“虛擬電廠并不是個(gè)發(fā)電廠，而是一套能源管理系統(tǒng)。它安裝在工廠等用電大戶的控制終端，把可中斷的如空調(diào)、照明等負(fù)荷納入到控制序列，在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)的情況下，通過(guò)精準(zhǔn)控制達(dá)到供需平衡。”

在江蘇常州，一家商場(chǎng)的空調(diào)控制模塊已接入負(fù)荷集控系統(tǒng)。該系統(tǒng)分析后發(fā)現(xiàn)，目前正是當(dāng)?shù)赜秒姼叻?，需降低用電?fù)荷來(lái)平衡電網(wǎng)供需。30秒后，系統(tǒng)將商業(yè)綜合體內(nèi)功率為1200千瓦的空調(diào)負(fù)荷自動(dòng)降到600千瓦，商場(chǎng)內(nèi)的溫度只上升了1℃，并沒有影響到顧客的購(gòu)物體驗(yàn)。

按照以往，當(dāng)出現(xiàn)較大用電負(fù)荷時(shí)，傳統(tǒng)解決辦法是在發(fā)電端擴(kuò)建電廠、緊急調(diào)動(dòng)備用發(fā)電資源，同時(shí)加強(qiáng)用電端的有序使用。

不過(guò)，如果僅僅通過(guò)擴(kuò)建電廠來(lái)滿足尖峰時(shí)段的用電需求，有可能在用電低谷期產(chǎn)生巨大浪費(fèi)，有序用電造成的停工停產(chǎn)也會(huì)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)造成沖擊。因此，虛擬電廠成為有效解決用電負(fù)荷的新方案。

國(guó)家能源局相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)，通過(guò)需求側(cè)的響應(yīng)將負(fù)荷降下來(lái)，對(duì)整個(gè)電力行業(yè)發(fā)展會(huì)產(chǎn)生更好的作用。

據(jù)了解，早在“十三五”時(shí)期，我國(guó)就已開展虛擬電廠的試點(diǎn)工作，部署多個(gè)虛擬電廠項(xiàng)目，取得很多經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。比如，上海于2017年建成黃浦區(qū)商業(yè)建筑虛擬電廠示范工程。2019年，國(guó)家電網(wǎng)冀北電力公司優(yōu)化更新虛擬電廠運(yùn)營(yíng)模式，并服務(wù)北京冬奧。

《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》進(jìn)一步提出，開展工業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷、樓宇空調(diào)負(fù)荷、大數(shù)據(jù)中心負(fù)荷、用戶側(cè)儲(chǔ)能、新能源汽車與電網(wǎng)能量互動(dòng)等各類資源聚合的虛擬電廠示范。

2021年10月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，提出要大力提升電力系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力，加快靈活調(diào)節(jié)電源建設(shè)，引導(dǎo)自備電廠、傳統(tǒng)高載能工業(yè)負(fù)荷、工商業(yè)可中斷負(fù)荷、電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)、虛擬電廠等參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。

第1章 裝置特點(diǎn)與參數(shù)（LYFA-5000互感器測(cè)試儀擁有雄厚的技術(shù)力量）

是在傳統(tǒng)基于調(diào)壓器、升壓器、升流器的互感器伏安特性變比極性綜合測(cè)試儀基礎(chǔ)上，廣泛聽取用戶意見、經(jīng)過(guò)大量的市場(chǎng)調(diào)研、深入進(jìn)行理論研究之后研發(fā)的新一代革新型CT、PT測(cè)試儀器。裝置采用高性能DSP和FPGA、先進(jìn)的制造工藝，保證了產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠、功能完備、自動(dòng)化程度高、測(cè)試效率高、在國(guó)內(nèi)處于優(yōu)越水平，是電力行業(yè)用于互感器的專業(yè)測(cè)試儀器。

1.1 主要技術(shù)特點(diǎn)（LYFA-5000互感器測(cè)試儀擁有雄厚的技術(shù)力量）

功能全，既滿足各類CT（如：保護(hù)類、計(jì)量類、TP類）的勵(lì)磁特性（即伏安特性）、變比、極性、二次繞組電阻、二次負(fù)荷、比差以及角差等測(cè)試要求，又可用于各類PT電磁單元的勵(lì)磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差等測(cè)試。

