新型電力系統(tǒng)建設過程中，大規(guī)模波動性可再生能源接入后，傳統(tǒng)源隨荷動的電網(wǎng)運行調(diào)節(jié)方式面臨挑戰(zhàn)，靈活調(diào)節(jié)資源容量不足。虛擬電廠可聚合工商業(yè)、居民客戶等多元資源參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務，提升系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力，減少電力平衡壓力，支撐系統(tǒng)可靠運行，助力電力保供。

虛擬電廠發(fā)揮規(guī)模效應和平臺作用，可為海量小規(guī)模、無法獨立參與電力市場交易的分布式電源、可調(diào)節(jié)負荷、儲能等主體提供參與市場競爭的機會，同時為電力市場培育新型市場主體，活躍市場交易，促進充分競爭。在系統(tǒng)負荷需求高峰時段，虛擬電廠可削減或者轉(zhuǎn)移負荷，使該時段負荷需求降低，緩解系統(tǒng)容量短缺問題，減少或推遲電源電網(wǎng)投資。

發(fā)展虛擬電廠可通過發(fā)掘可控負荷、儲能等資源的可調(diào)控潛力，引導需求側(cè)資源匹配供給側(cè)可再生能源出力曲線，進而促進可再生能源電力的規(guī)?；{。此外，發(fā)展虛擬電廠還可實現(xiàn)對配網(wǎng)側(cè)分布式可再生資源的有序管理，進而提高可再生能源整體的接網(wǎng)和消納水平。

一、產(chǎn)品概述（WBPCD-5000超聲波系列局部放電巡檢儀快速高精度的測試能力）

是測量、分析電力設備絕緣性能以及對局部放電源定位的專用儀器；本系統(tǒng)采用現(xiàn)代電子和計算機綜合技術，實現(xiàn)信號放大（模擬、電子、數(shù)字）、濾波、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形顯示、試驗報告自動生成，從而完成局部放電的測量，分析與定位。

本儀器攜帶方便、測量快速，抗干擾能力強，便于現(xiàn)場使用。其配置的軟件主要包括局部放電巡檢以及局部放電定位兩部分。其中局部放電巡檢配置的軟件具有時域圖形、2D、3D統(tǒng)計圖譜、報警歷史、歷史*大、脈沖計數(shù)等功能，此外還可以詳查分析某個相位波形，窗口隨意放大和縮小，對該段數(shù)據(jù)進行頻譜分析，分析放電波形的頻譜含量，使放電波形之間更具可比性，全方位統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)，減少試驗中非穩(wěn)定性因素對試驗結果的影響，采用自動或手動記錄保存試驗數(shù)據(jù)和瞬態(tài)放電波形，可對后期數(shù)據(jù)分析提供參考。局部放電定位配置的軟件通過電信號和聲信號的時間差對局部放電源進行精準的定位，有助于及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，提高局部放電活動測量的實效性。

二、引用標準（WBPCD-5000超聲波系列局部放電巡檢儀快速高精度的測試能力）

高壓開關設備和控制設備標準的共用技術要求 DL/T 593

3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開關設備和控制設備 DL/T 404

3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開關設備和控制設備 GB 3906

局部放電測量GB/T 7354

電力設備局部放電現(xiàn)場測量導則 DL/T 417

高電壓試驗技術 第1部分：一般試驗要求 GB/T 16927.1

高電壓試驗技術 第2部分：測量系統(tǒng) GB/T 16927.2

高電壓試驗技術 第3 部分: 現(xiàn)場試驗的定義及要求 GB/T 16927.3

三、技術參數(shù)（WBPCD-5000超聲波系列局部放電巡檢儀快速高精度的測試能力）

技術參數(shù)表

四、產(chǎn)品結構（WBPCD-5000超聲波系列局部放電巡檢儀快速高精度的測試能力）

表4-1   后面板接口說明表

五、巡檢系統(tǒng)基本操作（WBPCD-5000超聲波系列局部放電巡檢儀快速高精度的測試能力）

1.1    初次啟動系統(tǒng)軟件增加一個新的巡檢試驗檔案

用戶可以根據(jù)自己的需求，利用系統(tǒng)軟件，為每次試驗建立試驗檔案，填寫檢測說明信息，保存檢測數(shù)據(jù)，以便將檢測數(shù)據(jù)與檢測信息對應起來。

