近年來,江蘇新能源裝機容量持續攀升,截至10月底,全省新能源裝機容量達5666萬千瓦,占發電裝機總容量的三分之一。高比例新能源、高比例電力電子裝備的電力系統對傳統繼電保護的靈敏、快速、可靠切除故障功能提出更高要求,一旦發生局部故障未能及時正確隔離,極易帶來新能源脫網、直流閉鎖等后果,影響電網可靠運行。
為提升繼電保護裝置對故障的識別判斷準確度,22年2月起,國網江蘇省電力有限公司在國家電網有限公司調度控制中心指導下,聯合國網華東分部和南瑞集團有限公司等10余家單位組建了科技攻關團隊,對新能源大規模并網條件下電網故障機理、故障特征、繼電保護算法等進行研究,構建了不依賴電源特性等繼電保護新算法,于今年3月研發出了新型電力系統繼電保護裝置,并在江蘇等地率先試點應用。
今年6月,國網江蘇電力選取我國頭個海上風電柔性直流送出工程——如東海上風電柔性直流輸電工程作為典型應用場景,在該工程的500千伏驥能變電站開展了新型主變壓器保護裝置的試點應用。11月4日,又在500千伏綠谷換流站至驥能變電站的500千伏綠驥線上完成了新型線路保護裝置部署應用。
“本次投用的新型線路保護裝置采用基于暫態信息的自適應距離保護、快速時域距離保護和基于模型識別的縱聯保護新原理,能有效解決風機、柔直等場景下發生故障時的調控策略可能導致傳統距離保護誤動或拒動的問題。”國網江蘇電力調度控制中心繼電保護處處長介紹,該裝置攻克了新能源大規模并網引發的傳統繼電保護裝置誤判難題,可為服務新能源消納提供有力支撐。

一、功能特點(CA8335電力行業使用設備“三相電能表計量裝置”應用行業)
1、儀器是集電能表校驗、電參量測試和檢測電網中發生波形畸變、電壓波動和三相不平衡等電能質量問題為一體的高精度測試儀器。
2、不停電、不改變計量回路、不打開計量設備情況下,在線實負荷檢測計量設備的綜合誤差。
3、準確測量電壓,電流,有功功率,無功功率,相角,功率因數,頻率等多種電參量,從而計算出測試設備回路的測量誤差。
4、可顯示被測電壓和電流的矢量圖,用戶可以通過分析矢量圖得出計量設備接線的正確與否。同時,在三相三線接線方式時,可自動判斷48種接線方式;追補電量自動計算功能,方便使用人員對接線有問題的用戶計算追補電量。
5、電流回路可使用鉗形互感器進行測量,操作人員無須斷開電流回路,就可以方便、可靠的進行測量。
6、可校驗電壓表、電流表、功率表、相位表等指示儀表以及三相三線、三相四線、單相的1A、5A的各種有功和無功電能表。
7、可采用光電、手動、脈沖等方式進行電能表校驗。
8、測量分析公用電網供到用戶端的交流電能質量,其測量分析:頻率偏差、電壓偏差、電壓波動、三相電壓允許不平衡度和電網諧波。
9、可顯示單相電壓、電流波形并可同時顯示三相電壓、電流波形。
10、負荷波動監視:測量分析各種用電設備在不同運行狀態下對公用電網電能質量造成的波動。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。
11、 電力設備調整及運行過程動態監視,幫助用戶解決電力設備調整及投運過程中出現的問題。
12、 測試分析電力系統中無功補償及濾波裝置動態參數并對其功能和技術指標作出定量評價
13、可選配條碼掃描器,對電表的條碼進行自動錄入。
14、電能表的485通訊接口進行檢測,并能完成現場校驗多功能(智能)電能表的工作需求,可根據電表中已設置的需量周期和滑差的時間對需量進行誤差校驗。
15、具備萬年歷、時鐘功能,實時顯示日期及時間。可在現場校驗的同時保存測試數據和結果,并通過串口上傳至計算機,通過后臺管理軟件(選配件)實現數據微機化管理。
16、采用大屏幕進口彩色液晶作為顯示器,中文圖形化操作界面并配有漢字提示信息、多參量顯示的液晶顯示界面,人機對話界面友好
17、體積小、重量輕,便于攜帶,既可用于現場測量使用,也可用做實驗室的標準計量設備。
二、技術指標(CA8335電力行業使用設備“三相電能表計量裝置”應用行業)
1、輸入特性
電壓測量范圍:0~400V,57.7V、100V、220V、400V四檔自動切換量程。
電流測量范圍: 0~5A,內置互感器分為5A(CT)檔。鉗形互感器為5A(小鉗)、25A(小鉗)、100A(中鉗)、500A(中鉗)、400A(大鉗)、2000A(大鉗)六個檔位。(其中中型鉗表和大型鉗表為選配)
相角測量范圍:0~359.999°。
頻率測量范圍:45~55Hz。
2、準確度