現(xiàn)場(chǎng)檢定電流互感器無(wú)需標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、升流器、負(fù)載箱、調(diào)壓控制箱以及大電流導(dǎo)線，使用極為簡(jiǎn)單的測(cè)試接線和操作實(shí)現(xiàn)電流互感器的檢定，極大的降低了工作強(qiáng)度和提高了工作效率，方便現(xiàn)場(chǎng)開展互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定工作。

可精轉(zhuǎn)測(cè)量變比差與角差，比差*大允許誤差±0.05%，角差*大允許誤差±2min，能夠進(jìn)行0.2S級(jí)電流互感器的測(cè)量，變比測(cè)量范圍為1~40000。

基于先進(jìn)的變頻法測(cè)試CT/PT伏安特性曲線和10%誤差曲線,輸出*大僅180V的交流電壓和12Arms(36A峰值)的交流電流，卻能應(yīng)對(duì)拐點(diǎn)高達(dá)60KV的CT測(cè)試。

自動(dòng)給出拐點(diǎn)電壓/電流、10%(5%)誤差曲線、準(zhǔn)確限值系數(shù)（ALF）、儀表保安系數(shù)（FS）、二次時(shí)間常數(shù)(Ts)、剩磁系數(shù)(Kr)、飽和及不飽和電感等CT、PT參數(shù)。

測(cè)試滿足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類互感器標(biāo)準(zhǔn)，并依照互感器類型和級(jí)別自動(dòng)選擇何種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。

測(cè)試簡(jiǎn)單方便，一鍵完成CT直阻、勵(lì)磁、變比和極性測(cè)試，而且除了負(fù)荷測(cè)試外，CT其他各項(xiàng)測(cè)試都是采用同一種接線方式。

全中文動(dòng)態(tài)圖形界面，無(wú)需參考說(shuō)明書即可完成接線、設(shè)置參數(shù)：動(dòng)態(tài)顯示參數(shù)設(shè)置，根據(jù)當(dāng)前所選的試驗(yàn)項(xiàng)目自動(dòng)顯示其相關(guān)參數(shù)；動(dòng)態(tài)顯示幫助接線圖，根據(jù)當(dāng)前所選試驗(yàn)項(xiàng)目，顯示對(duì)應(yīng)的接線圖。

5.7寸圖形透反式LCD，陽(yáng)光下清晰可視。

采用旋轉(zhuǎn)光電鼠標(biāo)操作，操作簡(jiǎn)單，快捷方便，極易掌握。

面板自帶打印機(jī)，可自動(dòng)打印生成的試驗(yàn)報(bào)告。

測(cè)試結(jié)果可用U盤導(dǎo)出，程序可用U盤升級(jí)，方便快捷。

裝置可存儲(chǔ)1000組測(cè)試數(shù)據(jù)，掉電不丟失。

配有后臺(tái)分析軟件，方便測(cè)試報(bào)告的保存、轉(zhuǎn)換、分析，可以用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比、判斷與評(píng)估。

易于攜帶，裝置重量<9Kg。

1.2 裝置面板說(shuō)明（LYFA-5000互感器測(cè)試儀擁有雄厚的技術(shù)力量）

裝置面板結(jié)構(gòu)如右圖接線端子從左向右：

·紅黑S1、S2端子：試驗(yàn)電源輸出

·紅黑S1、S2端子：輸出電壓回測(cè)

·紅黑P1、P2端子：感應(yīng)電壓測(cè)量端子

·液晶顯示屏：中文顯示界面

·微型打印機(jī)：打印測(cè)試數(shù)據(jù)、曲線

·旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)：輸入數(shù)值和操作命令

1.3 主要技術(shù)參數(shù)（LYFA-5000互感器測(cè)試儀擁有雄厚的技術(shù)力量）

第2章 用戶接口和操作方法（LYFA-5000互感器測(cè)試儀擁有雄厚的技術(shù)力量）

2.1 電流互感器試驗(yàn)

在參數(shù)界面，用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)切換光標(biāo)到類型欄，選擇互感器類型為CT。

