冀北地區(qū)擁有豐富的風光資源，是國家可再生能源發(fā)展規(guī)劃的千萬千瓦級風電基地，也是國家九大清潔能源基地之一。近年來，冀北電網(wǎng)新能源保持強勁發(fā)展勢頭，并網(wǎng)裝機容量由2012年初的427萬千瓦增至今年8月底的3472萬千瓦，翻了三番。
隨著新能源大規(guī)模接入，冀北電網(wǎng)功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)發(fā)生深刻變化，“雙高”特征日趨明顯。“‘雙高’指高比例新能源和高比例電力電子裝備。受新能源、儲能裝機增速，以及數(shù)據(jù)中心等新型負荷增速加快影響，冀北地區(qū)能源結(jié)構(gòu)、電源結(jié)構(gòu)以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)都面臨新形勢。”在國網(wǎng)冀北電科院副院長劉輝看來，未來，上述變化將從地區(qū)映射到國內(nèi)。要保證電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運行，就要構(gòu)建新能源供給消納體系，打造新型電力系統(tǒng)。
“如果把電力系統(tǒng)看作是一臺汽車，那么輪子越大越寬，車輛的穩(wěn)定性就越好，反之其穩(wěn)定性相對較弱?；痣姍C組裝機規(guī)模大，相當于較大較寬的輪胎，所發(fā)電力更為穩(wěn)定，對電網(wǎng)影響小。風機和光伏板單體容量小，電力電子裝備數(shù)量大幅多，相當于較窄較小的輪胎，穩(wěn)定性稍差，對電網(wǎng)的影響也大一些。”
龍凱華表示，為解決新能源低抗擾性與支撐性難題，保證可靠穩(wěn)定運行，電科院從機組、場站出發(fā)，開展主動支撐性新能源設(shè)備控制技術(shù)和新能源場站功率控制技術(shù)，建成世界首座百兆瓦級虛擬同步機示范工程，實現(xiàn)了頻率、電壓、阻尼等先進主動支撐功能。
1．概述（WBXB3000電能諧波測試儀測試速度大大提高）
隨著我國國民經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，電力負荷急劇加大，特別是沖擊性和非線性負荷容量的不斷增長，使得電網(wǎng)發(fā)生波形畸變、電壓波動與閃變和三相不平衡等電能質(zhì)量問題。公司推出的（以下簡稱LYXB3000）是一臺高性能的多功能諧波測試儀。采用DSP+ARM+CPLD 內(nèi)核，3.2”大屏幕液晶(320×240點陣)顯示屏，使結(jié)構(gòu)更緊湊，功能更強大，顯示更方便。后臺管理分析軟件，功能豐富，操作方便。
2．主要用途（WBXB3000電能諧波測試儀測試速度大大提高）
2.1 測量分析公用電網(wǎng)供到用戶端的交流電能質(zhì)量，其測量分析：頻率偏差、電壓偏差、電壓波動和閃變（本功能為選購模塊）、三相電壓允許不平衡度、電網(wǎng)諧波。
2.2 應(yīng)用小波變換測量分析非平穩(wěn)時變信號的諧波。
2.3 測量分析各種用電設(shè)備在不同運行狀態(tài)下對公用電網(wǎng)電能質(zhì)量。
2.3 負荷波動監(jiān)視：定時記錄和存儲電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、相位等電力參數(shù)的變化趨勢。
2.4 電力設(shè)備調(diào)整及運行過程動態(tài)監(jiān)視，幫助用戶解決電力設(shè)備調(diào)整及投運過程中出現(xiàn)的問題。
2.5 測試分析電力系統(tǒng)中斷路器動作、變壓器過熱、電機燒毀、自動裝置誤動作等故障原因。
2.6 測試分析電力系統(tǒng)中無功補償及濾波裝置動態(tài)參數(shù)并對其功能和技術(shù)指標作出定量評價。
2.7 便攜式、多參數(shù)、大容量、高精度及近代信號分析理論的應(yīng)用等特點，使LCT-XB可廣泛地應(yīng)用于輸配電、電力電子、電機拖動等領(lǐng)域。
3．主要功能及特點（WBXB3000電能諧波測試儀測試速度大大提高）
3.1 方便可靠
電壓輸入采用高電壓隔離模塊(2000V、響應(yīng)時間≤2μS)，電流輸入采用交電流鉗(0～50KHz,0～5Arms)使輸入信號和測量系統(tǒng)保障隔離。這樣不僅使LYXB3000在使用上方便、可靠和方便，而且大大提高了抗干擾能力。
