在“雙碳”背景下，新能源飛速發(fā)展，如何確保電力系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行、新能源高比例消納、提升運(yùn)營(yíng)效率、*大程度提升客戶及員工的體驗(yàn)，電力系統(tǒng)面臨巨大挑戰(zhàn)。相比傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，新型電力系統(tǒng)突出表現(xiàn)在三個(gè)方面的變化。

從電力供給看，由傳統(tǒng)以煤電、水電為主的大電廠集中式供應(yīng)，逐步加入了風(fēng)電、光電等可再生綠色能源的多樣化供應(yīng)主體。電力接入方式更加開(kāi)放、靈活。

從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)看，由發(fā)輸變配用單向逐級(jí)的鏈型網(wǎng)絡(luò)，向以主干電網(wǎng)為核心，微電網(wǎng)、聚合商、儲(chǔ)能等多種電網(wǎng)主體并存的網(wǎng)狀網(wǎng)轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的發(fā)電側(cè)、供電側(cè)和負(fù)荷側(cè)的角色將動(dòng)態(tài)變化。

從運(yùn)行特征看，由源隨荷動(dòng)的實(shí)時(shí)平衡控制模式，向源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化控制模式轉(zhuǎn)變。調(diào)度控制系統(tǒng)需獲取大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)判，才能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)平衡，提升電網(wǎng)運(yùn)行效能。

隨著電力體制改革深化，電網(wǎng)保障、上等運(yùn)行的要求進(jìn)一步提高，應(yīng)用新的通信架構(gòu)、應(yīng)用模式和通信技術(shù)為新型電力系統(tǒng)服務(wù)，顯得尤為迫切。

在電網(wǎng)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型中，傳統(tǒng)意義上的電網(wǎng)末端將轉(zhuǎn)身成為數(shù)據(jù)源端，成為實(shí)際控制電網(wǎng)運(yùn)行的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。因此，通信接入網(wǎng)需深度感知電網(wǎng)態(tài)勢(shì)，從業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)楹诵臉I(yè)務(wù)系統(tǒng)，將沿著泛在聯(lián)接、超大帶寬、超高可靠、超低時(shí)延四個(gè)方向持續(xù)演進(jìn)。

對(duì)比已經(jīng)建成的以光纖通信為主要方式的“三縱四橫”電力通信骨干網(wǎng)，通信接入網(wǎng)的建設(shè)還任重而道遠(yuǎn)。

兩年來(lái)，我們就如何充分發(fā)揮光纖、5G、衛(wèi)星等多種通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，滿足不同場(chǎng)景下電力終端接入需求，作為突破口，展開(kāi)了重點(diǎn)研究與探索。

一 、概述（LYJS6000E變頻介質(zhì)損耗試驗(yàn)儀設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）

介損測(cè)試儀，是發(fā)電廠、變電站等現(xiàn)場(chǎng)全自動(dòng)測(cè)量各種高壓電力設(shè)備介損正切值及電容量的高精度儀器。由于采用了變頻技術(shù)能保證在強(qiáng)電場(chǎng)干擾下準(zhǔn)確測(cè)量。儀器采用中文菜單操作，微機(jī)自動(dòng)完成全過(guò)程的測(cè)量。

該儀器同樣適用于車(chē)間、試驗(yàn)室、科研單位測(cè)量高壓電器設(shè)備的tgδ及電容量；對(duì)絕緣油的損耗測(cè)試、更具有方便、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。

該儀器可用正、反接線方法測(cè)量不接地或直接地的高壓電器設(shè)備，同時(shí)可以測(cè)量電容式電壓互感器的tgδ及主電容C1、C2電容量。

儀器內(nèi)部裝備了高壓升壓變壓器，并采取了過(guò)零合閘、防雷擊等可靠保護(hù)措施。試驗(yàn)過(guò)程中輸出0.5KV～10kV不同等級(jí)的高壓，操作簡(jiǎn)單、方便。

本儀器設(shè)有以下保護(hù)功能：

·高壓短路保護(hù)

·CVT過(guò)壓保護(hù)

·儀器接地不好保護(hù)

二、工作原理（LYJS6000E變頻介質(zhì)損耗試驗(yàn)儀設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）