當軟件第1次啟動時，系統(tǒng)會出現(xiàn)“試驗設置”對話框，提醒用戶填寫試驗信息，同時可以對試驗列表進行查看和刪除某個試驗，當單擊試驗列表中某個試驗時，試驗信息區(qū)將顯示對應試驗信息。

如果你點擊取消按鈕，不建立自己的試驗檔案，系統(tǒng)軟件也可以快速建立默認數(shù)據(jù)庫quik_test.db3，保證完成試驗數(shù)據(jù)的存儲。

軟件會在SD卡中建立存儲目錄以保存數(shù)據(jù)，例如：

試驗名稱為：WBPD

則檢測數(shù)據(jù)存儲路徑為：Storage Card\ 試驗管理\WBPD\

所有的檢測原始數(shù)據(jù)都以二進制方式保存以節(jié)省存儲空間，所有的記錄數(shù)據(jù)都存儲在SQLite數(shù)據(jù)庫中，以備生成報告使用。

利用本系統(tǒng)進行檢測數(shù)據(jù)都存儲在SD卡中，SD卡*大支持32G，可以導出到PC機進行備份。歷史數(shù)據(jù)可以被加載入系統(tǒng)進行追蹤分析。

試驗設置對話框：

當上述參數(shù)均設置完畢后，點擊確定進行試驗。

“試驗檔案”對話框在停止運行狀態(tài)下可以打開，只需點擊圖5-2中文件按鈕控件即可。

5.2  系統(tǒng)軟件主窗口

5.3 系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)

當系統(tǒng)軟件啟動之后，狀態(tài)欄就會顯示當前系統(tǒng)狀態(tài)，如記錄存儲狀況、系統(tǒng)時間、運行狀況、觸發(fā)方式以及設備電池電量。

記錄存儲狀態(tài)：提示當前存儲的是波形記錄還是統(tǒng)計記錄，同時提示當前存儲總條數(shù)。

系統(tǒng)時間：顯示當前系統(tǒng)日期及時間。

觸發(fā)模式：提示當前觸發(fā)方式，從而保證系統(tǒng)根據(jù)觸發(fā)方式正確的使用。

電池電量：提示當前電池剩余電量，當剩余電量小于5%時，系統(tǒng)會發(fā)出嘀嘀嘀嘀報警聲，提示用戶應連接適配器充電，或保存數(shù)據(jù)關閉系統(tǒng)，防止因電池沒電關機導致試驗數(shù)據(jù)丟失。 

5.4  系統(tǒng)設置—儀器參數(shù)配置

“系統(tǒng)設置”對話框包含了對采樣、顯示、記錄以及增益調(diào)節(jié)的設置如圖5-5所示。

采樣

采樣頻率：0.5M、1M、2.5M、5M、10M、20M可選。

觸發(fā)方式：軟件自動、外部觸發(fā)和軟件同步三種方式。

同步頻率：系統(tǒng)工作頻率（50Hz，60Hz）

顯示

顯示方式：波形顯示模式下，可選擇直線、正弦和橢圓三種方式來顯示時域波形。

記錄

自動記錄：為開啟自動記錄，為禁止自動記錄。

時間間隔：自動記錄開啟后，記錄的間隔，單位為s
增益調(diào)節(jié)

