構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需要加強負(fù)荷管理、促進(jìn)“供需協(xié)同”。隨著可再生能源的發(fā)展,電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和支撐能力亟須提升。通過電力負(fù)荷管理實現(xiàn)負(fù)荷側(cè)資源精細(xì)化、常態(tài)化、規(guī)范化的監(jiān)測調(diào)控和服務(wù)管理,有助于引導(dǎo)各類市場主體廣泛參與電力系統(tǒng)運行和電力市場交易,推動實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲多元智能互動和多要素智能協(xié)同,支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
服務(wù)能源電力保供??稍偕茉纯焖侔l(fā)展增強電源出力不確定性,疊加惡劣天氣頻發(fā),電力供需缺口呈現(xiàn)惡劣性、短時性、季節(jié)性、傳導(dǎo)性特點,保供電壓力不斷增大。電力負(fù)荷管理通過引導(dǎo)電力用戶通過需求響應(yīng)等方式參與系統(tǒng)調(diào)節(jié),有助于保持電力供需平衡、助力電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運行。
促進(jìn)可再生能源高效消納??稍偕茉囱b機(jī)容量和發(fā)電量不斷上升,對傳統(tǒng)“源隨荷動”的電網(wǎng)調(diào)度運行方式提出了極大挑戰(zhàn)。電力負(fù)荷管理通過能效提升、負(fù)荷轉(zhuǎn)移和削減、快速調(diào)節(jié)等方式提供不同時間尺度、不同類型的靈活調(diào)節(jié)能力支撐,提升可再生能源的消納能力。
滿足電力用戶多元需求。隨著電力市場化改革的深入,負(fù)荷資源參與市場交易的程度也將逐步加深,負(fù)荷特性由剛性、消費型向柔性、產(chǎn)銷型轉(zhuǎn)變,電力用戶的服務(wù)需求更為多元。電力負(fù)荷管理通過豐富服務(wù)模式,完善負(fù)荷管理系統(tǒng)平臺及技術(shù),提升電網(wǎng)互動服務(wù)和資源優(yōu)化配置能力,滿足電力用戶節(jié)能提效、通過參與市場交易提升經(jīng)濟(jì)收益等多元需求。
一、概述(WBDCS-8000電廠直流系統(tǒng)接地報警裝置性能穩(wěn)定,售后有保障)
WBDCS-8000直流電源系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置是在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)提升。提高了裝置的測量精度和抗電容干擾的能力。在性能指標(biāo)的適應(yīng)性、調(diào)試的方便性及運行的可靠性方面均處于國內(nèi)上游水平。裝置利用了信號相位鎖定、超前校正及跟蹤積木式結(jié)構(gòu)等技術(shù),從根本上解決了判斷數(shù)據(jù)不全、選線不準(zhǔn)等弊病。且根據(jù)2011年12月國家電網(wǎng)公司制定的《十八項國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》中的第五項“防止變電站全停及重要客戶停電事故”中明確提出了原有的直流電源系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置,要求增加交流竄直流故障的測記和報警功能。本裝置采用實時跟蹤信息零處理技術(shù),解決了交流信號竄入直流故障的測記和報警,是作為直流系統(tǒng)逐步改造提升的理想設(shè)備。廣泛適用于電力、石化、冶金、郵電、鐵路等行業(yè)發(fā)電廠及變電站。是一種提高電網(wǎng)自動化管理水平、確??煽窟\行及故障準(zhǔn)確定位的理想智能儀器。
二、整機(jī)測量原理說明(WBDCS-8000電廠直流系統(tǒng)接地報警裝置性能穩(wěn)定,售后有保障)
根據(jù)直流系統(tǒng)的特殊性,本裝置的測量從測量內(nèi)容區(qū)分,可分為四大部分,一是母線監(jiān)測,二是分支回路查巡,三是交流竄直流監(jiān)與報警,直流系統(tǒng)交流成份紋波的監(jiān)測。
2.1直流母線監(jiān)測
2.1.1 在直流系統(tǒng)中,分別從橋網(wǎng)絡(luò)A和橋網(wǎng)絡(luò)B讀取X和Y兩個直流中心對地電壓值。
見圖-
◎ U 為直流系統(tǒng)母線電壓 ◎ U+為直流系統(tǒng)母線正極對地電壓
◎ U-為直流系統(tǒng)母線負(fù)極對地電壓 ◎ R+為直流系統(tǒng)母線正極對地電阻