2.1.1 試驗(yàn)接線

試驗(yàn)接線步驟如下：

第1步：根據(jù)表2.1描述的CT試驗(yàn)項(xiàng)目說(shuō)明，依照?qǐng)D2.1或圖2.2進(jìn)行接線（對(duì)于各種結(jié)構(gòu)的CT，可參考附錄D描述的實(shí)際接線方式）。

表2.1  CT試驗(yàn)項(xiàng)目說(shuō)明

第2步：同一CT其他繞組開路，CT的一次側(cè)一端要接地，設(shè)備也要接地。

第三步：接通電源，準(zhǔn)備參數(shù)設(shè)置。

2.1.2 參數(shù)設(shè)置

試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置界面如圖2.3。

參數(shù)設(shè)置步驟如下：

用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo) 切換光標(biāo)，選擇要進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目，當(dāng)光標(biāo)停留在某個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，屏幕顯示與該試驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的參數(shù)設(shè)置；當(dāng)光標(biāo)離開試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，屏幕顯示所選試驗(yàn)項(xiàng)目所對(duì)應(yīng)的接線圖。

可設(shè)置的參數(shù)如下：

（1）編號(hào)：輸入本次試驗(yàn)的編號(hào)，便于打印、保存的管理與查找。

（2）額定二次電流：電流互感器二次側(cè)的額定電流，一般為1A和5A。

（3）級(jí)別：被測(cè)繞組的級(jí)別，對(duì)于CT，有P、TPY、計(jì)量、PR、PX、TPS、TPX、TPZ等8個(gè)選項(xiàng)。

（4）當(dāng)前溫度：測(cè)試時(shí)繞組溫度，一般可輸入測(cè)試時(shí)的氣溫。

（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。

（6）*大測(cè)試電流：一般可設(shè)為額定二次電流值，對(duì)于TPY級(jí)CT，一般可設(shè)為2倍的額定二次電流值。對(duì)于P級(jí)CT，假設(shè)其為5P40，額定二次電流為1A，那么*大測(cè)試電流應(yīng)設(shè)5%*40*1A=2A；假設(shè)其為10P15，額定二次電流為5A，那么*大測(cè)試電流應(yīng)設(shè)10%*15*5A=7.5A。

如果用戶希望看到以下結(jié)果，需要準(zhǔn)確設(shè)置基本參數(shù)（建議用戶設(shè)置）。

（1）匝比誤差、比值差和相位差

（2）準(zhǔn)確計(jì)算的極限電動(dòng)勢(shì)及其對(duì)應(yīng)的復(fù)合誤差

（3）實(shí)測(cè)的準(zhǔn)確限值系數(shù)、儀表保安系數(shù)和對(duì)稱短路電流倍數(shù)

（4）實(shí)測(cè)的暫態(tài)面積系數(shù)、峰瞬誤差、二次時(shí)間常數(shù)

對(duì)于不同級(jí)別的CT，參數(shù)的設(shè)置也不同，見表2.2。

表2.2  CT參數(shù)描述

第五步： 選擇右邊的開始按鈕進(jìn)行試驗(yàn)。

2.1.3 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果頁(yè)，界面分別如圖2.4。    

對(duì)于不同級(jí)別的CT和所選的試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)結(jié)果也不同，見表2.3。

表2.3  CT試驗(yàn)結(jié)果描述

2.2 電壓互感器試驗(yàn)

在參數(shù)界面，用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)切換光標(biāo)到類型欄，選擇互感器類型為PT。

2.2.1 試驗(yàn)接線

試驗(yàn)接線步驟如下：

第1步：根據(jù)表2.4描述的PT試驗(yàn)項(xiàng)目說(shuō)明，依照?qǐng)D2.7或圖2.8進(jìn)行接線。

表2.4  PT試驗(yàn)項(xiàng)目說(shuō)明

第2步：同一PT其他繞組開路。

第三步：接通電源，準(zhǔn)備參數(shù)設(shè)置。

2.2.2 參數(shù)設(shè)置

PT的試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置界面如圖2.5。

參數(shù)設(shè)置步驟如下：

用 旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo) 切換光標(biāo)，選擇要進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目，當(dāng)光標(biāo)停留在某個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，屏幕顯示與該試驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的參數(shù)設(shè)置；當(dāng)光標(biāo)離開試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，屏幕顯示所選試驗(yàn)項(xiàng)目所對(duì)應(yīng)的接線圖。

