2022年2月6日凌晨,正值春節(jié)長假期間,國網(wǎng)上海電力開展了2022年第1次填谷需求響應。此次“虛擬電廠”的常態(tài)化啟用,不僅完成了低谷時段負備用調(diào)控能力的技術測試,為電網(wǎng)運行的可靠性和經(jīng)濟性提供了技術儲備,而且驗證了“無感調(diào)控”模式的應用可行性,使上海電網(wǎng)的“虛擬電廠”技術繼續(xù)走在國內(nèi)前列。
上海是國內(nèi)目前負荷峰值、區(qū)域負荷密度、負荷峰谷差*大的城市。依托“虛擬電廠”理念,發(fā)揮需求側(cè)管理“電網(wǎng)可預控、用戶愿參與”的優(yōu)勢,既可實現(xiàn)特定時段內(nèi)的負荷調(diào)節(jié),保證電網(wǎng)的可靠穩(wěn)定運行,又可以削峰填谷,提升電網(wǎng)的經(jīng)濟運行水平。此舉已成為匹配上海超大型城市電網(wǎng)運行的一項重要手段。
在2月6日實施的響應中,國網(wǎng)上海電力采用“日前邀約、日內(nèi)定時調(diào)用”的模式,要求建筑用能控制系統(tǒng)及電動汽車有序充電等應邀資源需具備“無感調(diào)控”能力,即在不影響用戶正常生產(chǎn)、生活秩序的前提下,用戶側(cè)智能終端自動接受需求響應調(diào)控指令,按照預置策略本地分解執(zhí)行,事后按照預定計劃自動恢復,全程無人工現(xiàn)場干預。與傳統(tǒng)調(diào)用模式相比,“無感調(diào)控”戶均影響更小、用戶積極性更強、調(diào)控精度更高、響應時效更快、電網(wǎng)調(diào)控更可靠。
“本次需求響應基于全業(yè)務流程線上貫通,通過資源直控能力測試,驗證了‘無感調(diào)控’模式的應用可行性。”國網(wǎng)上海電力客服中心需求側(cè)管理中心主任鄭慶榮說,“這也是我們加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型,促進‘雙碳’目標實現(xiàn)的一項舉措。”經(jīng)統(tǒng)計,本次需求響應*大填谷容量為4.1萬千瓦,累計填谷電量為7.1萬千瓦時,消納清潔能源2.2萬千瓦時,
近年來,國網(wǎng)上海電力積極實施數(shù)字化賦能工程,促進“雙碳”目標在電力行業(yè)的落地,實現(xiàn)了產(chǎn)品更新數(shù)字化、生產(chǎn)運營智能化、用戶服務敏捷化、產(chǎn)業(yè)體系生態(tài)化。除了“虛擬電廠”技術以外,國網(wǎng)上海電力還建設智慧保電體系,實現(xiàn)保電業(yè)務與“大云物移智”新技術的融合運用,升級智慧平臺,打造保電*強大腦;建設“智慧城市能源云平臺”,使電網(wǎng)能源大腦與城市管理大腦深度融合,服務上海城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
第1章 特點與技術參數(shù)(LY808C繼電保護測試儀設計精巧,結(jié)構(gòu)簡單)
第1節(jié) 主要特點
1.滿足現(xiàn)場所有試驗要求。本儀器具有標準的六相電壓,六相電流輸出,既可對傳統(tǒng)的各種繼電器及保護裝置進行試驗,也可對現(xiàn)代各種微機保護進行各種試驗,特別是對變壓器差功保護和備自投裝置,試驗更加方便。
2.各種技術指標完全達到電力部頒發(fā)的DL/T624-1997《繼電保護微機型試驗裝置技術條件》的標準。
3.經(jīng)典的Windows XP操作界面,人機界面友好,操作簡便快捷;高性能的嵌入式工業(yè)控制計算機和10.4寸分辨率為800×600的LED真彩顯示屏,可以提供豐富直觀的信息,包括設備當前的工作狀態(tài)及各種幫助信息等。
4.本機Windows XP系統(tǒng)自帶恢復功能,避免因非法關機或誤操作等引起的系統(tǒng)崩潰。
5.配備有超薄型工業(yè)鍵盤和光電鼠標,可以象操作普通PC機一樣通過鍵盤或鼠標完成各種操作。
6.主控板采用DSP+FPGA結(jié)構(gòu),16位DAC輸出,對基波可產(chǎn)生每周2000點的高密度正弦波,大大改善了波形的質(zhì)量,提高了測試儀的精度。
7.功放采用高保真線性功放,既保證了小電流的精度,又保證了大電流的穩(wěn)定。
8.采用USB接口直接和PC機通訊,無須任何轉(zhuǎn)接線,方便使用。
9.可連接筆記本電腦(選配)運行。筆記本電腦與工控機使用同一套軟件,無須重新學習操作方法。
10.具備GPS同步試驗功能。裝置可內(nèi)置GPS同步卡(選配)通過RS232口與PC機相連,實現(xiàn)兩臺測試儀異地進行同步對調(diào)試驗。
11.配有獨立專用直流輔助電壓源輸出,輸出電壓分別為110V(1A),125V(0.6A)。以提供給需要直流工作電源的繼電器或保護裝置使用。
12.具有軟件自較準功能,避免了要打開機箱通過調(diào)整電位器來校準精度,從而大大提高了精度的穩(wěn)定性。
第2節(jié) 技術參數(shù)(LY808C繼電保護測試儀設計精巧,結(jié)構(gòu)簡單)
1.1交流電流源(6*30A)
單相電流輸出(有效值)
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0--30A/相,精度:0.2% ±5mA
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六相并聯(lián)輸出(有效值)
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0--180A/六相同相位并聯(lián)輸出
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相電流長時間允許工作值(有效值)
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10A
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輸出功率
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320VA
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六相并聯(lián)電流輸出功率
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1000VA
