由國(guó)網(wǎng)福建電科院與國(guó)網(wǎng)泉州供電公司研制的新型分布式光伏“多合一”終端設(shè)備在10千伏科牧廚衛(wèi)分布式光伏站投運(yùn)。這是國(guó)內(nèi)第1個(gè)集遠(yuǎn)動(dòng)、測(cè)控、保護(hù)、安防等關(guān)鍵功能的分布式光伏廠站終端設(shè)備,與常規(guī)配置相比,設(shè)備簡(jiǎn)化但功能不減配,在實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化配置的同時(shí),降低了光伏用戶“可觀、可測(cè)、可調(diào)、可控”實(shí)施成本,提升了分布式光伏運(yùn)行管理水平。
近年來(lái),我省分布式光伏發(fā)展迅速,截至2023年8月,分布式光伏裝機(jī)容量達(dá)683.6萬(wàn)千瓦,比去年同期增長(zhǎng)101.32%。分布式光伏規(guī)?;尤虢o電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了挑戰(zhàn),原有管理的規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)化水平亟待提升。今年6月29日,福建省發(fā)布了新修訂的地方標(biāo)準(zhǔn)《10kV及以下電力用戶業(yè)擴(kuò)工程技術(shù)規(guī)范》,完善了對(duì)分布式光伏的功能配置要求。
“在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越完善的同時(shí),如何降低光伏用戶的投資壓力,引導(dǎo)用戶主動(dòng)規(guī)范化配置,是我們研發(fā)這個(gè)新型終端設(shè)備的出發(fā)點(diǎn)?!?
一.主要測(cè)試功能:(見(jiàn)表1)(LYFA3000B觸摸屏互感器伏安特性綜合測(cè)試儀測(cè)試精準(zhǔn),穩(wěn)定可靠)
CT(保護(hù)類、計(jì)量類)
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PT
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? 伏安特性(勵(lì)磁特性)曲線
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? 伏安特性(勵(lì)磁特性)曲線
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? 自動(dòng)給出拐點(diǎn)值
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? 自動(dòng)給出拐點(diǎn)值
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? 自動(dòng)給出5%和10%的誤差曲線
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? 變比測(cè)量
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? 變比測(cè)量(電壓法電流法兼容)
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? 極性判斷
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? 比差測(cè)量
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? 比差測(cè)量
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? 相位(角差)測(cè)量
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? 相位(角差)測(cè)量
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? 極性判斷
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? 交流耐壓測(cè)試
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? 一次通流測(cè)試
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? 二次負(fù)荷測(cè)試
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? 交流耐壓測(cè)試
