以2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的背景設(shè)定來設(shè)想以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的概念情景。基于實(shí)現(xiàn)碳中和的要求，能源供給側(cè)應(yīng)實(shí)現(xiàn)脫碳，清潔能源成為主力能源，化石能源逐步退出，尤其是光伏、風(fēng)電將成為新增能源主力軍；終端電能消費(fèi)大幅度提升，到2060年，電能占終端能源消費(fèi)比例將達(dá)到70%左右。除了以電能作為直接能源外，目前尚未使用或者大規(guī)模使用電力的工業(yè)等領(lǐng)域?qū)V泛使用電能，如鐵路電氣化水平大幅提高，電動汽車更加普及，通過電爐煉鋼等等。電能除了直接使用，還可間接制造能源，即電能的多元化轉(zhuǎn)換（Electric power-to-X），例如通過電解水制氫，用于交通、工業(yè)，用能呈現(xiàn)泛電氣化趨勢。在泛電氣化背景下，電能在能源消費(fèi)中占比將達(dá)90%（直接利用+間接利用）左右。

2060年實(shí)現(xiàn)碳中和情景下的新型電力系統(tǒng)中，從電源形態(tài)來看，裝機(jī)和發(fā)電量以可再生能源為主。相比現(xiàn)在，火電將大幅減少，風(fēng)電、光伏大幅增加，核電、生物質(zhì)發(fā)電也明顯上升，發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘考s100億千瓦，其中風(fēng)光裝機(jī)總?cè)萘考s為90億千瓦，火電裝機(jī)約為5億千瓦，水電裝機(jī)約為4.5億千瓦，核電裝機(jī)約為3億千瓦，其他能源裝機(jī)約為2億千瓦。風(fēng)光發(fā)電量約為15萬億千瓦時(shí)。

從電網(wǎng)形態(tài)來看，高滲透率接入新能源將深刻改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)、特性和機(jī)理。配電網(wǎng)將與分布式電源協(xié)同發(fā)展，新型電力系統(tǒng)的電網(wǎng)將以“大電網(wǎng)+主動配電網(wǎng)+微電網(wǎng)”的形態(tài)呈現(xiàn)，電力系統(tǒng)柔性可控，透明是新型電力系統(tǒng)的主要特征。系統(tǒng)可以“無條件”地接受新能源，由于系統(tǒng)裝機(jī)容量、發(fā)電量顯著增加，因此擁有“無限大”的功率、“無限多”的能量，系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定依靠功率的動態(tài)平衡和能量的動態(tài)平衡。

1 概述（LYYB5000手持氧化鋅避雷器帶電測試儀專業(yè)產(chǎn)品值得您信賴）

氧化鋅避雷器綜合測試儀用于檢測氧化鋅避雷器（MOA）的各相電氣性能。該儀器適用于各個(gè)電壓等級的氧化鋅避雷器的現(xiàn)場帶電檢測以及停電狀態(tài)下試驗(yàn)室做的出廠和驗(yàn)收試驗(yàn)。通過測量全電流及阻性電流等參數(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)氧化鋅避雷器內(nèi)部絕緣受潮和閥片老化等危險(xiǎn)缺陷。

2 功能及特點(diǎn)（LYYB5000手持氧化鋅避雷器帶電測試儀專業(yè)產(chǎn)品值得您信賴）

2.1  儀器小型化、手持式設(shè)計(jì)，體積小、重量輕便于攜帶和操作。

2.2  采用帶有DSP浮點(diǎn)處理單元的高性能、低功耗ARM處理器，運(yùn)算速度更快、運(yùn)算精度更高、處理數(shù)據(jù)量更大；從而可以保證測試數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

2.3  高精度采樣濾波電路及數(shù)字濾波技術(shù)，可濾除現(xiàn)場干擾信號。

2.4  采用浮點(diǎn)快速傅里葉算法，從而實(shí)現(xiàn)對基波、諧波電壓、電流信號的高精度分析。

2.5  采用工業(yè)級5.6寸640×480點(diǎn)陣高亮度彩色液晶屏，顯示清晰，人機(jī)界面友好；對于一些重要的操作及參數(shù)設(shè)置，顯示其提示信息和幫助說明；屏幕頂部狀態(tài)欄可顯示各個(gè)外設(shè)工作狀態(tài)及測試狀態(tài)信息。

2.6  可同時(shí)測量三相氧化鋅避雷器的電氣參數(shù)，并可自動補(bǔ)償相間干擾；也可單相測量，支持B相接地的PT二次電壓作為參考電壓；當(dāng)被測相與參考電壓相別不同時(shí)，可自動計(jì)算補(bǔ)償角度。

