長期以來(lai)，火電(dian)、水電(dian)等作為(wei)電(dian)網(wang)主要支撐性電(dian)源，有力的保障了電(dian)網(wang)可靠穩定(ding)運(yun)行。隨著“雙碳”目標推進(jin)，新能源占比不斷增加(jia)，而同步發電機(ji)電源比例不斷降低(di)，電力(li)系(xi)統面臨系(xi)統平(ping)衡機(ji)制由“確(que)定性發電跟蹤不確(que)定負荷(he)”轉變為“不確定(ding)發電與不確定(ding)負荷雙(shuang)向(xiang)匹配”、現有可控電源的深度調節能力(li)難以(yi)抵消(xiao)新能源出力(li)的隨機波動性等問題，電網可靠穩定運行(xing)將(jiang)受到嚴峻考驗。

“就目前而言，基于新(xin)能源(yuan)的(de)特(te)性，電網(wang)是沒辦法(fa)無限(xian)接(jie)納新(xin)能源(yuan)并網(wang)的(de)。”目(mu)前在實(shi)際工(gong)程(cheng)中廣泛使用的(de)變流(liu)器采用跟網型控制策略(lve)，其外部表現為(wei)電流(liu)源(yuan)特性，無法承擔按需(xu)提供(gong)慣量保持供(gong)需(xu)平衡（頻(pin)率(lv)穩定）和(he)平穩電網電壓，隨(sui)著新(xin)能源(yuan)發電裝置的(de)不斷增加(jia)，系統(tong)擾動對電力系統(tong)可靠(kao)運行的(de)影(ying)響越來越明顯(xian)。

婁彥濤(tao)坦言，“近(jin)幾年，隨著大(da)規(gui)(gui)模(mo)(mo)新(xin)能(neng)源建設的推進，暴露出(chu)了非常(chang)大(da)的系(xi)統可靠(kao)穩定(ding)風(feng)險問(wen)題，包括整個系(xi)統一次調(diao)頻(pin)能(neng)力不足、故(gu)障(zhang)影(ying)(ying)響(xiang)范圍擴大(da)等，對(dui)電網(wang)(wang)造成了很(hen)大(da)沖擊。而新(xin)能(neng)源大(da)基地大(da)規(gui)(gui)模(mo)(mo)并網(wang)(wang)，一旦發生(sheng)事故(gu)對(dui)電網(wang)(wang)的影(ying)(ying)響(xiang)更是不可估量的。”

西安西電(dian)(dian)電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子有(you)限公司副總經(jing)理白世軍進一步(bu)表示，當前存在有(you)新(xin)能(neng)(neng)源打捆水電(dian)(dian)、火電(dian)(dian)并(bing)網(wang)送(song)電(dian)(dian)其實也是(shi)從保障(zhang)電(dian)(dian)網(wang)穩(wen)定(ding)考慮，一定(ding)程度上限制了(le)大規模新(xin)能(neng)(neng)源規模外(wai)送(song)的需(xu)要(yao)，為了(le)應對(dui)新(xin)能(neng)(neng)源發電(dian)(dian)高比例并(bing)網(wang)導致傳統電(dian)(dian)網(wang)慣性(xing)減弱的問題，新(xin)能(neng)(neng)源裝備(bei)的新(xin)發展以及構(gou)網(wang)型技術越(yue)來(lai)越(yue)被(bei)行業所關注(zhu)。

一、產品及選用（WBVLF3000超低頻耐壓(ya)裝(zhuang)置十余年研發生(sheng)產經驗）

1、命名說明

2、超(chao)低頻系列產品                         表1

3、根據被試(shi)對(dui)向選擇適當規格的產品。

使(shi)用時，試品(pin)(pin)電容(rong)量不得超過(guo)儀器的額(e)定容(rong)量。試品(pin)(pin)電容(rong)量過(guo)小，會影(ying)響(xiang)輸出波形。若小于0.05μF，儀器(qi)將不能(neng)正常輸出。可并聯(lian)0.1 μF的電容輔助輸出。下面是一些(xie)設備的電容量，供用戶參考。