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六并電流輸出允許工作時間
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5S
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頻率范圍
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0--1000Hz,精度0.01Hz
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諧波次數(shù)
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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.直流電流源
直流電流輸出
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0--±10A/相,精度:0.2% ±5mA
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3.交流電壓源
單相電壓輸出(有效值)
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0--125V/相,精度:0.2% ±5mV
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線電壓輸出(有效值)
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0--250V
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相電壓/線電壓輸出功率
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75VA/100VA
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頻率范圍
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0--1000Hz,精度:0.001Hz
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諧波次數(shù)
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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.直流電壓源(LY808C繼電保護測試儀設計精巧,結(jié)構(gòu)簡單)
單相電壓輸出幅值
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0--±150V,精度:0.2% ±5mV
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線電壓輸出幅值
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0--±300V
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相電壓/線電壓輸出功率
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90VA/180VA
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5.開關量端子
開關量輸入端子
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8對
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空接點
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1--20mA,24V 裝置內(nèi)部有源輸出
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電位翻轉(zhuǎn)
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無源接點:低阻短接信號
有源接點:0-250V DC
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開關量輸出端子
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4對,空接點,遮斷容量:110V/2A,125V/1A
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6.其他(LY808C繼電保護測試儀設計精巧,結(jié)構(gòu)簡單)
時間范圍
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1ms--9999s,測量精度:1ms
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單機體積重量
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體積 390 x 395 x180mm3,約18Kg
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電源
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AC125V±10%,50Hz,10A
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第2章 裝置硬件結(jié)構(gòu)(LY808C繼電保護測試儀設計精巧,結(jié)構(gòu)簡單)
第1節(jié) 裝置硬件組成
1.內(nèi)置高性能工業(yè)控制計算機