2.7  提供有線、無線測試方式，無線測試方式操作更加簡便、靈活；可大大降低現(xiàn)場測試人員工作強(qiáng)度。

2.8  特有的感應(yīng)板替代PT二次電壓測量技術(shù)，使測量更可靠快捷。

2.9  電壓采集器集成本地顯示（128×64點(diǎn)陣OLED液晶屏）及相序檢測功能，可顯示三相全電壓、電壓基波、3次、5次、7次諧波有效值、系統(tǒng)頻率值及三相電壓相位差；便于現(xiàn)場測試人員快速檢查電壓采集器與PT二次電壓輸出端子連接情況及三相電壓各項(xiàng)參數(shù)。

2.10 電壓采集器采用雙重全數(shù)字隔離技術(shù)，更加方便可靠。

2.11 交直流兩用：內(nèi)置鋰電池供電或者220V交流充電器供電自適應(yīng)。

2.12 儀器主機(jī)和電壓采集器內(nèi)置大容量可充電鋰電池，一次充電完成，可持續(xù)工作8小時(shí)。

2.13 智能電量管理：剩余電量顯示、低電量報(bào)警、長時(shí)間閑置提示、背光自動調(diào)節(jié)。

2.14 內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前時(shí)間和日期；自動記錄測試日期及時(shí)間。

2.15 測試數(shù)據(jù)存儲方式分為本機(jī)存儲和優(yōu)盤存儲，本機(jī)存儲可存儲測試數(shù)據(jù)100條，并且本機(jī)存儲可轉(zhuǎn)存至優(yōu)盤；優(yōu)盤存儲可保存測試數(shù)據(jù)及波形圖片，測試數(shù)據(jù)為TXT格式，波形圖片為BMP格式，可直接在電腦上編輯打印。

2.16 選配的外置熱敏打印機(jī)，可打印測試數(shù)據(jù)及已保存測試記錄；打印內(nèi)容可選擇，從而可以節(jié)省打印紙的用量。

3 技術(shù)指標(biāo)（LYYB5000手持氧化鋅避雷器帶電測試儀專業(yè)產(chǎn)品值得您信賴）

3.1 參考電壓測量

3.1.1 參考電壓輸入范圍：    25V～250V有效值，50Hz/60Hz

3.1.2 參考電壓測量準(zhǔn)確度：     ±（讀數(shù)×5%+0.5V）

3.1.3 電壓諧波測量準(zhǔn)確度：     ±（讀數(shù)×10%）

3.1.4 參考電壓通道輸入電阻：≥1500kΩ

3.2 電流測量

3.2.1 全電流測量范圍：        0～20mA有效值，50Hz/60Hz

3.2.2 準(zhǔn)確度：                ±（讀數(shù)×5%+5uA）

3.2.3 阻性電流基波測量準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×5%+5uA）

3.2.4 電流諧波測量準(zhǔn)確度：    ±（讀數(shù)×10%+10uA）

3.2.5 電流通道輸入電阻：      ≤2Ω

3.3 電場強(qiáng)度測量

3.3.1 電場強(qiáng)度輸入范圍：  30kV/m～300kV/m

3.3.2 電場強(qiáng)度測量準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×10%）

3.3.3 電場諧波測量準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×10%）

3.4 使用條件及外形

3.4.1 工作電源：      內(nèi)置鋰電池或外置充電器，充電器輸入100-240VAC，50Hz/60Hz

3.4.2 充電時(shí)間：      約4小時(shí)

3.4.3電池工作時(shí)間：  主機(jī)8小時(shí)，電壓采集器8小時(shí)

3.4.4 主機(jī)尺寸：      246mm(長)×156mm(寬)×62mm(高)

3.4.5 主機(jī)重量：      1.0kg（不含線纜）

3.4.6 電壓采集器尺寸：115mm(長)×120mm(寬)×65mm(高)

3.4.7 電壓采集器重量：0.6kg (不含線纜)