不同發電(dian)機的單相對地電(dian)容量                          表2

交聯聚乙烯絕緣單芯電(dian)(dian)力電(dian)(dian)纜(lan)的電(dian)(dian)容量(μF/km)    表(biao)3

4、試品電流的估算方法(fa)：

計(ji)算公式：　Ｉ＝２πfＣＵ

二、絕緣耐(nai)壓試驗(yan)原理（WBVLF3000超低頻耐壓裝(zhuang)置十(shi)余年(nian)研發生(sheng)產(chan)經驗）

超低頻(pin)(pin)絕(jue)緣(yuan)耐(nai)壓試(shi)驗(yan)(yan)實際上是工(gong)頻(pin)(pin)耐(nai)壓試(shi)驗(yan)(yan)的(de)一種(zhong)替代方法。我們(men)(men)知道，在對大(da)型發電機、電纜等試(shi)品進行工(gong)頻(pin)(pin)耐(nai)壓試(shi)驗(yan)(yan)時，由(you)于它們(men)(men)的(de)絕(jue)緣(yuan)層(ceng)呈現較大(da)的(de)電容量(liang)，所以需(xu)要很大(da)容量(liang)的(de)試(shi)驗(yan)(yan)變壓器(qi)或(huo)諧振變壓器(qi)。這樣一些巨(ju)大(da)的(de)設備，不但笨重(zhong)，造(zao)價(jia)高，而且使用(yong)十分不便。為了(le)(le)(le)解決這一矛盾，電力部門采用(yong)了(le)(le)(le)降(jiang)低試(shi)驗(yan)(yan)頻(pin)(pin)率，從而降(jiang)低了(le)(le)(le)試(shi)驗(yan)(yan)電源的(de)容量(liang)。從國內外(wai)多年的(de)理(li)論和實踐(jian)證明，用(yong)0.1Hz超低頻(pin)耐(nai)(nai)壓試(shi)驗替代工頻(pin)耐(nai)(nai)壓試(shi)驗，不但能有(you)同樣的等效性，而(er)且設(she)備(bei)的體積大為縮小，重量大為減輕 ，理(li)論上容(rong)量約(yue)為(wei)工(gong)頻的(de)五(wu)百分之一。試驗程序大(da)大(da)地減化，與工(gong)頻試驗相比優越性更多(duo)。這就是為(wei)什么發達(da)國(guo)家普遍采(cai)用這一方法的(de)原因。我國(guo)電力部(bu)以委托武漢高壓研究(jiu)所起草了《35kV及以(yi)下交(jiao)聯聚乙烯絕緣(yuan)電力電纜(lan)超低頻（0.1Hz）耐(nai)壓試(shi)驗方法(fa)》行業標準。我國正在推廣(guang)(guang)這一方法(fa)，本(ben)儀(yi)器(qi)是根據(ju)我國這一需(xu)要研制而成的(de)。可廣(guang)(guang)泛用于電(dian)纜(lan)、大型高壓旋轉電(dian)機、電(dian)力電(dian)容器(qi)的(de)交流耐(nai)壓試(shi)驗之中。

三、產品簡介（WBVLF3000超(chao)低(di)頻耐壓裝(zhuang)置十余年研發生產經驗）

本產品(pin)接合(he)了現代數字變頻先(xian)進技術，采用(yong)(yong)微機控制，升壓(ya)、降壓(ya)、測量、保護完全自(zi)動化(hua)，并(bing)且在自(zi)動升壓(ya)過程中(zhong)能進行人工干(gan)預。由(you)于全電子化(hua)，所(suo)以體(ti)積小(xiao)重(zhong)量輕、大屏幕(mu)液(ye)晶顯示，清(qing)晰直觀(guan)、打印(yin)機輸出試驗(yan)報告。設計(ji)指標完全符(fu)合(he)《電力設備專用(yong)(yong)測試儀器通用(yong)(yong)技術條(tiao)件，第4部分：超低(di)頻高壓(ya)發(fa)生(sheng)器通(tong)用技(ji)術條件(jian)》電(dian)力(li)行業標準，使用十分方便。現在國內外(wai)均采用機械式的辦法進(jin)行調制(zhi)和解調產(chan)生(sheng)超低(di)頻信號，所(suo)以(yi)存(cun)在正(zheng)弦(xian)波波形不標準，測量誤差大，高壓(ya)部分有(you)火花放電(dian)，設備笨重，而且正(zheng)弦(xian)波的二，四象限還需要(yao)(yao)大功(gong)率(lv)高壓(ya)電(dian)阻進(jin)行放電(dian)整形，所(suo)以(yi)設備的整體(ti)功(gong)耗較(jiao)大。本產(chan)品均能克服這樣(yang)一(yi)些不足之處，另外(wai)，還有(you)如下特(te)點(dian)需要(yao)(yao)特(te)別說(shuo)明(ming)：