本裝置采用高性能工控機作為控制計算機,配有自還原CF卡,10.4″800×600分辨率LED真彩顯示器。本機帶高性能專用工業(yè)鍵盤和鼠標,無須另接外設就可直接使用,軟件在Windows XP操作系統(tǒng)下運行,操作簡便。裝置面板配有兩個USB接口,可方便地進行數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)通信和軟件升級等。(多功能接口可升級)
2.DSP數(shù)字信號處理系統(tǒng)
采用6000系列DSP控制器作為核心,FPGA可編程邏輯器件輸出波形,由于采用的是DDS硬件輸出波形的技術,使波形頻率和相位精度相當高,同時,該系統(tǒng)與工控機通訊直接采用USB2.0接口,使得數(shù)據(jù)通訊穩(wěn)定可靠。
3.D/A和A/D轉(zhuǎn)換
采用高精度D/A轉(zhuǎn)換器,同時采用有源低通濾波器,使輸出波形平滑,幅頻特性優(yōu)良。同時控制系統(tǒng)還保留了12路12位A/D轉(zhuǎn)換電路,可實時采集12路模擬量的輸出波形并通過軟件在屏幕上顯示實際輸出的波形,幅值和相位。
4.高精度線性電壓,電流功率放大器
電流、電壓采用高性能線性放大器直接耦合輸出方式,使電流,電壓源可直接輸出交流和直流波形,并可通過軟件計算輸出各種如方波、各次諧波疊加的組合波形,故障暫態(tài)波形等,可以較好地模擬各種短路故障時的電流,電壓特征。功放電路采用進口大功率高保真模塊式功率器件做功率輸出級,結(jié)合精心合理設計的散熱結(jié)構(gòu),具有足夠大的功率冗余和熱容量,功放電路具有完備的過熱、過流、過壓及短路保護,電流回路允許開路,不會損壞裝置。面板有電流開路指示燈,以方便用戶檢查接線正確與否。同時面板還有電壓過載或短路指示燈,當電壓回路(在有輸出情況下)發(fā)生短路時,該指示燈發(fā)亮并啟動蜂鳴器報警。大電流限時采用獨特的硬件,限時電路,克服了傳統(tǒng)的軟件限時的缺點,使大電流使用更方便更可靠。
5.開關量輸入、開關量輸出
裝置共有開關量輸入端子8對,開關量輸出端子4對。開入量、開出量都由光電隔離器和24V直流繼電器組成,其工作電源為獨立的24V工作電源,所以在COM端與開入量之間有24V的直流電壓。以下是幾種常見的開入量的接線示意圖:
帶電位的空接點:
電位翻轉(zhuǎn):
空接點:
6.專用獨立的直流電源輸出
裝置配有兩路110V直流電源電壓輸出,頭尾相接組成+110V、0V、-110V三個端子輸出,只能作保護裝置的工作電源,不能作直流操作電源使用。+110V、-110V兩端子可輸出125V直流電壓。
2021年9月,由國網(wǎng)上海電科院儲能團隊編制的《電力儲能系統(tǒng)-2-200部分:設備參數(shù)和測試方法-電力儲能系統(tǒng)在光儲充電站的案例研究》正式出版,這是國內(nèi)第1個IEC TC
120電力儲能國際標準。
這份標準的制定者、儲能團隊負責人方陳介紹說,該標準自2017年開始籌備,中間歷經(jīng)多次提案變更、工作組變化等一波三折,通過5次會議討論后,于2019年7月正式立項。標準編制過程中,針對案例數(shù)據(jù)不夠、代表性不足等難題,項目組對國內(nèi)外電力儲能系統(tǒng)在光儲充電站的案例開展了廣泛調(diào)研,補充了豐富的國內(nèi)外案例數(shù)據(jù)。“在標準進入TC120流轉(zhuǎn)后,項目組全力以赴,及時響應,對來自三個國家共計47條修改意見進行認真修改完善。*終,標準以全票贊成的結(jié)果發(fā)布出版。”方陳說,“能為我國創(chuàng)造在該領域的一項‘第1’,此前的辛苦都不算什么。”
標準,這是國網(wǎng)上海電力正在發(fā)力深耕的領域。2018~2021年,由國網(wǎng)上海電力主導或參與編制的國際標準共有13項,其中IEC標準6項、IEEE標準6項、CIGRE報告1項。今后,全世界在開展光儲充電站建設、變壓器直流偏磁抑制裝置制造等工作時,都將依據(jù)這些出自國網(wǎng)上海電力人之手的標準。
“身在上海這樣一座國際化的超大型城市,有著更多走在世界前列的電力應用場景,這為我們開展國際標準制定帶來了便利,我們也將此項工作視作應盡之責。”國網(wǎng)上海電力科技部科研及成果管理處主管陸啟宇表示,“目前,我們已主動布局,提出電力機器人、超導電纜、碳足跡、配網(wǎng)PMU等國際標準提案5項。相信在不久的將來,將有越來越多的中國標準成為世界標準。”
2021年,國網(wǎng)上海電力大力推進成果轉(zhuǎn)化應用。21項科技成果在上海市知識產(chǎn)權(quán)交易中心掛牌交易,轉(zhuǎn)化收益310.5萬元;浦東供電公司依托成果“臨港新片區(qū)綜合能源管控平臺”開展技術服務,收益149萬元;華東電試院“電網(wǎng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)能力評價及性能提升技術”等6項轉(zhuǎn)化成果開展項目收益分紅。
2022年,國網(wǎng)上海電力將繼續(xù)圍繞新型電力系統(tǒng)建設和新技術發(fā)展,堅持“攀高峰”和“接地氣”相結(jié)合,推動科研一體化接力運作,開展謀劃大項目、打造大示范、培育大成果、塑造大專家的“四大布局”,提升“精準投入、精心培養(yǎng)、精品產(chǎn)出”的“三精管理”,構(gòu)建具有韌性電網(wǎng)的特征上海城市新型電力系統(tǒng),持續(xù)提升新能源接入消納與低碳減排能力、電網(wǎng)可靠穩(wěn)定經(jīng)濟運行能力、終端電氣化和能源高效利用能力“三大能力”,打造世界觀察中國城市新型電力系統(tǒng)建設的窗口,為構(gòu)建城市新型電力系統(tǒng)和公司高質(zhì)量發(fā)展提供堅強的科技支撐,為實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標做出積極貢獻。
科技是第1生產(chǎn)力,更新是第1動力。當下,國網(wǎng)上海電力立足“世界觀察中國電力的窗口”定位,實施更新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,持續(xù)強化科技新策源功能,在新型電力系統(tǒng)核心技術供給、雙碳與數(shù)字化轉(zhuǎn)型及技術標準創(chuàng)制等方面取得突破,加快打造新型電力系統(tǒng)技術新高地,全力支撐以“新能源高效消納”“打不垮”和“不停電”的韌性電網(wǎng)為特征的上海城市新型電力系統(tǒng)建設。
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