3.4.8 使用溫度：      -10℃～50℃

3.4.9 相對濕度：      ＜90%，不結(jié)露

4 測量及補(bǔ)償原理（LYYB5000手持氧化鋅避雷器帶電測試儀專業(yè)產(chǎn)品值得您信賴）

4.1 測量原理

本儀器采用如圖1所示的投影法計(jì)算基波及各次諧波的阻性電流。

  圖中：U1   基波參考電壓

        Ix1p 基波全電流峰值

        Ir1p 基波阻性電流峰值

        Ic1p 基波容性電流峰值

Φ   基波全電流超前基波參考電壓的角度

  計(jì)算公式：Ir1p = Ix1p·CosΦ

            Ic1p = Ix1p·SinΦ

氧化鋅避雷器全電流既含有氧化鋅避雷器非線性產(chǎn)生的高次諧波，也含有母線電壓諧波產(chǎn)生的高次諧波。與Irp相比Ir1p更加穩(wěn)定真實(shí)；因此建議用Ir1p作為阻性電流指標(biāo)，Φ和Ir1p均能直觀衡量氧化鋅避雷器的性能。

4.2 相間干擾及自動補(bǔ)償原理

在現(xiàn)場三相同時(shí)測試一字排列的氧化鋅避雷器時(shí)，如圖2所示，由于雜散電容的存在，A、C相電流相位都要向B相偏移，一般偏移角度為2°～4°左右；這將使A相φ減小，阻性電流增大，C相φ增大，阻性電流減小甚至為負(fù)，這種現(xiàn)象稱相間干擾。

解決這一問題的方法是采用自動補(bǔ)償算法，即儀器內(nèi)置的“自動邊補(bǔ)”功能。假設(shè)Ia、Ic無干擾時(shí)相位相差為120°，假設(shè)B相對A、C相干擾是相同的；測量出Ic超前Ia的角度Φca，A相補(bǔ)償Φ0a=（Φca-120°）/2，C相補(bǔ)償Φ0c= -（Φca -120°）/2。這種方法實(shí)際上對A、C相阻性電流進(jìn)行了平均，極有可能掩蓋存在的問題。因此建議考核沒有進(jìn)行自動補(bǔ)償?shù)脑紨?shù)據(jù)（即補(bǔ)償角度為0°），并考核其變化趨勢。

5 面板及各部件功能介紹（LYYB5000手持氧化鋅避雷器帶電測試儀專業(yè)產(chǎn)品值得您信賴）

5.1 主機(jī)面板圖及接口板圖

主機(jī)面板圖及接口板圖如圖3所示。

5.1.1 電流輸入：分為A相、B相、C相三個(gè)輸入通道，單相測量時(shí)，無論測試A相、B相或者C相電流，都從A相通道輸入。

5.1.3 液晶屏：工業(yè)級640×480點(diǎn)陣高亮度彩色液晶屏，顯示操作菜單、測試數(shù)據(jù)、波形等。

5.1.4 按鍵：操作儀器用。 “↑↓”為“上下”鍵，選擇移動或修改數(shù)據(jù)；“←→”為“左右”鍵，選擇移動或修改數(shù)據(jù)；“確認(rèn)”鍵，確認(rèn)當(dāng)前操作；“取消”鍵，放棄當(dāng)前操作。

5.1.5 天線：在使用無線測試方式時(shí)，請將配套天線安裝在天線座上，以便于良好的接收無線信號，不安裝天線將大大縮短無線通訊距離。

5.1.6 優(yōu)盤接口：外接優(yōu)盤用，用來存儲測試數(shù)據(jù)，請使用FAT或FAT32格式的U盤。在存儲過程中，嚴(yán)禁撥出優(yōu)盤。

5.1.7 RS232接口：此接口為外置打印機(jī)接口，用于連接外置打印機(jī)；打印測試結(jié)果，打印內(nèi)容可選擇，不關(guān)心的數(shù)據(jù)無需打印，從而節(jié)約打印用紙。

5.1.8 DC IN：儀器充電器接口，請使用儀器配套專用充電器。

5.1.9 開關(guān)： 儀器電源開關(guān)，在不使用儀器時(shí)，請及時(shí)關(guān)閉儀器電源，以節(jié)省電池電量。

5.2 電壓采集器前后面板

  電壓采集器前后面板如圖4、5所示。

5.2.1 通訊接口：有線測試方式時(shí)，使用專用通訊電纜，用于連接儀器主機(jī)參考信號輸入。

5.2.2 天線：在使用無線測試方式時(shí)，請將配套天線安裝在天線座上，以便于電壓采集器有效的發(fā)射無線信號；不安裝天線將大大縮短無線通訊距離，時(shí)間過長有可能燒毀內(nèi)部無線模塊。

5.2.3 按鍵：操作儀器用。 “↑↓”為“上下”鍵，選擇移動或修改數(shù)據(jù)；“→”為“右”鍵，選擇移動或確認(rèn)操作；長按“→”鍵，進(jìn)入設(shè)置菜單界面。

