國網(wǎng)天津電科院研制的國內(nèi)第1臺配網(wǎng)新能源方向電流保護裝置在天津寶坻九園工業(yè)園10千伏線路掛網(wǎng)試運行。該裝置能夠實現(xiàn)高比例新能源接入下配電網(wǎng)故障的精準辨識與快速隔離，保障新能源安全高效利用。

寶坻九園工業(yè)園是國網(wǎng)天津電力“雙碳"先行示范區(qū)典型示范工程，園區(qū)內(nèi)廠房屋頂資源豐富，光伏接入需求較大。近年來，國內(nèi)分布式光伏呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，在助力能源清潔低碳利用的同時，也帶來線路反向重過載等問題。而方向電流保護裝置是應對新能源大規(guī)模接入、避免反方向故障保護誤動的有效措施。但由于新能源電力電子化程度高、控制特性復雜，導致傳統(tǒng)功率方向元件性能下降，線路發(fā)生故障時傳統(tǒng)保護裝置難以準確判別故障方向、快速進行隔離。

為解決這一問題，在國網(wǎng)天津電力調控中心指導下，國網(wǎng)天津電科院聯(lián)合天津大學、南瑞集團等產(chǎn)學研單位組建研發(fā)團隊，歷時兩年研發(fā)了適配一二次融合配電開關的新型方向電流保護裝置。團隊提出了基于高頻暫態(tài)電壓電流極性特征的故障方向識別新方法，能夠可靠判別故障方向；設計了基于鄰窗細節(jié)系數(shù)互補的改進濾波算法，實現(xiàn)了暫態(tài)信息的精準提??；優(yōu)化了方向判據(jù)與電流保護判據(jù)的邏輯配合策略，降低了新能源對繼電保護裝置動作性能的影響。動模試驗及仿真驗證表明，應用新型裝置可使保護適應新能源接入能力提高1.4倍以上。

一 、概述（LYJS6000E上海變頻式介質損耗測試儀擁有雄厚的技術力量）

介損測試儀，是發(fā)電廠、變電站等現(xiàn)場全自動測量各種高壓電力設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能保證在強電場干擾下準確測量。儀器采用中文菜單操作，微機自動完成全過程的測量。

該儀器同樣適用于車間、試驗室、科研單位測量高壓電器設備的tgδ及電容量；對絕緣油的損耗測試、更具有方便、簡單、準確等優(yōu)點。

該儀器可用正、反接線方法測量不接地或直接地的高壓電器設備，同時可以測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，并采取了過零合閘、防雷擊等安全保護措施。試驗過程中輸出0.5KV～10kV不同等級的高壓，操作簡單、安全。

本儀器設有以下保護功能：

·高壓短路保護

·CVT過壓保護

·儀器接地不好保護

二、工作原理（LYJS6000E上海變頻式介質損耗測試儀擁有雄厚的技術力量）

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

儀器內(nèi)部已經(jīng)采用了抗干擾措施，保證在外電場干擾下準確測量。

測量電路：傅立葉變換、復數(shù)運算等全部計算和量程切換、變頻電源控制等。

控制面板：打印機、鍵盤、顯示和通訊中轉。

變頻電源：采用SPWM開關電路產(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量電壓，大無功輸出2KVA/1分鐘。

標準電容器：內(nèi)Cn，測量基準。

Cn電流檢測：用于檢測內(nèi)標準電容器電流，10μA～1A。輸入電阻<2Ω。

Cx正接線電流檢測：只用于正接線測量，10μA～1A。輸入電阻<2Ω。

Cx反接線電流檢測：只用于反接線測量，10μA～1A。輸入電阻<2Ω。

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

工作原理

啟動測量后高壓設定值送到變頻電源，變頻電源用PID算法將輸出緩速調整到設定值，測量電路將實測高壓送到變頻電源，微調低壓，實現(xiàn)準確高壓輸出。根據(jù)正/反接線設置，測量電路根據(jù)試驗電流自動選擇輸入并切換量程，測量電路采用傅立葉變換濾掉干擾，分離出信號基波，對標準電流和試品電流進行矢量運算，幅值計算電容量，角差計算tgδ。反復進行多次測量，經(jīng)過排序選擇一個中間結果。測量結束，測量電路發(fā)出降壓指令變頻電源緩速降壓到0。

三、主要技術參數(shù)（LYJS6000E上海變頻式介質損耗測試儀擁有雄厚的技術力量）

1、高壓輸出： 0.5 ～10kV，

每一檔增加500V，共有二十檔，容   量：1500VA

2、準 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

測量方式：

a.工頻：50Hz

b.異頻：45Hz/55Hz 自動變頻

7、諧波適應：  ≤3％

8、使用條件： -15℃－50℃    相對濕度＜80%

9、外型尺寸： 460（L）×345（W）×345（H）

10、重   量： 35 kg

電力市場中電價的形成通?；谶呺H成本原則，即電價應反映電力的邊際生產(chǎn)成本和市場供需狀況。然而，由于電力市場的非全部競爭性和信息不對稱，電價往往受到市場力的影響，難以準確反映真實的市場供需關系。為了應對這些挑戰(zhàn)，可采用雙邊市場和集中競價相結合的電能交易機制。中長期市場通過雙邊合同來確定基本的電力供應和需求，而現(xiàn)貨市場則通過集中競價來平衡實時的電力供需關系。此外，通過加強市場透明度和引入競爭，以及市場力監(jiān)管也可緩解市場力的影響。

電力現(xiàn)貨市場是基于實時電價理論而設計的，采用傳統(tǒng)的分時調度（或分時功率平衡）模型，不夠重視電能生產(chǎn)和消費的時間連續(xù)性這一十分重要的技術經(jīng)濟特征。在可再生能源大規(guī)模接入的背景下，世界各國基于這種定價機理所建立的電力市場面臨重大挑戰(zhàn)。

基于邊際電價原理設計的實時電價并未包括電力系統(tǒng)運行的固定成本以及準固定成本，雖能夠在短期內(nèi)有效地激勵市場高效運行，但也可能導致市場成員選擇偏離實際邊際成本的競價策略，產(chǎn)生不良的價格信號，并無法保證發(fā)電容量的充裕性。這些問題都有待進一步研究和解決。

電價形成機制是電力市場交易機制的關鍵，是調節(jié)電力供需的橋梁、實現(xiàn)電力交易的紐帶，因此對其理論的深入研究至關重要。價格與價值相匹配是一個良性運作的市場的基本要求，在新能源大規(guī)模接入的背景下，電能除了容量價值、電量價值，還具有靈活性、安全性和彈性等多種不同的價值。對這些價值進行分析和研究，需要深入了解新型電力系統(tǒng)的運行特性，并結合相關經(jīng)濟學理論來開展。

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