可設(shè)置的參數(shù)如下：

（1）編號(hào)：輸入試驗(yàn)試驗(yàn)編號(hào)。

（2）額定二次電壓：電壓互感器二次側(cè)的額定電壓。

（3）級(jí)別：被測(cè)繞組的級(jí)別，有P、計(jì)量等2個(gè)選項(xiàng)。

（4）當(dāng)前溫度：測(cè)試時(shí)繞組溫度，一般可輸入當(dāng)時(shí)的氣溫。

（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。

（6）*大測(cè)試電壓：試驗(yàn)時(shí)設(shè)備輸出的*大工頻等效電壓。

（7）*大測(cè)試電流：試驗(yàn)時(shí)設(shè)備輸出的*大交流電流。

第四步： 選擇右邊的開始按鈕進(jìn)行試驗(yàn)。

2.2.3 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果頁(yè)，如圖2.6。

對(duì)于不同級(jí)別的PT和所選的試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)結(jié)果也不同，見表2.5。

表2.5  PT試驗(yàn)結(jié)果描述

2.3自檢頁(yè)

自測(cè)界面如圖2.8。在萬(wàn)用表幫助下，自測(cè)功能可用于檢查設(shè)備是否損壞，測(cè)量電路是否正常。

2.3.1 參數(shù)設(shè)置

自測(cè)測(cè)試所需的參數(shù)如下表：

表2.6  自檢測(cè)試參數(shù)

測(cè)試電流或測(cè)試電壓設(shè)置后，設(shè)置測(cè)試頻率，裝置將輸出對(duì)應(yīng)頻率的電壓或電流，并顯示檢測(cè)到的實(shí)際電壓或電流。在選擇電壓后，如果負(fù)載太小，導(dǎo)致實(shí)際電流有效值大于5A，則顯示過(guò)載信息。在選擇電流后，如果負(fù)載太大，導(dǎo)致實(shí)際測(cè)試電壓有效值大于100V，則也會(huì)顯示過(guò)載信息。

2.3.2 接線方法

·選擇電壓測(cè)試時(shí)，將S1短接另一個(gè)S1，S2短接另一個(gè)S2。用萬(wàn)用表電壓檔測(cè)量S1和S2之間的電壓，若與實(shí)際電壓相符，說(shuō)明設(shè)備能夠輸出電壓且電壓測(cè)量環(huán)節(jié)正常。

·電流測(cè)試時(shí)，將電源輸出的S1、S2端子短接。電壓回測(cè)的S1、S2不接。可在輸出的S1和S2之間串入萬(wàn)用表電流檔，若萬(wàn)用表測(cè)量的電流與實(shí)際電流相符，說(shuō)明設(shè)備能夠正常輸出電流且電流測(cè)量環(huán)節(jié)正常。

2.4功能按鈕

2.4.1 參數(shù)頁(yè)功能按鈕

 (1)．系統(tǒng)工具

系統(tǒng)工具界面，如圖2.11。在該界面中可以進(jìn)行時(shí)間校對(duì)、系統(tǒng)升級(jí)等操作。其中：調(diào)試用于出廠調(diào)試，升級(jí)用于軟件界面的升級(jí)。

(2)．幫助

（3）打印

用戶可以打印當(dāng)前測(cè)試結(jié)果，此報(bào)告可做為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的原始記錄。

2.4.2 結(jié)果頁(yè)功能按鈕

(1)、勵(lì)磁曲線

在圖2.4或圖2.6的測(cè)量結(jié)果頁(yè)面，選擇勵(lì)磁結(jié)果，將出現(xiàn)勵(lì)磁曲線界面，如圖2.13：

(2)、勵(lì)磁數(shù)據(jù)

