在全球气候变化背景下,各类极端天气气候事件频发,对电力系统的可靠稳定运行构成了严峻挑战。
当前,电力系统面临的气候风险可分为三类。第1类是气候变化的全球性、系统性和缓发性风险,包括温度上升、降水模式变化、大气环流变化、冰川融化、海平面上升等,这些都可能对电力系统各环节产生影响。中国气象局的数据表明,24年中国地表平均气温较常年值(1995~2014年)第1次高出1.0摄氏度,为有气象记录以来的极暖年份。第2类是各类突发性、极端性并呈局地性特征的极端天气气候事件,例如极端高温、干旱、暴雨洪涝、台风、雨雪冰冻、沙尘、大风等。中国气象局国家气候中心的预测结果表明,我国极端高温和极端强降水事件呈增多趋势,2030年后“十年一遇”高温事件的发生概率将提升5.6倍,西南、华南地区极端高温风险将激增,气候风险总体呈升高趋势。第3类是新气候风险,对于以新能源为主体的新型电力系统而言,传统气象意义上并不构成灾害的无风小风、无光微光等成为新型气象灾害;而复合型气象灾害,如极端高温干旱、极热无风、极寒少光、极端低温雨雪冰冻等多种气象灾害叠加,将对新型电力系统的源荷双侧乃至源网荷储全系统同时造成灾害。这三类气候风险复合交织,对电力系统的影响更趋复杂化。
产品概述(LYPCD-3500 电力每日要闻“高压开关柜局放巡检仪”技术先进,价格合理)
开关柜的故障类型一般可分为拒动/误动故障、绝缘故障、开断与关合故障、载流故障、外力及其他故障。中国电力科学院对1989~1997年和2004年40.5KV以下开关设备的故障进行了统计,其中绝缘与载流性故障占30%~53%。而广东电网公司对1992~2002年开关设备故障类型的统计结果显示,绝缘与载流性故障的比例甚至高达66% .以上两种故障均与放电现象有关。近年来,英国电力企业对国内使用中压真空开关进行故障统计:其中误操作和机械性两类故障占30%~38% ;放电互感器和电缆箱类故障占26%~44% 。这些故障都会伴随着局部放电现象的产生。采用传统方法检测需浪费大量的财力,造成巨大的损失。
采用暂态对地电压(TEV)测量和超声波(US)测量两种新兴技术对开关柜进行故障检测。 设备采用便携式,操作简单,TEV传感器贴在箱壁,US传感器沿着开关柜上的缝隙扫描检测,对高压开关及开关柜无任何损害,所有的检测对高压开关及开关柜设备的运行不产生任何影响。该产品可以对测量进行信号多周期观察,对放电进行频率识别,并通过多种模式进行分析,能够清楚地判断出开关柜是否出现故障。
引用标准(LYPCD-3500 电力每日要闻“高压开关柜局放巡检仪”技术先进,价格合理)
局部放电测量GB/T 7354
电力设备局部放电现场测量导则 DL/T 417
高电压试验技术 第1部分:一般试验要求 GB/T 16927.1
高电压试验技术 第2部分:测量系统 GB/T 16927.2
高电压试验技术 第3部分: 现场试验的定义及要求 GB/T 16927.3
产品简介(LYPCD-3500 电力每日要闻“高压开关柜局放巡检仪”技术先进,价格合理)
本产品主要由以下几部分组成:
LYPCD-3500巡检仪一台。
主机充电器一套
LYTEV-II传感器1个。
LYCS-Ⅳ非接触式超声传感器1个
BNC-SMA 50Ω同轴电缆2条。
LYTX-03无线同步发射器及电源线一套。
后台报告生成软件光盘1个
图 3?1系统组成
暂态地电压(TEV)测量原理
当配电设备发生局部放电现象时,带电离子会快速地由带电体向接地的非带电体快速迁移,如配电设备的柜体,并在非带电体上产生电流行波,且以光速向各个方向快速传播。受集肤效应的影响,电流行波往往仅集中在柜体的内表面,而不会直接穿透金属柜体。但是当电流行波遇到不连续的金属断开或绝缘连接处时,电流行波会有金属柜体内表面转移到外表面,并以电磁波形式向自由空间传播,且在金属外表面产生暂态地电压。而该电压可用专用的TEV传感器布置在开关柜外面进行测量。TEV传感器类似传统的RF耦合电容器,其壳体可做绝缘和保护双重功能,传感器内部可感应出高频脉冲电流信号。其测量原理如图:
图 4-1 TEV检测原理
超声波(US)测量原理
局部放电发生前,放点点周围的电场力绝缘介质的机械应力和粒子力处于相对平衡状态。局部放电发生时电荷的快速释放或迁移使电场发生改变,打破了平衡状态,引起周围粒子发生震荡性机械运动,从而产生声音或振动信号。超声波法通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号。该方法特点是传感器与地理设备的电气回路无任何联系,不受电器方面的干扰,但在现场使用时容易受周围环境噪声或设备机械振动的影响。由于超声信号在电力设备常用绝缘材料中的衰减较大,超声波检测法的检测范围有限,但具有定位准确度高的优点。局部放电产生的声波的频谱很宽,可以从几十Hz 到几MHz,其中频率低于20kHz 的信号能够被人耳听到,而高于这一频率的超声波信号必须用超声波传感器才能接收到。通过测量超声波信号的声压大小,推测放电的强弱。
图 5-1 US测量原理
技术参数(LYPCD-3500 电力每日要闻“高压开关柜局放巡检仪”技术先进,价格合理)
主机参数
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可检测通道数
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2个通道,1个TEV通道,1个US通道
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采样精度
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12bit
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同步方式
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内同步,外同步,光同步
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TEV参数
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检测带宽
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3M-80MHz
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测量范围
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0~60dB
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测量误差
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±1dB
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分辨率
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1dB
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每周期*大脉冲数
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720个
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*小脉冲频率
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10Hz
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输出接口
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标准SMA
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US参数
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中心频率
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40kHz
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分辨率
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0.1uV