在交流電壓作用下，電介質(zhì)要消耗部分電能，這部分電能將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮墚a(chǎn)生損耗。這種能量損耗叫做電介質(zhì)的損耗。當(dāng)電介質(zhì)上施加交流電壓時(shí)，電介質(zhì)中的電壓和電流間存在相角差Ψ，Ψ的余角δ稱為介質(zhì)損耗角，δ的正切tgδ稱為介質(zhì)損耗角正切。tgδ值是用來(lái)衡量電介質(zhì)損耗的參數(shù)。儀器測(cè)量線路包括一標(biāo)準(zhǔn)回路（Cn）和一被試回路（Cx），如圖1所示。標(biāo)準(zhǔn)回路由內(nèi)置高穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)電容器與測(cè)量線路組成，被試回路由被試品和測(cè)量線路組成。測(cè)量線路由取樣電阻與前置放大器和A／D轉(zhuǎn)換器組成。通過(guò)測(cè)量電路分別測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)回路電流與被試回路電流幅值及其相位等，再由單片機(jī)運(yùn)用數(shù)字化實(shí)時(shí)采集方法，通過(guò)矢量運(yùn)算便可得出試品的電容值和介質(zhì)損耗正切值。

儀器內(nèi)部已經(jīng)采用了抗干擾措施，保證在外電場(chǎng)干擾下準(zhǔn)確測(cè)量。

測(cè)量電路：傅立葉變換、復(fù)數(shù)運(yùn)算等全部計(jì)算和量程切換、變頻電源控制等。

控制面板：打印機(jī)、鍵盤(pán)、顯示和通訊中轉(zhuǎn)。

變頻電源：采用SPWM開(kāi)關(guān)電路產(chǎn)生大功率正弦波穩(wěn)壓輸出。

升壓變壓器：將變頻電源輸出升壓到測(cè)量電壓，*大無(wú)功輸出2KVA/1分鐘。

標(biāo)準(zhǔn)電容器：內(nèi)Cn，測(cè)量基準(zhǔn)。

Cn電流檢測(cè)：用于檢測(cè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電容器電流，10μA～1A。輸入電阻〈2Ω。

Cx正接線電流檢測(cè)：只用于正接線測(cè)量，10μA～1A。輸入電阻〈2Ω。

Cx反接線電流檢測(cè)：只用于反接線測(cè)量，10μA～1A。輸入電阻〈2Ω。

反接線數(shù)字隔離通訊：采用精密MPPM數(shù)字調(diào)制解調(diào)器，將反接線電流信號(hào)送到低壓側(cè)。隔離電壓20KV。

工作原理（LYJS6000E變頻介質(zhì)損耗試驗(yàn)儀設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）

啟動(dòng)測(cè)量后高壓設(shè)定值送到變頻電源，變頻電源用PID算法將輸出緩速調(diào)整到設(shè)定值，測(cè)量電路將實(shí)測(cè)高壓送到變頻電源，微調(diào)低壓，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高壓輸出。根據(jù)正/反接線設(shè)置，測(cè)量電路根據(jù)試驗(yàn)電流自動(dòng)選擇輸入并切換量程，測(cè)量電路采用傅立葉變換濾掉干擾，分離出信號(hào)基波，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電流和試品電流進(jìn)行矢量運(yùn)算，幅值計(jì)算電容量，角差計(jì)算tgδ。反復(fù)進(jìn)行多次測(cè)量，經(jīng)過(guò)排序選擇一個(gè)中間結(jié)果。測(cè)量結(jié)束，測(cè)量電路發(fā)出降壓指令變頻電源緩速降壓到0。

三、主要技術(shù)參數(shù)（LYJS6000E變頻介質(zhì)損耗試驗(yàn)儀設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）

1、高壓輸出： 0.5 ～10kV，

每一檔增加500V，共有二十檔，容   量：1500VA

2、準(zhǔn) 確 度： tgδ: ±(讀數(shù)*1.5%+0.06%)

Cx: ±(讀數(shù)*1.5%+5PF)

3、分 辨 率： tgδ：0.01％   Cx：1pF

4、測(cè)量范圍： 0.01% ＜  tgδ  ＜ 100%

內(nèi)施高壓：3pF～60000pF/10kV  60pF～1μF/0.5kV

外施高壓：3pF～1.5μF/10kV  60pF～30μF/0.5kV

電    源： AC 220V士10％   50士1Hz

測(cè)量方式：

a.工頻：50Hz

b.異頻：45Hz/55Hz 自動(dòng)變頻 

7、諧波適應(yīng)：  ≤3％

8、使用條件： -15℃－50℃    相對(duì)濕度＜80% 

9、外型尺寸： 460（L）×345（W）×345（H）

10、重   量： 35 kg

四、儀器面板（LYJS6000E變頻介質(zhì)損耗試驗(yàn)儀設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）