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? 二次繞組測(cè)試
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? 二次負(fù)荷測(cè)試
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? 鐵心退磁
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?二次繞組測(cè)試
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? 鐵心退磁
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表1
二 主要技術(shù)參數(shù): (見(jiàn)表2)(LYFA3000B觸摸屏互感器伏安特性綜合測(cè)試儀測(cè)試精準(zhǔn),穩(wěn)定可靠)
表2
三. 產(chǎn)品硬件結(jié)構(gòu)(LYFA3000B觸摸屏互感器伏安特性綜合測(cè)試儀測(cè)試精準(zhǔn),穩(wěn)定可靠)
3.1.面板結(jié)構(gòu): (圖1)
3.2.面板注釋:
1 —— 設(shè)備接地端子
2 ——U盤轉(zhuǎn)存口
3 ——打印機(jī)
4 ——液晶顯示器
5 ——過(guò)流保護(hù)(功率)開(kāi)關(guān)
6 ——主機(jī)電源開(kāi)關(guān)
7 ——P1、P2:CT變比/極性試驗(yàn)時(shí),大電流輸出端口
8 ——S1、S2:CT變比/極性試驗(yàn)時(shí),二次側(cè)接入端口
9 ——K1、K2:CT/PT勵(lì)磁(伏安)特性試驗(yàn)時(shí),電壓輸出端口,電壓法CT變比/極性試驗(yàn)時(shí),二次接入端
10 ——A、X :PT變比/極性時(shí),一次側(cè)接入端口
11 ——a、x :PT變比/極性時(shí),二次側(cè)接入端口
12 ——L1、L2:電壓法CT變比/極性試驗(yàn)時(shí),一次接入端
13 ——D1、D2 :二次直阻測(cè)試
14 ——主機(jī)電源插座
四.操作方式及主界面介紹(LYFA3000B觸摸屏互感器伏安特性綜合測(cè)試儀測(cè)試精準(zhǔn),穩(wěn)定可靠)
4.1、主菜單 (見(jiàn)圖2)
開(kāi)機(jī)之后默認(rèn)進(jìn)入CT測(cè)試,CT測(cè)試主菜單共有“勵(lì)磁”、“負(fù)荷”、“直阻”、“變比極性”、“角差比差”、“交流耐壓”、“一次通流” 、“數(shù)據(jù)查詢”、“系統(tǒng)設(shè)置” 、“PT”10種選項(xiàng)。
PT測(cè)試主菜單共有“勵(lì)磁”、“負(fù)荷”、“直阻”、“變比極性”、“角差比差”、“交流耐壓”、“數(shù)據(jù)查詢” 、“CT”8種選項(xiàng)。
五.CT測(cè)試(LYFA3000B觸摸屏互感器伏安特性綜合測(cè)試儀測(cè)試精準(zhǔn),穩(wěn)定可靠)
5.1、CT勵(lì)磁(伏安)特性測(cè)試
在CT主界面中,點(diǎn)擊“伏安特性” 選項(xiàng)后,即進(jìn)入測(cè)試界面如圖4。
(1)、參數(shù)設(shè)置:
勵(lì)磁電流:設(shè)置范圍(0—20A)為儀器輸出的設(shè)置電流,如果實(shí)驗(yàn)中電流達(dá)到設(shè)定值,將會(huì)自動(dòng)停止升流,以免損壞設(shè)備。通常電流設(shè)置值大于等于1A,就可以測(cè)試到拐點(diǎn)值。
勵(lì)磁電壓:設(shè)置范圍(0—2500V)為儀器輸出的設(shè)置電壓,通常電壓設(shè)置值稍大于拐點(diǎn)電壓,這樣可以使曲線顯示的比例更加協(xié)調(diào),電壓設(shè)置過(guò)高,曲線貼近Y軸,電壓設(shè)置過(guò)低,曲線貼近X軸。如果實(shí)驗(yàn)中電壓達(dá)到設(shè)定值,將會(huì)自動(dòng)停止升壓,以免損壞設(shè)備。
(2)、試驗(yàn):
接線圖見(jiàn)界面,測(cè)試儀的K1、K2為電壓輸出端,試驗(yàn)時(shí)將K1、K2分別接互感器的S1、S2(互感器的所有端子的連線都應(yīng)斷開(kāi))。檢查接線無(wú)誤后,合上功率開(kāi)關(guān),選擇“開(kāi)始”選項(xiàng),即開(kāi)始測(cè)試。
試驗(yàn)時(shí),上方白色狀態(tài)欄會(huì)有提示“正在測(cè)試”,測(cè)試儀開(kāi)始自動(dòng)升壓、升流,當(dāng)測(cè)試儀檢測(cè)完畢后,試驗(yàn)結(jié)束并描繪出伏安特性曲線圖。