5.2.4 液晶屏：工業(yè)級128×64點(diǎn)陣OLED液晶屏，顯示操作菜單、測試數(shù)據(jù)。

5.2.5 發(fā)送指示燈：電壓采集器通過無線方式或者有線方式，每發(fā)送一次數(shù)據(jù)指示燈閃爍一次。

5.2.6 充電口：儀器充電器接口，請使用儀器配套專用充電器。

5.2.7 開關(guān)：  電壓采集器電源開關(guān)，在不使用時(shí)，請及時(shí)關(guān)閉電源，以節(jié)省電池電量。

5.2.8 電壓輸入：參考電壓輸入，分為A相（黃色線）、B相（綠色線）、C相（紅色線）、中性點(diǎn)或地線（黑色線）；選擇參考相別為單相，且無論是A相、B相、C相、AB相、CB相都從A相（黃色線）和黑色線輸入。

注意：如果PT二次側(cè)是B相接地的，A相（黃色線）接PT二次側(cè)A相，黑色線接地，儀器主機(jī)參考相別選擇“A-B”；或者A相（黃色線）接PT二次側(cè)C相，黑色線接地，儀器主機(jī)參考相別選擇“C-B”。

輸入線中串接了120mA自恢復(fù)保險(xiǎn)。

5.2.9 接地柱：在測試過程中，儀器必須可靠接地。在連接其它測試線之前應(yīng)先連接接地線；在測試結(jié)束后，然后拆除接地線，以保證人身保障。

新型電力系統(tǒng)中配置的小微智能傳感器及其傳感網(wǎng)絡(luò)無處不在，這是構(gòu)建含泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施；先進(jìn)通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、人工智能技術(shù)等在電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用，將實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自由（無限、海量）數(shù)據(jù)采集、自由數(shù)據(jù)獲取、自由智能分析。設(shè)備的智能化特征明顯，并擁有強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)。因此，新型電力系統(tǒng)可以不完全依賴電網(wǎng)模型，而是在海量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過大數(shù)據(jù)和計(jì)算技術(shù)，透過數(shù)據(jù)關(guān)系發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能運(yùn)行。

透明是新型電力系統(tǒng)的主要特征，系統(tǒng)可見可知可控?；谕该麟娋W(wǎng)，社會各方能夠廣泛深入?yún)⑴c電力生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié)，協(xié)同促進(jìn)能源電力的可靠高效、綠色低碳發(fā)展。透明電網(wǎng)基于廣泛應(yīng)用小微智能傳感器、智能設(shè)備、智能二次系統(tǒng)，并構(gòu)建強(qiáng)大的軟件平臺、大數(shù)據(jù)平臺，數(shù)據(jù)可采集、狀態(tài)可監(jiān)控、程序可優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)透明、運(yùn)行狀態(tài)透明、市場信息透明。

首先，打造透明電網(wǎng)的關(guān)鍵在于信息，而信息需要通過小微智能傳感器來捕集。目前電網(wǎng)中使用的傳感器存在尺寸大、安裝不便、校準(zhǔn)困難、價(jià)格高等問題，難以滿足新型電力系統(tǒng)智能化、透明化、市場化、物聯(lián)化的發(fā)展需求。而小微智能傳感器的體積大幅減小，具有高度集成化特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)自組網(wǎng)自取能，功率可低至微瓦級，具有無線傳輸?shù)碾p向通信功能，且便于安裝，一貼即用，價(jià)格低廉，可滿足按需配置的要求。在電網(wǎng)中廣泛安裝小微智能傳感器，可讓電力系統(tǒng)的電源、網(wǎng)絡(luò)、儲能等各個(gè)環(huán)節(jié)充分展示出來，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)、可靠狀態(tài)等信息全方位深度透明。

其次，要應(yīng)用智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化。智能電氣設(shè)備是傳統(tǒng)電氣設(shè)備與智能元素、電力電子器件等的融合-協(xié)同增效的組合，它不僅僅是功能性的，而是設(shè)備功能與智能信息的結(jié)合體，具有可見可知、靈活可控的特點(diǎn)。其設(shè)備要素包含狀態(tài)可感知可預(yù)測、智能材料、嵌入智能元件、參數(shù)可調(diào)可控、行為智能化等。

第三，要打造強(qiáng)大的軟件平臺。這一軟件平臺可體現(xiàn)數(shù)字之間的關(guān)系，將海量的小微傳感器數(shù)據(jù)、智能設(shè)備的數(shù)據(jù)等組織起來，數(shù)據(jù)存儲模式有分布式和集中制，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的軟件分析、計(jì)算等。

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