◎ R-為直流系統(tǒng)母線負(fù)極對地電阻 ◎ X為電橋網(wǎng)絡(luò)A直流中點對地電壓
◎ Y為電橋網(wǎng)絡(luò)B直流中點對地電壓
2.1.2根據(jù)電路基本原理分析,要準(zhǔn)確求出正對地電阻R+和負(fù)對地電阻R-,必建立兩組獨立的電橋網(wǎng)絡(luò)方程,將其聯(lián)立求解,才能真正求出兩個電阻R+和R-的電阻值。R1、R2、R分別組成電橋網(wǎng)絡(luò),R1≠R2為常量,我們充分利用兩個不平衡橋網(wǎng)絡(luò)A和網(wǎng)絡(luò)橋B??梢詫?dǎo)出絕緣電阻R+和R-僅與母線電壓及測量值“X”與“Y”有關(guān)。經(jīng)電腦編程分別計算出R+與R-的數(shù)值,同時也可以計算出母線正端對地電壓U+與母線對地電壓U-值。結(jié)構(gòu)原理如圖一所示。
2.2支回路查巡,故障定位,報警。
主機(jī)中配有大功率電阻做為電橋,檢測支路時定時啟動電橋電阻信號接至直流系統(tǒng)的正負(fù)極與地之間。利用電阻電橋之間的轉(zhuǎn)換,不同的接地電阻與投入的電橋電阻之間的并聯(lián),產(chǎn)生不同對地電壓,產(chǎn)生了不同的接地漏電流,安裝于各支路的傳感器檢測每個支路漏電流。工作原理見(圖二)所示。如果支路有電阻接地、交流竄入故障、直流互竄故障的支路信號、對于故障回路則該支路上的傳感器產(chǎn)生感應(yīng)電壓,感應(yīng)電壓的大小與支路電阻成反比。感應(yīng)電壓信號經(jīng)模擬選擇開關(guān)、放大、帶通濾波、相位比較、濾波、A/D轉(zhuǎn)換、送CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,再通過RS485接口轉(zhuǎn)入主機(jī)。
隨著電網(wǎng)容量的不斷擴(kuò)大,電壓等級的不斷提高,分支回路也相應(yīng)的增多,有的變電站已多達(dá)500分支回路以上。為了滿足這方面的需求,本裝置利用了總線技術(shù),采用分層分布式設(shè)計。將每16回路增加一個采集模塊,這種分層分布式的分散結(jié)構(gòu)不需改變原有的主機(jī)結(jié)構(gòu)。并可以拓展到512個回路。采樣模塊和主機(jī)之間利用RS485接口實現(xiàn)并接。每個模塊地址碼可以在現(xiàn)場隨意設(shè)定,大大提高了產(chǎn)品的適用性和裝置的可靠性。
2.3 直流系統(tǒng)中交流成份(紋波)的監(jiān)測。故障報警。
電路采用耦合、交直流分解等特殊電路處理,能實時準(zhǔn)確地對直流電源紋波含量即紋波電壓值,計算直流中的紋波系數(shù),如圖三。
2.4 交流竄直流保護(hù),故障幅度與錄波與波形分析,竄入支路故障定位。
主機(jī)配置母線交流電壓檢測電路,母線通過電容隔直流、差分運放、快速整流、濾波、高速AD,實時檢測母線上的交流信號,并反饋至主芯片,若外部交流竄入電壓大于所設(shè)定的信號,通過聲光報警及干接點輸出報警相關(guān)信息,并啟動了支路巡查電路,巡查電路確定故障支路。并記錄保存本次報警相關(guān)信息,大大提高系統(tǒng)的方便性和可靠性。如圖四。
2.5 直流互竄檢測,故障定位與分析。
本機(jī)內(nèi)置快速高精度檢測電路,實時檢測現(xiàn)場兩段母線之間的直流互竄故障,并準(zhǔn)確查找互竄支路,大大提高系統(tǒng)的方便性和可靠性。為了保證直流電源對變電站可靠運行需要。常常設(shè)有兩段獨立的直流電源。同一變電站兩段直流是要求分開獨立運行,由于接線錯誤,設(shè)備老化通常會造成兩段母線發(fā)生了電氣上的連接,出現(xiàn)了兩段母線手拉手現(xiàn)象?,F(xiàn)有的直流系統(tǒng)是采用兩個電橋監(jiān)測各自的母線,兩段母線出現(xiàn)了電氣上的連接也說是會出現(xiàn)我們常說的“兩點接地現(xiàn)象”。兩點接地現(xiàn)象常常會對變電站的繼電保護(hù)正常運行造成一定的危險。我們利用了現(xiàn)有直流接地裝置的技術(shù)升級,將電橋電路的智能化技術(shù)與支路巡查電路進(jìn)行充分的結(jié)合,成功解決了直流系統(tǒng)兩段母線出現(xiàn)了電氣上的連接,也就是發(fā)生了手接手的兩點接地進(jìn)行了告警,并通過支路巡查定位,準(zhǔn)確地查找發(fā)生兩段直流母線互竄的回路。我們將兩臺獨立測量的直流絕緣監(jiān)察裝置通過測量與通迅技術(shù),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,進(jìn)行了定位,有效地查找發(fā)生直流互竄接地的回路。
發(fā)生直流互竄的主要歸納為有五種工作方式:
現(xiàn)象一、第1段母線負(fù)端與第2段母線負(fù)互竄。
現(xiàn)象二: 第1段母線正和第2段母線正互竄.