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精度
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±0.1uV
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测量范围
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0.5uV~1mV
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输出接口
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标准SMA
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硬件
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显示屏
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4.3” TFT真彩色液晶显示屏
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分辨率
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480×272
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操作
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薄膜按键
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存储
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SD卡标配16G卡,*大支持32G
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接口
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3.5mm立体声耳机插孔
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DC-005低压直流充电器输入口
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充电LED指示灯
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RS232调试口
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USBD同步口
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USB2.0
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网口
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SD卡插槽
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电源
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内部电源
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电池供电(16.8V锂电池)
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正常工作时间
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约7小时,充满时间约3小时
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尺寸
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长×宽×高
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235mm×133mm×48mm
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重量
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0.85kg
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环境
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使用环境温度
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-20℃至50℃
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存储环境温度
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-40℃~70℃
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湿度
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10%-90%(非冷凝)
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海拔高度
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≤3000m
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近年来,气候变化与极端气温已经成为推高用电负荷和用电量的重要因素。夏季和冬季用电高峰期,制冷、采暖负荷“尖峰化”趋势日益凸显,随着夏季极高温屡破极值,我国全年很大用电负荷也不断刷新纪录。其中,我国夏季空调负荷峰值占总负荷比重已经超过三成,受极端气温影响的温敏负荷已成为影响电力供需平衡的重要因素。受极端高温影响,22年夏季川渝地区制冷负荷占比超过50%。研究表明,迎峰度夏期间极高气温每升高1摄氏度,极高负荷增加5000万千瓦。
从电网侧来看,未来送端在我国西北、西南、东北及华北北部等大型清洁能源基地,推动水电、风电、太阳能发电等清洁能源多能互补协调发展与跨区域协同开发;在东中部地区负荷中心和受端,未来约70%的负荷依靠区域内清洁电力满足,30%的负荷依托特高压由西部、北部送入。到2050年建成以特高压为骨干网架的东部、西部两个同步电网,将形成“西电东送、北电南供、多能互补、跨国互联”的总体格局。
气候变化对电网侧的影响,一是各类输配电和新能源发电基础设施易受极端天气引发的物理影响,如野火、冰雪、大风、沙尘会破坏输电线、杆塔、变电站等,高温会导致输电效率下降。以寒潮为例,08年我国南方发生雨雪冰冻灾害,导致多地输电网架和塔杆倒塌。统计数据表明,我国20世纪50年代至今已发生1000多起6千伏及以上电压等级的电力系统覆冰灾害。二是电力系统的稳定平衡也易受气候条件以及极端天气的冲击,导致电力系统出现电压波动、频率不稳定、局部失负荷乃至大面积停电事故。如21年河南特大暴雨导致近30%供电设施受损,370多万户停电。
灵活性资源是应对气候变化与极端天气的重要手段。储能系统不仅可以在极端天气下提供可靠的电力保障,还可以提高可再生能源利用率、平抑负荷波动、增强电力系统的灵活性和韧性等,是构建方便、可靠、可持续电力系统的重要支撑。预计到2030、2050年,抽水蓄能与电化学储能等新型储能容量将分别达到2.8亿、7.3亿千瓦。需求侧灵活性资源方面,车网互动(V2G)、电制氢、虚拟电厂等将通过提供需求响应、调峰、调频等灵活调节能力,在极端天气或有序用电场景中发挥重要作用。未来需积极发挥需求侧可调节负荷的响应作用,统筹优化虚拟电厂等灵活性资源。预计到2030、2050年,虚拟电厂容量将分别达到2.9亿、17亿千瓦,为系统提供重要的调节能力。
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