我國(guó)碳排放主要來源于化石能源的大規(guī)模使用。碳減排的關(guān)鍵，在于不斷提高太陽能、風(fēng)能等可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比，化石能源比重相應(yīng)降低。而目前，風(fēng)、光實(shí)際比重約為4%，化石能源占比高達(dá)84%。為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，前者占比需達(dá)到60%，后者要降低到10%左右。

近十年來，我國(guó)的光電、風(fēng)電成本快速下降，為裝機(jī)規(guī)模快速提升奠定了基礎(chǔ)。但光電、風(fēng)電存在間歇、不穩(wěn)定特點(diǎn)，無法直接滿足電網(wǎng)及用戶的需求，成為制約其進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模的主要障礙。儲(chǔ)能就是利用專門裝置與系統(tǒng)將能量?jī)?chǔ)存，在需要時(shí)將能量釋放，實(shí)現(xiàn)能量在時(shí)間和（或）空間上的轉(zhuǎn)移，這是推動(dòng)可再生能源大規(guī)模接入電網(wǎng)的必須環(huán)節(jié)?；诖?，儲(chǔ)能被認(rèn)為是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的必須環(huán)節(jié)。

WBST-300電纜識(shí)別儀是用于將某一特定電纜從一束電纜中識(shí)別出來的專用儀器。它是一小型化手提式，緊湊型儀器，裝在鋁合金箱內(nèi)，由一個(gè)信號(hào)發(fā)生器，一個(gè)帶傳感器的接收機(jī)及連線構(gòu)成。

一、工作原理簡(jiǎn)介（WBST-300高壓電纜識(shí)別儀測(cè)試精準(zhǔn),穩(wěn)定可靠）

為了可靠準(zhǔn)確地識(shí)別電纜，需要給被識(shí)別電纜加一特殊的信號(hào)，該信號(hào)要被專用接收機(jī)接收，利用這一特性便能識(shí)別出要找的電纜。

該儀器按下述原理工作：

發(fā)生器將周期性的單極性電壓脈沖饋入要識(shí)別的電纜中，該電纜需要在遠(yuǎn)端接地，以保證有足夠大的電流流過電纜。該系統(tǒng)要設(shè)計(jì)成返回電流不要從同一電纜中返回，能做到這一點(diǎn)，饋入電纜中的脈沖電流的方向可做為一明顯的識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，流出去的電流僅從這一根電纜通過，所有其它鄰近電纜中流過的都是返回電流，但它們的極性相反。除了電流方向這一實(shí)際差異外，電流幅度也是一識(shí)別特征，流出去的電流僅通過一根電纜、而返回電流可通過幾根電纜、這意味著流出去的電流比流過其它電纜的返回電流大。

接收機(jī)的任務(wù)是探測(cè)流過電纜電流方向以及它的大小。為達(dá)到這一目的，電流傳感器被用作傳感器，它帶有一放大器并串聯(lián)在電路中，傳感器鉗住被測(cè)電纜，電流流過電纜產(chǎn)生的磁場(chǎng)在傳感器的線圈中感應(yīng)出電壓，該電壓極性由電流方向和傳感器線圈的方向決定。為了得到明顯有電流方向的電壓極性，對(duì)一束電纜中所有電纜進(jìn)行測(cè)試都采取相同正確的方向。傳感器線圈中感應(yīng)的電壓在表頭中顯示出來，如果傳感器按上述方式連接，指針擺動(dòng)方向可顯示電流方向，即只有電流流出的這根電纜指針向一邊偏，這根就是要找的電纜。所有其它電纜只流過返回電流，指針向另一邊偏、或無脈動(dòng)電流，指針不偏轉(zhuǎn)。接收機(jī)上的放大調(diào)節(jié)器可調(diào)整信號(hào)強(qiáng)度。

二、外型及功能介紹（WBST-300高壓電纜識(shí)別儀測(cè)試精準(zhǔn),穩(wěn)定可靠）

識(shí)別儀主機(jī)及接收機(jī)外型如圖1所示

主機(jī)外型尺寸：  370mm×270mm×210mm

接收機(jī)外型尺寸：170mm×60mm×140mm

識(shí)別儀主機(jī)各部分功能如下：

2.儀器校準(zhǔn)

校準(zhǔn)接收機(jī)時(shí)，要在始端處用傳感器卡住電纜（接近發(fā)生器），然后從0開始調(diào)整接收機(jī)的輸出幅度，直到表頭顯示讀數(shù)為4－6格，如果接收機(jī)過載，儀表指示過大，此時(shí)應(yīng)減小輸出幅度。然后在需要檢測(cè)處用相同的接收靈敏度進(jìn)行檢測(cè)，用傳感器將每一根電纜都卡一遍，當(dāng)卡住需要識(shí)別的電纜時(shí)，接收機(jī)表頭顯示讀數(shù)為4-6格，且向同一方向偏擺。