注意:圖4中“校準(zhǔn)”功能:主要用于查看設(shè)備輸出電壓電流值,不用于互感器功能測(cè)試,詳情見(jiàn)附錄一。
2)、伏安特性(勵(lì)磁)測(cè)試結(jié)果操作說(shuō)明
試驗(yàn)結(jié)束后,顯示出伏安特性測(cè)試曲線及數(shù)據(jù)(見(jiàn)圖5)。該界面上各操作功能如下:
打 ?。狐c(diǎn)擊“打印”后,先后打印伏安特性(勵(lì)磁)曲線、數(shù)據(jù),方便用戶做報(bào)告用。同時(shí)減少更換打印紙的頻率,節(jié)省時(shí)間,提高效率。
勵(lì)磁數(shù)據(jù):點(diǎn)擊“上頁(yè)” 、“下頁(yè)”即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上下翻。
保 存:點(diǎn)擊“保存”選項(xiàng),按下即可將當(dāng)前所測(cè)數(shù)據(jù)保存,保存成功后,狀態(tài)欄顯示“保存完畢”。并且可在數(shù)據(jù)查詢菜單中進(jìn)行查看。
誤差曲線:點(diǎn)擊“誤差曲線”選定后,屏上將顯示伏安特性試驗(yàn)的誤差曲線的設(shè)置,設(shè)定參數(shù)后,選擇5%或10%誤差曲線即計(jì)算出的誤差曲線。
自定義打?。撼绦驎?huì)按照表格中的10個(gè)電流值進(jìn)行打印。
以下四項(xiàng)為誤差曲線計(jì)算時(shí)的設(shè)置項(xiàng):
額定負(fù)荷 :CT二次側(cè)額定負(fù)荷。
額定二次 :CT的二次側(cè)額定電流
ALF :準(zhǔn)確限值系數(shù),如:被測(cè)CT銘牌為“5P10”,“10”即為限制系數(shù)。
5% :自動(dòng)計(jì)算出5%誤差曲線數(shù)據(jù)并顯示誤差曲線。
10% :自動(dòng)計(jì)算出10%誤差曲線數(shù)據(jù)并顯示誤差曲線。
5.2、CT變比極性試驗(yàn)
進(jìn)入CT變比極性菜單后首先選擇測(cè)試方式,對(duì)于套管CT,或者一次阻抗過(guò)大無(wú)法升電流來(lái)測(cè)量變比時(shí),或接線位置過(guò)高不便攜帶沉重的電流線連接時(shí),請(qǐng)選擇電壓法。
1:電流法變比極性測(cè)試。
1)參數(shù)設(shè)置:
進(jìn)入測(cè)試界面見(jiàn)圖6。
一次側(cè)測(cè)試電流: 0 ~600A,測(cè)試儀P1、P2端子輸出的大電流;
二次側(cè)額定電流: 1A或5A。
2)試驗(yàn):
CT一次側(cè)接P1、P2,CT二次側(cè)接S1、S2,不檢測(cè)的二次繞組要短接,設(shè)置二次側(cè)額定電流及編號(hào)后,合上功率開(kāi)關(guān),選擇“開(kāi)始”選項(xiàng),試驗(yàn)即開(kāi)始。
上方白色狀態(tài)欄會(huì)有提示“正在測(cè)試”,直至試驗(yàn)完畢退出自動(dòng)測(cè)試界面,或按下”停止”人為中止試驗(yàn),裝置測(cè)試完畢后會(huì)自動(dòng)停止試驗(yàn),試驗(yàn)完成后,即顯示變比極性測(cè)試結(jié)果??梢赃x擇 “保存” 、“打印”及“返回”選項(xiàng)進(jìn)行下一步操作。
儀器本身的同色端子為同相端,即P1接CT的P1,S1接CT的S1時(shí),極性的測(cè)試結(jié)果為減極性。
2:電壓法變比極性測(cè)試。
1)參數(shù)設(shè)置:
在CT主界面中,選擇“變比極性”后,進(jìn)入測(cè)試界面見(jiàn)圖7,設(shè)置二次側(cè)額定電流: 1A或5A。
2)試驗(yàn):
CT一次側(cè)接L1、L2,CT二次側(cè)接K1、K2,不檢測(cè)的二次繞組不用短接,設(shè)置二次側(cè)額定電流及編號(hào)后,合上功率開(kāi)關(guān),選擇“開(kāi)始”選項(xiàng),試驗(yàn)即開(kāi)始。
誤差曲線說(shuō)明
根據(jù)互感器二次側(cè)的勵(lì)磁電流和電壓計(jì)算出的電流倍數(shù)(M)與允許二次負(fù)荷(ZII)之間的5%、10%誤差曲線的數(shù)據(jù)中也可判斷互感器保護(hù)繞組是否合格:
1)在接近理論電流倍數(shù)下所測(cè)量的實(shí)際負(fù)荷大于互感器銘牌上理論負(fù)荷值,說(shuō)明該互感器合格如圖26數(shù)據(jù)說(shuō)明;
2)在接近理論負(fù)荷下所測(cè)量的實(shí)際電流倍數(shù)大于互感器銘牌上的理論電流倍數(shù),也說(shuō)明該互感器合格如圖26數(shù)據(jù)說(shuō)明;