電流、電壓數據均(jun)直接通(tong)過高壓側采樣獲(huo)得(de)，所以數據真(zhen)實、準(zhun)確。

過(guo)壓保護：當輸(shu)出超過(guo)所設定的限(xian)壓值時(shi)，儀(yi)器將停(ting)機保護，動作時(shi)間小于２０ms。

過流保(bao)(bao)護(hu)：設(she)計為高低壓(ya)雙重保(bao)(bao)護(hu)，高壓(ya)側(ce)可按設(she)定(ding)值進行精準停(ting)機

保(bao)護；低壓(ya)側的(de)電流超(chao)過額定電流時(shi)將進行(xing)停機保(bao)護，動作時(shi)間(jian)都小于２０ms。

★ 高壓輸出保護電(dian)阻設計在升壓體內，所以外(wai)面不需另接(jie)保護電(dian)阻。

由于采(cai)用了高低(di)壓閉環(huan)負反(fan)饋(kui)控制電路，所以(yi)輸出無容升效應(ying)。

四、技術參(can)數(shu)（WBVLF3000超低頻耐壓(ya)裝置十余年(nian)研發生產經驗(yan)）

1、輸出額定(ding)電(dian)壓：參見表1

2、輸出(chu)頻率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。

3、帶載能力：參見表1    0.1  Hz  *大1.1μF

0.05 Hz  *大2.2μF

0.02 Hz  *大5.5μF

4、測(ce)量(liang)精度(du)：３%

5、電壓正，負(fu)峰值(zhi)誤差(cha)：≤３％

6、電壓(ya)波(bo)形失真(zhen)度：≤５％

7、使用(yong)條件：戶內、戶外；溫(wen)度：-10℃∽+40℃；濕度：≤85％RH

8、電源(yuan)：交流50 Hz，220V ±5%

9、電源保險管：參見(jian)表1

五、結構(gou)說(shuo)明（WBVLF3000超低頻耐壓裝置十余年(nian)研(yan)發(fa)生產(chan)經驗）

1、控制器面板示意圖  

                             圖1

圖1中(zhong)各部件示意以(yi)及功能(neng)說明：

(1)“地(di)”：接地(di)(di)端(duan)子(zi)，使用時(shi)與大地(di)(di)相連。

(2)“控(kong)制輸出”：輸(shu)出多芯(xin)插座，使用(yong)時與(yu)升壓體的輸(shu)入(ru)多芯(xin)插座相連(lian)。

(3)“對(dui)比(bi)度”：對(dui)比(bi)(bi)度(du)調(diao)節旋(xuan)扭，用于調(diao)節液晶顯(xian)示器的對(dui)比(bi)(bi)度(du)。

(4)“功(gong)能(neng)鍵(jian)”：其功能由(you)顯(xian)示(shi)(shi)器提(ti)示(shi)(shi)欄對應位(wei)置提(ti)示(shi)(shi)。

(5)“AC220V”：電源輸入插座，內藏保險管。

(6)“開關”：電源開關。內藏指(zhi)示燈，開時(shi)亮，關時(shi)熄。

(7)“打(da)印機”：打(da)印測試報告。

(8)“液晶顯示器”：顯示測試(shi)數據。

2、升壓器結構示意圖

六 操作說(shuo)明

1、連線方法

                        圖3 （連線圖(tu)）

連線說明：用本產(chan)品隨機配備的兩根專用線和接地線按圖(tu)3的方(fang)法(fa)連接。電源插座用電源線連至(zhi)50Hz/220V的(de)交流電上。

2、操作程序

(1) 開機(ji)。(注(zhu)意:每次開(kai)(kai)機前都要(yao)對試品充分(fen)放電(dian)，升壓過程中需要(yao)停(ting)(ting)機時請(qing)先按停(ting)(ting)機鍵，再用電(dian)源(yuan)開(kai)(kai)關)