自動調(diào)節(jié)：為開啟自動增益，為禁止自動增益。

上閾：采樣滿度百分比，當高于此閾值時達到設定次數(shù)后向放大倍數(shù)低的檔位切換。

下閾：采樣滿度百分比，當?shù)陀诖碎撝禃r達到設定次數(shù)后向放大倍數(shù)高的檔位切換。

次數(shù)：采樣周期個數(shù)。

關于…

顯示公司信息和軟件版本信息。

對于系統(tǒng)的兩個檢測通道，其參數(shù)配置可以分別設置。進入“系統(tǒng)設置”對話框，如圖5-7對CH1和CH2分別進行設置。

對每個通道有下列參數(shù)：

配置

傳感器：選擇合適的傳感器類型，具體通道對應的傳感器類型根據(jù)需要出廠配置。

供電：通道BNC口可對外輸出12V直流電壓。開—為輸出電壓，關—為不輸出電壓。

校準

帶寬：可選帶寬為20k-100kHz、40k-300kHz、3M低通，如上選擇傳感器后，帶寬會自動切換到該傳感器出廠默認的*優(yōu)帶寬，當用戶需要選擇其他帶寬時，可手動切換，進行試驗。當系統(tǒng)重啟后，傳感器對應帶寬將恢復至出廠默認帶寬。

量值：輸入校準時傳感器對應的校準值。

校準：該按鈕對當前選中傳感器和選中頻帶進行校準，對于HFCT無需輸入口令即可進行現(xiàn)場校準，而TEV和UA現(xiàn)場不能校準，在設備出廠時，需要輸入口令進行出廠校準，目的是避免用戶自行對UHF、TEV和UA校準，影響設備準確度。

用戶名：administrator

密碼：0

對于傳感器選擇不同頻帶，都應進行校準，校準后會提示已校準信息。

報警

預警閾值：輸入當前傳感器預警閾值，當測得局放幅值小于該值時為綠色正常信號。

報警閾值：輸入當前傳感器報警閾值，當測得局放幅值大于等于預警閾值且小于報警閾值時為黃色預警信號，當大于等于報警閾值時為紅色報警信號。

1.1    檢測通道顯示模式—波形圖

點擊圖5-9中 “顯示模式”按鈕，切換到波形圖模式。

5.6   檢測通道顯示模式—統(tǒng)計圖

二維圖譜（指紋圖）

該模式下縱軸代表放電水平，橫軸代表相位0-360度，不同的像素顏色代表不同的放電頻次(0%到100%分別指示放電頻次由低到高)。

點擊“清理統(tǒng)計”按鈕開始重新統(tǒng)計。

二維圖譜（N-Φ）

縱軸代表放電次數(shù)，橫軸代表相位，該模式將若干周波局部放電信號進行統(tǒng)計和處理，反應出放電次數(shù)與發(fā)生放電相位的關系。

二維圖譜（Q-Φ）

縱軸代表放電水平，橫軸代表相位，該模式將若干周波局部放電信號進行統(tǒng)計和處理，反應出局部放電量與發(fā)生放電相位的關系。

三維圖譜（Q-Φ-T）

該模式縱軸代表放電水平，橫軸代表相位，Z軸代表時間，脈沖不同顏色代表放電水平的大小不同，右側(cè)顏色標識代表縱軸不同的百分比所使用的不同顏色。通過該模式可以區(qū)分干擾和放電，以及隨時間變化不同相位信號的變化。

5.7   開相位窗

每一個通道的波形顯示窗口內(nèi)，可以同時開兩個紅色子窗口（相位窗）。此功能，一般用來避開某些相位的干擾，對所開窗相位內(nèi)的波形進行讀數(shù)，以下稱開窗。

a)  開窗操作

b)  關窗操作

需要關閉哪一個相位窗口，就將鼠標的光標放置在哪一個相位窗（紅色矩形框）內(nèi)，單擊鼠標左鍵，即可關閉該窗口。在存在兩個相位窗口的情況下，再進行開窗操作可以關閉前兩個相位窗口。

5.8  脈沖分析

運行過程中還可以對局放數(shù)據(jù)進行脈沖分析，即對已經(jīng)采集的數(shù)據(jù)可以詳細查看波形形狀，從而分析放電波形的性質(zhì)。