計量校驗部分:
電壓:±0.05%
電流:±0.05%(鉗形互感器±0.5%)
有功功率:±0.05%(鉗形互感器±0.5%)
無功功率:±0.3%(鉗形互感器±1.0%)
有功電能:±0.05%(鉗形互感器±0.5%)
無功電能:±0.3%(鉗形互感器±1.0%)
頻率:±0.05%
相位:±0.2°
3、電能質量
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.
基波電壓和電流之間相位差的測量誤差:≤0.5°
諧波電壓含有率測量誤差:≤0.1%
諧波電流含有率測量誤差:≤0.2%
三相電壓不平衡度誤差:≤0.2%
4、工作溫度
工作溫度:-10℃~ +40℃
5、絕緣
⑴、電壓、電流輸入端對機殼的絕緣電阻≥100M?。
⑵、工作電源輸入端對外殼之間承受工頻1.5KV(有效值),歷時1分鐘實驗。
6、標準電能脈沖常數
標準電能脈沖常數:內置互感器常數(FL)=10000 r/kW·h ,
鉗型互感器常數(FL):
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5A
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25A
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100A
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500A
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400A
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2000A
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10000r/KW·h
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2000 r/KW·h
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500 r/KW·h
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100 r/KW·h
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125 r/KW·h
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25 r/KW·h
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7、重量
重量:2Kg
8、體積
體積:25cm×16cm×6cm
國網天津電科院繼電保護技術人員結合武清城34線路對新能源接入配電網繼電保護動作特性開展實例驗證,分析新能源容量等對出線開關、分支開關處保護動作行為的影響,以此研究分布式光伏規模化接入配電網繼電保護技術。
“開展分布式光伏規模化接入配電網繼電保護技術研究”是電科院黨委推進主題教育“破難題、促發展”專項行動的一項任務,對促進電網綠色轉型發展、助力新型能源體系規劃建設具有積極意義。電科院技術人員堅持學習與應用同步、調研與實踐同頻,用黨的更新理論指導推動科研生產工作,突破高質量發展難題。
在研究工作中,電科院依托二次系統仿真測試能力,與生產單位開展新能源故障特性研討交流,深化新型電力系統繼電保護適應性研究,明確保護適用邊界和優化配置方案,并聯合開展適應新能源接入的快速時域距離保護算法攻關及裝置研發,在110千伏豐臺風電場和35千伏大神堂風電場實現掛網試運行,推動更新成果實用化落地。
“新能源等電力電子設備大量接入,對電網故障檢測的快速性、準確性提出更高要求。針對電網新形態下的故障特性認知和快速辨識技術開展重點研究,是新能源接入電網可靠運行的重要保障。”
下一步,電科院將持續推進聯創共建、服務生產,提升研究成果對生產運行的支撐能力,夯實新型電力系統繼電保護技術基礎,更好破解發展難題,服務電網一線生產。
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