按(an)上(shang)述方法連好所有(you)線路之后，就可(ke)以將電源開(kai)關打(da)開(kai)。儀(yi)器(qi)在微機上(shang)電復位下，自動進入如圖4所示(shi)的設限(xian)界面。在進(jin)行連線、拆線、或暫不(bu)使用儀器時，應(ying)將電源(yuan)關掉。電源(yuan)插座上裝有保(bao)險管。若開機屏幕(mu)無顯示(shi)，應(ying)先(xian)檢查保(bao)險管是否熔斷。大小應(ying)按表1提供的數據更換。

(2) 設置限定(ding)參數

                      圖4（設定界面）

在圖4所(suo)示的設限界面(mian)上(shang)，可(ke)根據試驗(yan)的需要設定(ding)好試驗(yan)頻率、試驗(yan)電壓(ya)、高(gao)壓(ya)側的過(guo)壓(ya)保(bao)護值(zhi)、過(guo)流保(bao)護值(zhi)、試驗(yan)時(shi)間。將光標移到相應的設定(ding)，按確定(ding)鍵選擇。

頻率有三種選擇：0.1、0.05、0.02。它規定了儀器的輸出頻率(lv)。單位為Hz

試驗電壓范圍為(wei)10KV至額定值。(請(qing)不要設(she)小于(yu)10KV的試驗電壓),它規定了我們所(suo)要升(sheng)至(zhi)的試(shi)驗電壓(ya)。儀器升(sheng)至(zhi)這個(ge)設定電壓(ya)值(zhi)時，就不再升(sheng)壓(ya)，并保持在這個(ge)峰值(zhi)下進行等幅的正弦波輸(shu)出。

電壓保(bao)護值設定范圍為(wei)0至(zhi)額(e)定值(zhi)，單(dan)位為kV。它規定(ding)了通過試(shi)品的(de)電壓上(shang)限值(zhi)，當(dang)電壓超過此設(she)定(ding)時(shi)，儀器自動切斷輸出，進(jin)行停機操作。一般情況下電壓保護值(zhi)設(she)定(ding)為比試(shi)驗電壓高(gao)4KV。

電流(liu)保(bao)護值(zhi)設(she)定(ding)范圍為0至額定值，單位為mA。它規(gui)定(ding)了通過(guo)試(shi)品的電(dian)流上限值，當電(dian)流超過(guo)此(ci)設(she)定(ding)時，儀器自(zi)動(dong)切斷輸出，進行(xing)停機操作。

定時修(xiu)改范圍：0-99分(fen)。它規定了試驗(yan)時間的長短。單位為分(fen)鐘。

以上電壓，電流均為峰值(zhi)，儀器顯示的測量(liang)數據，以及打印報告上的電壓電流值(zhi)均為峰值(zhi)。

將(jiang)光標移(yi)到“啟(qi)動試(shi)驗電壓(ya)”按確定鍵，儀(yi)器進入(ru)圖5所示(shi)的升(sheng)壓(ya)界面。

 自動升壓

自(zi)檢成功后，儀器自(zi)動進入(ru)升壓(ya)(ya)狀(zhuang)態(tai)。儀器將(jiang)(jiang)用(yong)若干個周期的時間(jian)將(jiang)(jiang)電(dian)壓(ya)(ya)升至設(she)定(ding)值(zhi)。在升壓(ya)(ya)過(guo)程中(zhong)，按停機(ji)鍵，儀器將(jiang)(jiang)切斷電(dian)壓(ya)(ya)輸(shu)出，回到開始畫面(mian)。當(dang)升壓(ya)(ya)值(zhi)接(jie)近設(she)定(ding)值(zhi)時出現圖6

                          圖6

此時按(an)“上下(xia)”鍵，微調電(dian)壓，按(an)“確定”鍵，儀器開(kai)始計(ji)時，計(ji)時結(jie)束后(hou)(hou)自動打印試驗報告。回(hui)到開(kai)始畫面，放電(dian)結(jie)束后(hou)(hou)再(zai)開(kai)始下(xia)一(yi)次測(ce)量(liang)。

★另外還有(you)兩種非正(zheng)常停機(ji)：過壓(ya)保(bao)護停機(ji)、過流保(bao)護停機(ji)。停機(ji)后(hou)出現(xian)相應的提(ti)示(shi)界(jie)面，放(fang)電結(jie)束后(hou)，再(zai)調(diao)整限制電壓(ya)值或限制電流值，再(zai)開始下次測(ce)量(liang)。