要進行脈沖分析，首先要進行開窗操作，并保證開一個相位窗，把要分析的波形選進所開窗口內(nèi)，然后點擊5.16中“分析”按鈕，即彈出開窗分析界面。

開窗分析提供了對幅值顯示的動態(tài)縮放，脈沖左右移動和水平壓縮拉伸功能，按鍵均采用可加速處理，長按自動加速。脈沖分析窗口中提供了峰值顯示和光標處放電幅值水平顯示。點擊脈沖顯示區(qū)，光標隨之移動，同時水平拉伸和壓縮以其為基準進行縮放，從而實現(xiàn)快速對脈沖信號的捕捉和展開。

5.9   頻譜分析
在圖5-17中點擊“頻域”按鈕就進入頻譜分析窗口。它是對脈沖分析窗口內(nèi)波形的頻譜展開分析。

按[頻域]/[時域]按鈕，就可在脈沖分析窗口和頻譜分析窗口之間切換。

5.10  報警、報警歷史和*大讀數(shù)功能

報警功能：色彩編碼類似于交通指示燈，可根據(jù)設定閾值進行報警提示。

正常：局部放電在正常范圍內(nèi)，為綠燈。

預警：局部放電大于預警值且小于報警值，為黃燈。

報警：局部放電大于報警值，為紅燈。

報警歷史讀數(shù)：以流動柱狀態(tài)圖的形式顯示*近 64 個測量值，色彩編碼類似于交通指示燈。可點擊“復位歷史”對報警歷史進行復位。

*大讀數(shù)：進入該傳感器測量以來，所測得的*大讀數(shù)，點擊“復位*大”可對*大讀數(shù)進行復位。

5.11   查看采樣滿幅比例以及顯示縮放倍數(shù)

對于采樣數(shù)據(jù)，軟件提供了對采樣數(shù)據(jù)滿幅比例的指示；同時在波形圖模式下軟件提供對顯示波形縮放比例的提示，方便用戶在兩通道對比時將縮放比例放在同一位置。

5.12    增益控制

自動增益：軟件根據(jù)設定，自動調(diào)節(jié)增益狀態(tài)。

手動調(diào)節(jié)增益：軟件提供了對當前增益狀態(tài)指示，提示用戶手動調(diào)節(jié)至合適的增益，保證測量的準確性。

增益放大倍數(shù)過高：提示向低放大倍數(shù)方向調(diào)節(jié)。

增益放大倍數(shù)過低：提示向高放大倍數(shù)方向調(diào)節(jié)。

增益合適：無需調(diào)節(jié)。

5.13  數(shù)據(jù)存儲

數(shù)據(jù)存儲前，用戶還必須輸入檢測位置信息（圖5-24），建立檢測位置與檢測數(shù)據(jù)之間的對應關系。便于用戶事后數(shù)據(jù)的分析，報告的生成。