現(xiàn)象三:第1段母線正和第2段母線正,第1段母線負(fù)和第2段母線負(fù)同時互竄
現(xiàn)象四:第1段母線負(fù)端和第2段母線正端互竄,或第1段母線正端和第2段母線負(fù)端互竄。
三、功能特點(WBDCS-8000電廠直流系統(tǒng)接地報警裝置性能穩(wěn)定,售后有保障)
本裝置采用Cortex-M3內(nèi)核的STM32芯片為主控芯片,集成度高,抗干擾能力強,運行速度快,功耗低。
3.1 操作界面基于菜單式的人性化設(shè)計。
3.2相關(guān)的所有參數(shù)均可通過菜單進(jìn)行設(shè)置,相關(guān)的所有報警均通過聲光輸出和相應(yīng)的干接點輸出。
3.3準(zhǔn)確檢測直流電壓、模塊狀態(tài)、直流絕緣及接地選線為;精準(zhǔn)區(qū)分母線接地、支路接地,并顯示接地電阻阻值;自動分辨兩條或兩條以上支路同時接地的故障等。
3.4可隨時操作界面進(jìn)入全部支路的巡檢操作,以觀察全部支路的接地狀況。
3.5 可隨時操作界面進(jìn)入全部支路的單檢操作,分全部支路單檢(通過按鍵循環(huán)檢測)和選定支路單檢(通過按鍵選定某一支路檢測)。
3.6 保存顯示當(dāng)前5次的母線絕緣報警記錄。
3.7 提供檢測2段母線的紋波電壓和紋波系數(shù)。
3.8 對CT極性無一致性要求、無方向要求。
3.9 信號采集數(shù)據(jù)采用RS485接口技術(shù),使數(shù)據(jù)的有效傳輸距離可達(dá) 1000米。
3.10裝置提供串行數(shù)據(jù)通訊接口(RS-232、RS-485)和外部設(shè)備連系。
3.11 裝置提供100M的以太網(wǎng)接口。
3.12支路檢測速度快.巡檢16路以后的數(shù)據(jù)時,平均每路巡檢時間低于1秒。
3.13 本機(jī)可以通過參數(shù)設(shè)定設(shè)置交流竄入報警門限(交流有效值)。
3.14裝置采用實時跟蹤信息零處理技術(shù),解決了交流信號竄入直流故障的測記和報警。
3.15采用彩屏液晶顯示、中文界面、顯示直觀明了,并帶有液晶自動保護(hù)功能。
3.16本系統(tǒng)可提供簡單的多機(jī)連接功能,適用于復(fù)雜的多級直流系統(tǒng)中,不會出誤報及拒報現(xiàn)象。
3.17 紋波測量:采用實時全數(shù)字寬帶測量、實時測量全范圍的直流電源紋波、電壓值、并計算紋波系數(shù)值,有效記錄直流電源中的交流含量。
四、技術(shù)性能指標(biāo)(WBDCS-8000電廠直流系統(tǒng)接地報警裝置性能穩(wěn)定,售后有保障)
4.1 適應(yīng)環(huán)境溫度:-10℃~+55℃:濕度≤90%
4.2 大氣壓:80-110KPA;
4.3 直流系統(tǒng)電壓等級:220Vdc、110Vdc、48Vdc、24Vdc;
4.4裝置工作電壓:AC/DC 85-265v
4.5 母線段數(shù):二段
4.6 繼電器接點電流:DC220V/3A
4.7 母線電壓測量精度:±0.5%
4.8 母線絕緣電阻測量精度:0-5KΩ偏差0.1KΩ
5-50KΩ偏差≤5%
50-100KΩ偏差≤10%
4.9 繼電器動作報警時間: ≤2秒
4.10 支路絕緣電阻測量精度:0.5-10KΩ片偏差≤15%
10-25KΩ偏差≤20%
4.11 交流竄入電壓測量范圍:0-300V
4.12 交流竄入電壓測量精度:≤1%
4.13 紋波測量范圍:0-100V
4.14 紋波測量精度大于1%
4.15裝置功耗:≤30W
4.16 裝置重量:≤8Kg
4.17 外型尺寸:(長×高×深):360×135×280㎜,
4.18 采集單元外型:155×95×43㎜
五、產(chǎn)品圖片(WBDCS-8000電廠直流系統(tǒng)接地報警裝置性能穩(wěn)定,售后有保障)
5.1主機(jī)前面板各部件功能介紹:見上圖所示。
5.1.1按鍵“上”鍵、“下”鍵、“左”鍵、“右”鍵、“確定”鍵、“取消”鍵。
5.1.2指示燈
電源指示燈:儀器通上電源時,該燈亮。
信號指示燈:儀器進(jìn)入支路檢測狀態(tài)后,該燈亮。
超壓報警燈:母線電壓超過門限設(shè)定值時,該燈亮。
欠壓報警燈:母線電壓低于門限設(shè)定值時,該燈亮。
絕緣報警燈:母線對地絕緣電阻低于門限設(shè)定值時,該燈亮。
支路報警燈:支路檢測時,接地電阻值低于門限設(shè)定值時,該燈亮。
瞬時接地?zé)簦耗妇€瞬時對地絕緣電阻值低于門限設(shè)定值時,該燈亮。
交流串路燈:當(dāng)有交流竄入時,該燈亮。
5.1.3液晶顯示器
中文顯示設(shè)定參數(shù),母線監(jiān)測數(shù)據(jù)及支路檢測數(shù)據(jù)等.
