二測試界面,可以更改測試電流繼續(xù)測試或返回上一界面選擇其它項目進(jìn)行測試。
3)低壓繞組測試
如在圖六中選擇“四點法測試"儀器將進(jìn)入圖十六界面
用 “←"、“→"移動光標(biāo)(光標(biāo)可循環(huán)移動,以便用戶快速選擇),“↑"、“↓"鍵修改參數(shù)(分接位、測試電流與測試相為可修改項),按“確認(rèn)"鍵即可開始測試,如按返回鍵將返回上一界面。
低壓繞組具體測試、打印和保存過程請參照高、中壓單相測試過程。
3.3 單相變壓器測試
按單相變壓器接線方法接好線后,在測試參數(shù)設(shè)置界面(圖四)中將“變壓器相數(shù)"設(shè)置為1,儀器將進(jìn)行單相變壓器的測量,進(jìn)入圖十七界面。
用 “←"、“→"移動光標(biāo)(光標(biāo)可循環(huán)移動,以便用戶快速選擇),“↑"、“↓"鍵修改參數(shù)(分接位與測試電流為可修改項),按“確認(rèn)"鍵即可開始測試,如按返回鍵將返回上一界面。
具體測試、打印和保存過程請參照高、中壓單相測試過程。
4、溫升試驗菜單
如用戶選擇溫升試驗菜單,請參照第3項中直阻測試過程,則圖四~圖十七左下角任務(wù)欄將顯示“溫升試驗"字樣,并且儀器測出阻值后將每隔30秒鐘自動打印一次當(dāng)前數(shù)據(jù)。
5、數(shù)據(jù)存取菜單
在主菜單界面選擇數(shù)據(jù)存取進(jìn)入數(shù)據(jù)存取界面,如圖十八
用“↑"、“↓"移動光標(biāo)(光標(biāo)可循環(huán)移動,以便用戶快速選擇),確認(rèn)鍵執(zhí)行所選操作,用“←"、“→"可改變折算溫度值(折算值根據(jù)溫度值改變),然后按“打印"或“轉(zhuǎn)存"按鈕可打印或轉(zhuǎn)存至U盤當(dāng)前記錄并自動按當(dāng)前設(shè)定折算溫度算出折算值。
特別說明:
本儀器在進(jìn)入數(shù)據(jù)存取界面時,自動讀取存儲器中新一條記錄,用戶可以按“上一條"按鈕查詢過去記錄,打印時將彈出窗口供用戶選擇單條打印或多條打印,單條打印即打印當(dāng)前顯示記錄,多條打印即從當(dāng)前記錄開始向前打印n條記錄,通過“←"、“→"可設(shè)定打印起始記錄號,結(jié)束記錄號即為當(dāng)前顯示記錄號。
6、高壓消磁菜單
在主菜單界面選擇高壓消磁進(jìn)入高壓消磁界面,如圖十九
用 “←"、“→"移動光標(biāo)(光標(biāo)可循環(huán)移動,以便用戶快速選擇),“↑"、“↓"鍵修改參數(shù)(消磁相為可修改項),按“確認(rèn)"鍵即可開始消磁(圖二十、圖二十一),如按返回鍵將返回上一界面。
當(dāng)消磁進(jìn)度達(dá)到100%后,界面提示“消磁完成"并伴有蜂鳴器鳴叫,告知用戶消磁過程已完成,可進(jìn)行下一項任務(wù)。
用 “←"、“→"移動光標(biāo)(光標(biāo)可循環(huán)移動,以便用戶快速選擇),“↑"、“↓"鍵可修改數(shù)值,按確認(rèn)鍵設(shè)定時鐘,按返回鍵時鐘保持原來值,并返回主菜單。
通過數(shù)字化手段將海量的分散負(fù)荷聚合成一個整體,依據(jù)電力供需、電價波動等因素的變化不斷調(diào)整虛擬電廠內(nèi)負(fù)荷的高低,就可以實現(xiàn)對電網(wǎng)調(diào)度、安全穩(wěn)定的快速響應(yīng)。
雖然看起來虛擬電廠對負(fù)荷側(cè)需求響應(yīng)的提升并不大,但在數(shù)字化技術(shù)的加持下,虛擬電廠對負(fù)荷側(cè)的管理可以基本實現(xiàn)自動化和快速響應(yīng),而且基于大數(shù)據(jù)技術(shù),虛擬電廠可以最大限度地挖掘用戶的負(fù)荷調(diào)節(jié)潛力。這些都是當(dāng)下的技術(shù)和人力無法提供的優(yōu)勢。
如果說高溫限電讓虛擬電廠從一個“全新的概念"走向臺前為人關(guān)注,那么其數(shù)字化技術(shù)對于新能源發(fā)展的潛在推動,則是其“爆火"的真正內(nèi)核動力。
2022年,全國風(fēng)電、光伏發(fā)電新增裝機達(dá)到1.25億千瓦。而可再生能源的總裝機量也突破12億千瓦,達(dá)到12.13億千瓦,第1次超越了火電裝機,占全國發(fā)電總裝機的47.3%??稍偕茉窗l(fā)電量也達(dá)到2.7萬億千瓦時,占全社會用電量的31.6%。
可再生裝機越來越多、發(fā)電量越來越大,靈活性資源的短缺就會愈發(fā)嚴(yán)重,這無疑給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運營帶來了極大的壓力。但隨著技術(shù)的進(jìn)步,“虛擬電廠可以對分散的可再生能源發(fā)電實現(xiàn)很大程度的管理,促進(jìn)新能源的消納。"
目前,盡管煤電靈活性改造、氣電、化學(xué)儲能、抽蓄等能夠為電網(wǎng)提供靈活性調(diào)節(jié)能力,但相比之下,虛擬電廠有其更加特別的優(yōu)勢。
首先就是靈活性。理論上來說,虛擬電廠可以整合絕大部分的用電、發(fā)電單元,而且可以將這些可調(diào)節(jié)資源自由組合。這意味著其容量可大可小,而且相應(yīng)電網(wǎng)需求的速度更快,幾乎可以做到無縫銜接。這種絕對*的靈活性對于以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)來說,是至關(guān)重要的。
其次就是經(jīng)濟(jì)性。東吳證券曾發(fā)布研究報告稱,根據(jù)國家電網(wǎng)的測算,通過火電廠實現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷,滿足5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億,相比之下,通過虛擬電廠僅需投資500-600億元,虛擬電廠的成本僅為火電廠的1/8-1/7。
實際上,虛擬電廠的建設(shè)更多地是依托現(xiàn)有的可調(diào)節(jié)資源硬件,投入在軟件方面。而其他的可調(diào)節(jié)資源建設(shè)都首先需要固定資產(chǎn)投入,然后對電網(wǎng)改造升級,需要硬件+軟件的兩步投入。
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