在圖2.13的勵(lì)磁曲線頁(yè)面，選擇勵(lì)磁數(shù)據(jù)將顯示勵(lì)磁數(shù)據(jù)界面，如圖2.14：

在上圖中可以顯示三種形式的勵(lì)磁數(shù)據(jù)：

實(shí)測(cè)：儀器升壓過(guò)程中實(shí)際捕捉的電壓、電流序列；

取整：對(duì)實(shí)測(cè)的勵(lì)磁數(shù)據(jù)按電流取整后的結(jié)果顯示，10mA以下按1mA遞增、10mA~100mA以上按5mA遞增、100mA以上按0.1A遞增，取整的結(jié)果便于數(shù)據(jù)記錄、比對(duì)；

指定：可以顯示任意指定電流點(diǎn)的勵(lì)磁數(shù)據(jù)；

(3)、5%、10%誤差曲線

只有保護(hù)級(jí)的互感器（包括暫態(tài)保護(hù)級(jí)）才有5%、10%的誤差曲線與誤差數(shù)據(jù)；在CT設(shè)置中選定為P/PR/PX/TPx的互感器，在試驗(yàn)結(jié)果圖2.4界面中，選擇誤差結(jié)果將顯示5%誤差曲線，如圖2.15：

在圖2.15中，還可以選擇顯示10%的誤差曲線。保護(hù)互感器的10%誤差曲線是10%誤差數(shù)據(jù)的圖形化顯示，其含義是相同的，其含義為互感器復(fù)合誤差不大于10%時(shí)，其二次負(fù)荷與過(guò)流倍數(shù)的關(guān)系曲線。5%的誤差曲線是互感器復(fù)合誤差不大于5%時(shí)，其二次負(fù)荷與過(guò)流倍數(shù)的關(guān)系曲線。

(4)、5%、10%誤差數(shù)據(jù)

在圖2.15中，選擇誤差數(shù)據(jù)將顯示5%、10%的誤差數(shù)據(jù)，如圖2.16所示：

(5)、比差、角差表

只有測(cè)量級(jí)的互感器才有比差、角差結(jié)果表；在CT設(shè)置中選繞組級(jí)別為“計(jì)量”的互感器，且測(cè)試項(xiàng)目選擇了“誤差”項(xiàng)目的才會(huì)有比差、角差表。在圖2.4 CT測(cè)試結(jié)果界面中，選擇誤差結(jié)果，將出現(xiàn)比差、角差表，如圖2.17：

上圖中顯示了互感器分別在額定負(fù)荷與下限負(fù)荷下的比差、角差表，額定負(fù)荷是在CT設(shè)置頁(yè)面中，下限負(fù)荷規(guī)定為25%的額定負(fù)荷。

專家表示，自2001年起，歐洲各國(guó)就開始開展以集成中小型分布式發(fā)電單元為主要目標(biāo)的虛擬電廠研究項(xiàng)目。近年來(lái)，澳大利亞、日本等國(guó)家也逐步加入虛擬電廠研究及部署行列。

2021年8月，國(guó)家電網(wǎng)江蘇電力有限公司承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目——城區(qū)用戶與電網(wǎng)供需友好互動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)驗(yàn)收，將這一負(fù)荷精準(zhǔn)控制模式延伸到居民用電側(cè)，可以起到“削峰填谷”、維持電力供需平衡的目的。

除了電力“智能管家”的角色，虛擬電廠還能在光伏、風(fēng)電等新能源出現(xiàn)間歇性時(shí)，通過(guò)儲(chǔ)能裝置把它們組織起來(lái)，進(jìn)行集成調(diào)控，起到“聚沙成塔”的作用。

國(guó)家電網(wǎng)江蘇電力有限公司電力科學(xué)研究院總工程師袁宇波說(shuō)，虛擬電廠可平抑新能源電力的強(qiáng)隨機(jī)波動(dòng)性，提高新能源的利用率，對(duì)多種分布式能源進(jìn)行聚合、優(yōu)化控制和管理，為電網(wǎng)提供調(diào)頻、調(diào)峰等輔助服務(wù)。

當(dāng)前，相關(guān)企業(yè)紛紛加速布局。華北電網(wǎng)率先在國(guó)內(nèi)開展了虛擬電廠參與輔助服務(wù)市場(chǎng)交易，國(guó)家電網(wǎng)浙江綜合能源公司智慧虛擬電廠平臺(tái)上線，國(guó)電投深圳能源發(fā)展有限公司的虛擬電廠平臺(tái)參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易。

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