保護(hù)用電流互感器二次負(fù)荷應(yīng)滿足5%誤差曲線的要求,只要電流互感器二次實(shí)際負(fù)荷小于5%誤差曲線允許的負(fù)荷,在額定電流倍數(shù)下,合格的電流互感器的測(cè)量誤差即在5%以內(nèi)。二次負(fù)荷越大,電流互感器鐵心就越容易飽和,所允許的電流倍數(shù)就越小。因此,5%誤差曲線即n/ZL曲線為圖9所示曲線。在圖26中例所示(所測(cè)保護(hù)用CT為5P10 20VA):其中5為準(zhǔn)確級(jí)(誤差極限為5%),P為互感器形式(保護(hù)級(jí)),10為準(zhǔn)確限值系數(shù)(10倍的額定電流),20VA表示額定二次負(fù)荷(容量)。電流倍數(shù)為10.27倍(接近10倍)時(shí),所允許的二次負(fù)荷為27.19Ω,大于該CT的額定負(fù)荷20VA(20VA/1=20Ω),通過(guò)該數(shù)據(jù)可判斷該互感器合格。另外,在二次負(fù)荷為19.58Ω(接近20Ω) 所允許的二次負(fù)荷為27.19Ω,大于該CT的額定負(fù)荷20VA(20VA/1=20Ω),通過(guò)該數(shù)據(jù)可判斷該互感器合格。另外,在二次負(fù)荷為19.58Ω(接近20Ω)時(shí),所允許的電流倍數(shù)為12.85倍,大于該CT的額定電流倍數(shù)(10倍),通過(guò)該數(shù)據(jù)也可判斷該互感器合格。其實(shí),只要找出這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)中的任意一個(gè),即可判斷所測(cè)互感器是否合格。
如果10%誤差不符合要求一般的做法有:
增大二次電纜界面積(減少二次阻抗)
串接同型同變比電流互感器(減少互感器勵(lì)磁電流)
改用伏安特性較高的繞組(勵(lì)磁阻抗增大)
提高電流互感器變比(增大勵(lì)磁阻抗)
誤差曲線計(jì)算公式:
M =(I*P)/N ZII =(U-(I*Z2))/(K*I)
I 電流 U 電壓
N=1 (1A額定電流) I 電流
N=5 (5A額定電流) Z2 CT二次側(cè)阻抗
P=20 (5%誤差曲線 ) K=19(5%誤差曲線.1A 5A額定電流)
P=10 (10%誤差曲線 ) K=9 (10%誤差曲線.1A 5A額定電流)
據(jù)悉,分布式光伏“多合一”終端設(shè)備安裝于分布式光伏站的配電站房,它集遠(yuǎn)動(dòng)、自動(dòng)發(fā)電/電壓控制、并網(wǎng)點(diǎn)測(cè)控、過(guò)流保護(hù)、防孤島及故障解列、協(xié)議轉(zhuǎn)換、電能質(zhì)量監(jiān)視、信息加密、路由9大功能于一體,外觀比常見(jiàn)電腦主機(jī)略大,但功能上取代了多個(gè)獨(dú)立裝置及屏柜,主要用于分布式光伏的測(cè)量、控制、保護(hù),滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的同時(shí)明顯簡(jiǎn)化了站內(nèi)配置。
此外,分布式光伏“多合一”終端的另一個(gè)亮點(diǎn)為低成本,一次投資低于常規(guī)多個(gè)獨(dú)立裝置及屏柜,并且由于站房?jī)?nèi)接線簡(jiǎn)化、設(shè)備數(shù)量減少,后續(xù)維護(hù)成本低。另外,終端設(shè)計(jì)上采用模塊化、可擴(kuò)展的方式,工程擴(kuò)容需要增加部分接口時(shí),9大功能相關(guān)板卡可插拔可選配,迅速滿足工程擴(kuò)建需要。
“該終端設(shè)備兼顧了電網(wǎng)運(yùn)行要求和用戶意愿,降低了光伏用戶實(shí)施成本,推動(dòng)用戶按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范站內(nèi)配置,提升了分布式光伏的調(diào)管水平和運(yùn)行質(zhì)量?!?
下一步,國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司將對(duì)新型光伏多合一終端的應(yīng)用效果開(kāi)展評(píng)估,探討推廣模式,在工商業(yè)光伏密集的泉州地區(qū)推廣應(yīng)用,總結(jié)分布式新能源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展典型經(jīng)驗(yàn),支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
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