1、控制面板圖（圖 2）及高壓背板圖（圖3）

                               圖2

CX試品輸入：正接線時(shí)輸入試品電流，正接線時(shí)芯線（紅夾子）接試品低壓信號(hào)端，如果試品低壓端有屏蔽極可接屏蔽線（黑夾子），無(wú)屏蔽時(shí)，可懸空。

反接線時(shí)，CX試品輸入線不接或懸空。

測(cè)量接地：它同外殼連在一起，在正、反兩種測(cè)量過(guò)程中，儀器都應(yīng)可靠獨(dú)立接地。應(yīng)仔細(xì)檢查接地導(dǎo)體不能有油漆或銹蝕，否則應(yīng)將接地導(dǎo)體刮干凈，并保證零電阻接地。接地不佳可能引起誤差或數(shù)據(jù)波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)，呈帶高壓開(kāi)路可能引起危險(xiǎn)。

內(nèi)高壓允許：打開(kāi)此開(kāi)關(guān)，儀器有高壓輸出。關(guān)閉此開(kāi)關(guān)儀器內(nèi)部無(wú)高壓產(chǎn)生，亦無(wú)高壓輸出。

總電源開(kāi)關(guān)：打開(kāi)該開(kāi)關(guān)，屏幕顯示測(cè)量?jī)?nèi)容。

按鍵盤(pán)：“ESC”、“ENT”、

 “ESC”：對(duì)光標(biāo)所在處的內(nèi)容否認(rèn)時(shí)，或者已完成該內(nèi)容。

“ENT”：對(duì)光標(biāo)所在處的內(nèi)容認(rèn)同時(shí)，可按此鍵加以確認(rèn)，并將光標(biāo)移至它處。

：改變數(shù)值或改變正、反接線，異頻、工頻等內(nèi)容。

屏幕顯示：顯示菜單、測(cè)量信息、測(cè)量結(jié)果。應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間陽(yáng)光爆曬。

亮度調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)屏幕對(duì)比度。

F5G作為新一代固定網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有超大帶寬、全光接入和確定性體驗(yàn)三大特征，精準(zhǔn)匹配新型電力系統(tǒng)建設(shè)對(duì)電力通信接入網(wǎng)的需求。

我們與華為公司組成聯(lián)合更新小組，基于F5G技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化、配電自動(dòng)化和用電信息采集三個(gè)重要場(chǎng)景實(shí)踐出一套可行的方案，并且取得了階段性成果。

以往，電力通信網(wǎng)架構(gòu)為倒三角形，電壓等級(jí)越低帶寬越小。但是隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的深化，越來(lái)越多的智慧物聯(lián)終端接入到電力系統(tǒng)。海量的終端必將產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)。目前，地市匯聚層網(wǎng)絡(luò)帶寬以155/622M為主，已經(jīng)成為發(fā)展的瓶頸。

聯(lián)合更新小組基于F5G技術(shù)，研發(fā)H-OTN新型通信設(shè)備，在地市匯聚層試點(diǎn)橫向整合和縱向打通。

橫向整合是指，H-OTN集成了SDH、OLT和OTN三種設(shè)備的能力，可同時(shí)作為配網(wǎng)的匯聚節(jié)點(diǎn)、地市SDH網(wǎng)絡(luò)的備份以及主干OTN網(wǎng)絡(luò)的延伸。相比以往采用設(shè)備堆疊的方式，可節(jié)省50%以上的機(jī)柜占用空間；H-OTN*大支持100G帶寬，并且數(shù)據(jù)完全在設(shè)備內(nèi)部處理，可靠性和傳輸效率也得到大幅提升。

縱向打通是指，H-OTN作為連接骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)的橋梁，實(shí)現(xiàn)兩張網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫銜接。傳統(tǒng)方式下，視頻流等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在兩張網(wǎng)絡(luò)之間傳輸時(shí)，需要經(jīng)過(guò)多次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)性差，也存在保障風(fēng)險(xiǎn)。H-OTN支持OSU硬管道穿通技術(shù)，可直接一跳送達(dá)需求方。

聯(lián)合更新小組在國(guó)網(wǎng)太原供電公司的三個(gè)變電站展開(kāi)了試點(diǎn)工作?，F(xiàn)在，變電站內(nèi)20多個(gè)攝像機(jī)的帶寬由512K提升到10M，已經(jīng)可以滿足高清視頻傳輸需要。

配電自動(dòng)化的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的可觀、可測(cè)、可調(diào)、可控。通過(guò)部署在配網(wǎng)的智能傳感器、智能開(kāi)關(guān)等電力終端設(shè)備，聯(lián)合更新小組可以實(shí)時(shí)掌控配電網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，第1時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障并以*快的速度解決，把影響降至*低。

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