所有其它電纜要么沒有讀數(shù)，要么讀數(shù)極小且電流方向相反，即向另一方向偏擺。

3.測(cè)試實(shí)例

實(shí)例1

由于電纜屏蔽層通常與地相連，如果電纜束中，其它電纜也接到公共地上，發(fā)生器上黑色輸出插孔可連到公共地上，返回電流在幾根電纜屏蔽層進(jìn)行分配，將返回電流分成許多支流，意味著被識(shí)別電纜的差值電流較大，有用信號(hào)較清楚， “差值”的意思是輸出電流和其分得的返回電流在同一通道內(nèi)。如圖4所示，圖4中有5根電纜，4號(hào)電纜是我們需要識(shí)別的，要識(shí)別的電纜中“輸出電流”為20A。假設(shè)返回電流在所有電纜的屏蔽層中平均分配，在要測(cè)的電纜中應(yīng)有4A的返回電流，要識(shí)別的電纜中的差值為：20A（輸出）－4A（返回）＝16A（差值）

實(shí)例2

如果被測(cè)電纜的屏蔽層從系統(tǒng)地中斷開，其差值將會(huì)得到改進(jìn)，在該電纜的屏蔽層中，沒有返回電流。如圖5所示

圖5中有5根電纜，4號(hào)電纜是我們需要的電纜，要識(shí)別的電纜中“輸出電流”為20A。由于電纜屏蔽層與地?cái)嚅_，在其余4根電纜中分得的返回電流為：20A/4＝5A，要識(shí)別電纜的電流差值為：20A－0＝20A

實(shí)例3

用作返回電路的屏蔽層數(shù)量越少，從差值法中得到的讀數(shù)越小，極限情況是僅有兩根電纜的情況。如圖6所示

在圖6中有兩根電纜，1號(hào)電纜是要識(shí)別的電纜，要識(shí)別的電纜中輸出電流為20A，返回電流在兩根電纜的屏蔽層中分配，因此每根電纜的屏蔽層的返回電流為10A，產(chǎn)生的電流差為：20A－10A＝10A

將電纜屏蔽層從公共地上斷開，改善發(fā)生器的接地狀況，在電纜遠(yuǎn)端加一地釘，差值電流會(huì)得到改善。如圖7所示

圖7中有兩根電纜，1號(hào)電纜是要識(shí)別的電纜，要識(shí)別的電纜中輸出電流為20A，返回電流在2號(hào)電纜屏蔽層中為10A，產(chǎn)生的　值電流為：20A－0A＝20A

實(shí)例4

如果沒有屏蔽層來構(gòu)成返回電路，返回電路可通過地釘來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)需要兩個(gè)地釘，一個(gè)地釘在電流遠(yuǎn)端與電纜芯線相相連，另外一個(gè)與主機(jī)黑色輸出插孔相連，如圖8所示

圖8中有兩根電纜，1號(hào)電纜是我們要識(shí)別的電纜，要識(shí)別電纜的輸出電流為20A，返回電流通過地釘經(jīng)大地回到發(fā)生器。

為保證環(huán)路電阻的阻抗盡可能低，地釘與地之間要保證接觸良好（將地釘附近的地方弄濕）。

警告：為確保人身保障，對(duì)已確定的電纜結(jié)果，不能作為開據(jù)前的依據(jù)，已識(shí)別的電纜只能作為標(biāo)示或掛牌的依據(jù)，如果要維修開鋸前，一定要進(jìn)行扎釘試驗(yàn)。

六、儀器配套

電纜識(shí)別儀主機(jī)                 1臺(tái)

電纜識(shí)別儀接收機(jī)                 1臺(tái)

鉗形電流互感器                       1只

1歐－20W 試驗(yàn)用電阻                1只

電源線                                  1條

測(cè)試線                                2條

合格證                1份

保修卡                1份

說明書                1本

電 纜 識(shí) 別 儀

操　作　指　南

一、操作人員要事先閱讀說明書，掌握儀器的功能、工作方法、測(cè)試前的工作準(zhǔn)備事項(xiàng)及正確測(cè)試要求。

二、測(cè)試前，先將被測(cè)電纜兩端鎧裝接地?cái)嚅_，芯線遠(yuǎn)端（末端）與大地連接。

三、儀器兩條輸出線按說明書第2頁要求分別將紅夾接至被測(cè)電纜芯線上，黑夾接至大地。

四、打開發(fā)射機(jī)前，必須先將輸出調(diào)節(jié)旋鈕反時(shí)鐘旋到零位，然后開機(jī)。緩慢調(diào)節(jié)輸出調(diào)接旋鈕，使輸出達(dá)到5A－15A（調(diào)節(jié)旋鈕一般均調(diào)在三分之二范圍之內(nèi)）。如果該配電站系統(tǒng)接地阻值大于4歐姆，則輸出電流小于8A，只要接收機(jī)表頭能正反方向偏轉(zhuǎn)就可正常工作。