2022年8月29日，工業和信息化(hua)部、財(cai)政部、商務部、國務院國有(you)資(zi)產監督管理委員(yuan)會、國家市場監督管理總局聯合發布的《加快電力裝備綠色低碳(tan)更(geng)新發展行動計(ji)劃》（下稱《行動計(ji)劃》）提出，通過5-8年時間，電力裝備供給(gei)結構顯著改善，保障(zhang)電網輸配效率明顯提升，基本滿足適應非(fei)化石(shi)能源高比例、大規模接(jie)入(ru)的新型電力系統建設需要(yao)。

值得注意的是，該(gai)份文件明確提(ti)出了(le)，推(tui)(tui)進風光儲一體(ti)化(hua)裝(zhuang)備(bei)(bei)發展，推(tui)(tui)動(dong)構網型新能源發電(dian)裝(zhuang)備(bei)(bei)研究開發，這對(dui)我國電(dian)力裝(zhuang)備(bei)(bei)整體(ti)的改善(shan)和提(ti)高起到了(le)重要的戰(zhan)略(lve)意義(yi)。

據了(le)解，構(gou)網型變(bian)流器是通過(guo)在(zai)變(bian)流器控(kong)制環節中模擬(ni)同步(bu)發電機(ji)的(de)運行機(ji)制，讓新能(neng)(neng)源發電機(ji)組變(bian)得像同步(bu)機(ji)一樣對電網有足夠的(de)支撐能(neng)(neng)力(li)。“在風電(dian)、光伏等新能源發電(dian)側(ce)，打造構網型并網技(ji)術，能夠幫助提升電(dian)力系統的穩(wen)定(ding)性和可(ke)靠(kao)性。”西(xi)安西(xi)電(dian)電(dian)力電(dian)子有限公(gong)司執行董事婁彥濤表(biao)示，構網型技(ji)術(shu)的(de)實現(xian)將極大(da)程(cheng)度(du)的(de)降低(di)當(dang)前(qian)大(da)規模新能源并網的(de)電(dian)網風險，目前(qian)這一技(ji)術(shu)已(yi)經在國內外的(de)新能源變流器、儲(chu)能系統中開展了(le)部(bu)分研究示范(fan)，其(qi)技(ji)術(shu)應用(yong)前(qian)景被寄予厚望。

今年(nian)年(nian)初的一(yi)份數據顯示，西北電網2022年預(yu)計新能源投產超(chao)四(si)千(qian)萬千(qian)瓦（包括沙漠、戈壁(bi)、荒漠大型風光基地項目），總裝機將超(chao)過(guo)1.8億千瓦，同時，電化(hua)學(xue)儲能投(tou)產(chan)將(jiang)突破三百(bai)萬千瓦，西北(bei)電網(wang)將(jiang)迎來(lai)史上新能源(yuan)投(tou)產(chan)規模很大的一(yi)年。

對于此，西北電網也(ye)在(zai)相關(guan)計(ji)劃中表示要(yao)持續做好涉(she)網性能提升。按照(zhao)新版導則、新版風電場接(jie)入電力(li)系統技術規定等要(yao)求，嚴把并網技術關(guan)，加快新能源抗擾、主動支撐、感知能力(li)改造(zao)，推動其從(cong)“并(bing)網”向“組網”轉變；同時積極試點支撐新型電力系統的構網型新能(neng)源和儲能(neng)涉網技(ji)術，盡可能(neng)避(bi)免“先投(tou)產、再改造”的發展老(lao)路。

據(ju)西安西電(dian)(dian)電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子有限(xian)公司執行(xing)董事婁(lou)彥濤透露，“構網型”電(dian)力(li)電(dian)子(zi)變流器(qi)推廣應用是電(dian)網企業(ye)(ye)、新(xin)能源(yuan)設備制造商、新(xin)能源(yuan)業(ye)(ye)主(zhu)等多方(fang)博弈發展(zhan)的過程。未來，市場剛性需(xu)求(qiu)會比較強烈，目(mu)前主(zhu)流設備廠商都(dou)在(zai)布局(ju)相關產業(ye)(ye)。西安西電(dian)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)有限公司也在(zai)做相關領(ling)域的產業(ye)(ye)布局(ju)。

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