記錄存儲

記錄存儲可選手動記錄和自動記錄，軟件會在SD卡中建立存儲數(shù)據(jù)庫和原始數(shù)據(jù)文件，例如：

試驗名稱為：WBPD

則記錄存儲數(shù)據(jù)庫為：Storage Card\試驗管理\WBPD\數(shù)據(jù)\WBPD.db3

記錄原始數(shù)據(jù)為：Storage Card\試驗管理\WBPD\數(shù)據(jù)\%d-%d-%d_%02d-%02d-%02d.dat

其中%d-%d-%d_%02d-%02d-%02d為當前記錄存儲時刻。

原始記錄可供時域脈沖分析使用。

圖片存儲

軟件每記錄一條數(shù)據(jù)，會將每個通道的圖片以bmp格式存儲到SD卡中，以后導出查看，具體存儲路徑為：

試驗名稱為：WBPD

圖片存儲為：Storage Card\試驗管理\WBPD\圖片\統(tǒng)計圖\ CHX_波形圖X.bmp

其中第1個X為通道標識，后一個X為記錄號標識。

同時軟件提供抓屏功能，將圖片存儲在：Storage Card\試驗管理\WBPD\圖片\屏幕抓圖\ bmpX.bmp

5.14  瀏覽記錄回放分析

軟件提供對記錄的分析和查看功能，方便用戶對已檢測記錄數(shù)據(jù)的事后分析處理。

查看記錄可自動播放，也可逐條瀏覽，也可定位某一記錄進行脈沖分析。

5.15  外部觸發(fā)的使用

在現(xiàn)場試驗時，為了得到穩(wěn)定而且準確的相位，可以采用外部觸發(fā)方式，在系統(tǒng)設置里，將觸發(fā)方式改成外部觸發(fā)，主機后面板接線如圖，將外同步模塊接到試驗電源上，點擊運行，此時放電相位為穩(wěn)定而準確的相位。

5.16  充電及電池更換

本儀器內(nèi)置高性能鋰電池，其容量高達4Ah，充滿電后可供本儀器連續(xù)工作6~8個小時。當內(nèi)置電池電量不足時儀器自動報警，此時應把需要保存的數(shù)據(jù)及時保存，并關閉機器及時充電。

對本儀器內(nèi)置電池進行充電時，把本儀器配帶專用電源適配器的交流端插頭（普通三芯插頭）插入AC220V電源插座內(nèi)，并通電，然后把電源適配器直流端插頭插入儀器后面板的充電插座中，即開始對電池充電。在充電過程中，充電指示燈為桔紅色，充電指示燈變?yōu)榫G色后表示電池已充滿電，此時拔除電源適配器即完成整個充電過程，整個充電過程大約需要4.5小時左右的時間。如果接入電源適配器后充電指示燈不亮，表示充電線路有故障，請檢查電源適配器是否通電。

注：對本儀器內(nèi)置電池進行充電時，必須使用本儀器配帶的專用電源適配器充電，不得使用其它電源，否則可能造成電池或儀器損壞！ 

目前，國網(wǎng)冀北、上海、浙江電力等建設的虛擬電廠示范項目已參與電力系統(tǒng)運行。國網(wǎng)冀北電力虛擬電廠聚合11類可調(diào)節(jié)資源，能夠根據(jù)調(diào)度指令，實時優(yōu)化參與市場交易的可調(diào)節(jié)資源。國網(wǎng)上海電力組織11家接入虛擬電廠的聚合商參與電網(wǎng)削峰填谷，實際單次可降負荷57萬千瓦。浙江麗水供電公司聚合457座小水電站，使其為大電網(wǎng)平抑電網(wǎng)峰谷差、調(diào)節(jié)供需矛盾提供支撐。這些示范項目在經(jīng)濟、環(huán)保等方面發(fā)揮了作用。

虛擬電廠相關市場機制建設和商業(yè)模式探索取得初步成效。在市場建設方面，虛擬電廠聚合并協(xié)調(diào)大量新興市場主體參與電力市場運行。國網(wǎng)冀北電力虛擬電廠引入蓄熱式電采暖、可調(diào)節(jié)工商業(yè)、智慧樓宇、智能家居、用戶側(cè)儲能、分布式光伏等11類新興主體，總?cè)萘?/span>35.8萬千瓦，參與華北電力調(diào)峰輔助服務市場交易。國網(wǎng)河北電力虛擬電廠聚合石油化工、可控工業(yè)、新能源汽車充電站等可控負荷，總?cè)萘?/span>15萬千瓦，參與河北南網(wǎng)電力調(diào)峰輔助服務市場交易。在商業(yè)模式方面，我國虛擬電廠現(xiàn)階段主要提供需求響應、調(diào)峰服務。虛擬電廠聚合可調(diào)節(jié)負荷資源參與削峰填谷，保證電力系統(tǒng)平穩(wěn)，促進新能源消納。國網(wǎng)冀北電力虛擬電廠以第三方獨立主體身份參與華北電力調(diào)峰輔助服務市場交易，實現(xiàn)市場化運營。國網(wǎng)上海電力虛擬電廠參與需求側(cè)響應，已具備不依靠政府補貼獨立獲取利潤的能力。

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