3.2 使用方便（WBXB3000電能諧波測試儀測試速度大大提高）
便攜式結(jié)構(gòu)，尺寸小、重量輕、一個人即可攜帶儀器到現(xiàn)場測試；內(nèi)置高性能鋰電池，無需外接電源。
3.3 精度高
諧波符合國標A 級儀器要求。對諧波、三相不平衡度、閃變和波動均采用基準算法，無近似計算，采用高精度A/D（16 位），同時采樣，采集速率12.8 kHz。
3.4 軟件功能強
采用DSP+ARM+CPLD 內(nèi)核，處理速度快，軟件功能豐富，使LYXB3000適用于復(fù)雜的測試工作和數(shù)據(jù)處理工作，大大提高了測試效率和水平。
3.5 通訊接口
提供USB接口，便于與筆記本電腦進行通訊傳輸數(shù)據(jù)。
3.6 測試參數(shù)多
系統(tǒng)頻率、電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變（選配）、電壓偏差、電壓基波有效值和真有效值、電流基波有效值和真有效值、基波有功功率、有功功率、基波視在功率、2-52次諧波、真功率因數(shù)等全部電能質(zhì)量五大國標規(guī)定的參數(shù)。
3.7 大容量存儲
內(nèi)置32MB內(nèi)存，用戶可以配置不同的保存時間步長，有5秒鐘、15秒鐘、30秒鐘、1分鐘、2分鐘、5分鐘、15分鐘、30分鐘等。
4．技術(shù)指標（WBXB3000電能諧波測試儀測試速度大大提高）
4.1 頻率測量
測量范圍：45～55Hz，中心頻率50Hz，測量條件：信號基波分量不小于80％F.S.
測量誤差: ≤0.02Hz
4.2 輸入電壓量程：10-450V
4.3 輸入電流量程：5A，其他量程可以根據(jù)用戶要求選配
4.4 基波電壓和電流幅值：基波電壓允許誤差≤0.5％F.S.；基波電流允許誤差≤1％F.S.
4.5 基波電壓和電流之間相位差的測量誤差：≤0.5°
4.6 諧波電壓含有率測量誤差：≤0.1％
4.7 諧波電流含有率測量誤差：≤0.2％
4.8 三相電壓不平衡度誤差：≤0.2％
4.9 電壓偏差誤差：≤0.2％
4.10 電壓變動誤差：≤0.2％
4.11 功率偏差：≤5％
4.12 閃變誤差：≤5％
4.13 工作時間：內(nèi)部電池可以連續(xù)工作5小時
4.14 外形尺寸（mm）：300×225×135（長×寬×高）
4.15 重量：0.5kg
電網(wǎng)保障馬虎不得。“電網(wǎng)從設(shè)備級、系統(tǒng)級和全網(wǎng)層面設(shè)置了三道防線，來保證電力系統(tǒng)在遇到各種事故時能夠可靠穩(wěn)定運行。”在機網(wǎng)協(xié)調(diào)運行仿真分析實驗室，國網(wǎng)冀北電科院電網(wǎng)技術(shù)中心主任劉苗介紹，“第1道防線是針對電網(wǎng)發(fā)生的常見故障進行精準定位和快速清理。目前這一過程已經(jīng)實現(xiàn)了毫秒級的響應(yīng)，也就是說，用戶根本感覺不到這一過程。第2道防線則是針對輸電線路長久性故障，按預(yù)先控制策略有序切除少量電源，保障電源和負荷的平衡。第三道防線，是在電網(wǎng)發(fā)生重大事故時，我們將有序切除部分電源和負荷，防止大面積停電事故的發(fā)生。”
劉輝指出：“電網(wǎng)系統(tǒng)很復(fù)雜，但簡單類比來說，這些防線就像防洪，這三道防線就像防洪的三級大壩。而這些防線能不能經(jīng)得起考驗，需要利用數(shù)字仿真技術(shù)在實驗室里進行檢測。數(shù)字仿真技術(shù)不僅促進了機網(wǎng)協(xié)調(diào)運行技術(shù)的發(fā)展，也被利用于風光儲并網(wǎng)運行技術(shù)和柔性直流輸電運維檢修技術(shù)的升級。”
“簡單來說，研究新型電力系統(tǒng)，需要建立一個模型。通過各種測試來研究電網(wǎng)的特性，這就是仿真技術(shù)的意義。”劉輝表示，“隨著技術(shù)的進步，我們的仿真規(guī)模越來越大，速度越來越快，同時減少了人力、物力等成本的投入，體現(xiàn)出良好的經(jīng)濟性。未來，我們將持續(xù)探索建立以新能源為主體的電力供應(yīng)模式，服務(wù)新能源高質(zhì)量發(fā)展。”
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