 注意：現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，若接地電阻過小，發(fā)射機(jī)在輸出調(diào)節(jié)旋鈕反時(shí)鐘旋到零位時(shí)，輸出電流也會(huì)很大，發(fā)射機(jī)內(nèi)保護(hù)電路動(dòng)作（表現(xiàn)為表頭有很小的快速擺動(dòng)），這時(shí)可以將隨機(jī)配的大功率試驗(yàn)電阻（1至2歐姆/20W－30W）串接在發(fā)射機(jī)回路中。

實(shí)際測(cè)試中，同一條電纜溝中，兩個(gè)配電房之間連接的其他電纜超過兩條，接地電阻因?yàn)橛衅渌\(yùn)行電纜鎧裝相連而變的很小，甚至接近為零，發(fā)射機(jī)輸出電流過大而保護(hù)電路動(dòng)作，這時(shí)可將試驗(yàn)電阻串接在發(fā)射機(jī)回路中進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試完畢，試驗(yàn)電阻溫度很高，注意降溫后裝箱，試驗(yàn)電阻也可用其它1－2歐，大于20W的電阻替代。

五、在現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別電纜前，應(yīng)按說明書中儀器校準(zhǔn)要求，在電纜始端將識(shí)別儀接收機(jī)校準(zhǔn)好。

六、現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別電纜的標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)傳感器卡在其中一條電纜上測(cè)試時(shí)，接收機(jī)表頭向一邊偏轉(zhuǎn)并且擺動(dòng)較大，在其余電纜上測(cè)試時(shí)（保持傳感器同一卡入方向不變），接收機(jī)表頭向另一邊偏轉(zhuǎn)并且擺動(dòng)較小，電纜條數(shù)越多偏轉(zhuǎn)越小。接收機(jī)表頭向一邊偏轉(zhuǎn)并且擺動(dòng)較大的電纜，即為需要識(shí)別的電纜。

據(jù)預(yù)測(cè)估算，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，光電、風(fēng)電裝機(jī)量將達(dá)到50億千瓦，年發(fā)電量10萬億度，按10%-50%配備儲(chǔ)能，儲(chǔ)能容量就將在1萬億-5萬億度。面對(duì)如此大容量的需求，儲(chǔ)能技術(shù)必須滿足規(guī)?；?、高保障、低成本、長(zhǎng)壽命、無地域限制等要求。

在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，光電、風(fēng)電在不同時(shí)間尺度下均存在不穩(wěn)定性。在毫秒至分鐘的時(shí)間范圍內(nèi)，光電風(fēng)電受天氣因素影響會(huì)出現(xiàn)功率的劇烈波動(dòng)，易對(duì)電網(wǎng)短時(shí)間功率平衡與頻率穩(wěn)定造成沖擊；在數(shù)十分鐘至數(shù)小時(shí)范圍內(nèi)，光電風(fēng)電的發(fā)電量不可控，無法跟蹤電網(wǎng)的發(fā)電計(jì)劃，無法響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度；在數(shù)小時(shí)至數(shù)天甚至跨季節(jié)范圍內(nèi)，光電風(fēng)電的發(fā)電量受氣候變化影響，能量輸出存在長(zhǎng)周期波動(dòng)性，與社會(huì)能量需求不匹配，難以確保全年能量穩(wěn)定、可靠供應(yīng)。例如，北方地區(qū)光伏發(fā)電的電量，冬夏兩季可能相差一倍，若夏季恰好滿足能量需求，冬季就會(huì)有較大能量缺口。

因此，儲(chǔ)能系統(tǒng)還需滿足不同時(shí)長(zhǎng)能量?jī)?chǔ)存的要求：針對(duì)毫秒至分鐘范圍的能量?jī)?chǔ)存需求，需重點(diǎn)滿足平滑風(fēng)光出力、電網(wǎng)調(diào)頻的要求；針對(duì)數(shù)十分鐘至數(shù)小時(shí)范圍的能量?jī)?chǔ)存需求，需重點(diǎn)滿足提高光電、風(fēng)電消納量、電網(wǎng)調(diào)峰的要求；針對(duì)數(shù)小時(shí)至數(shù)天甚至跨季節(jié)能量?jī)?chǔ)存需求，則要重點(diǎn)滿足長(zhǎng)周期、大規(guī)模能量時(shí)移的要求，確保能源保障。

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