5.1.4電源開關(guān)
電源開關(guān)置于機(jī)箱后面,置ON時接通儀器工作電源,置OFF時,電源切斷。
5.2主機(jī)后面面板簡介
后面板上貼有接線端子功能表,見下圖所示。其中故障報警繼電器輸出為常閉觸點,當(dāng)儀器正常工作時,該繼電器觸點斷開;當(dāng)儀器發(fā)生故障時,該繼電器觸點閉合。其它報警繼電器輸出均為常開觸點,只有報警輸出時,相應(yīng)的繼電器觸點才閉合。
六、通電前檢查
6.1裝置到貨后,首先應(yīng)檢查包裝箱上的產(chǎn)品登記單與裝置箱體上的質(zhì)量檢驗合格證,并確認(rèn)與訂貨一致。
6.2打開裝置機(jī)箱對裝置各部件進(jìn)行檢查,確定各部件有無松動及損壞現(xiàn)象,檢查有關(guān)電纜線連接是否可靠。
6.3核對裝置工作電源電壓和現(xiàn)場電壓是否相符。
6.4上述各項檢查完畢方可通電試驗。
現(xiàn)階段電力負(fù)荷管理在服務(wù)電力保供和能源轉(zhuǎn)型方面已取得顯著成效。但結(jié)合新型電力系統(tǒng)建設(shè)要求,電力負(fù)荷管理在以下三方面有待完善:
負(fù)荷管理常態(tài)化能力有待提升。當(dāng)前負(fù)荷調(diào)節(jié)需求不斷增大、頻次不斷增加,負(fù)荷管理的定位正由應(yīng)急保供為主逐步向常態(tài)化、規(guī)?;⒕?xì)化服務(wù)電力用戶轉(zhuǎn)變,對各類負(fù)荷資源可調(diào)能力的分析研判和精準(zhǔn)掌握提出更高要求。同時,虛擬電廠、負(fù)荷聚合商、新能源汽車、分布式電源等新主體、新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn),需加強對各類資源的統(tǒng)一規(guī)范管理、統(tǒng)一服務(wù),細(xì)化相關(guān)業(yè)務(wù)流程和管理規(guī)范,支撐負(fù)荷管理更好地開展。
市場的引導(dǎo)作用有待強化。當(dāng)前負(fù)荷資源主要通過激勵型需求響應(yīng)參與市場交易,在參與主體、應(yīng)用場景、補償方式等方面已有積極探索,但負(fù)荷資源常態(tài)化參與市場交易還面臨交易品種尚不完備、資金分?jǐn)倷C(jī)制未完全理順、價格傳導(dǎo)機(jī)制不順暢等問題,電力用戶參與意愿不足。因此,亟須結(jié)合電力市場改革進(jìn)程和供需形勢變化,完善價格和市場機(jī)制,使負(fù)荷資源的多維度價值實現(xiàn)極大化。
多方協(xié)同機(jī)制有待健全?,F(xiàn)階段負(fù)荷資源的重要作用已得到社會廣泛重視,但政府、電網(wǎng)企業(yè)、電力用戶等不同主體的訴求和角色存在差異,有待進(jìn)一步凝聚各方共識,厘清各方職責(zé)和定位,探索合作共贏的協(xié)同機(jī)制,以支撐電力保供為核心推動負(fù)荷管理工作落地實施。
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