±800千伏哈密—重慶特高壓直流輸電工程渝北換流站1號(hào)調(diào)相機(jī)結(jié)束168小時(shí)的試運(yùn)行，轉(zhuǎn)入正式運(yùn)行階段，標(biāo)志著西南地區(qū)第1臺(tái)300兆乏調(diào)相機(jī)正式投運(yùn)，為重慶電網(wǎng)迎峰度夏期間安全穩(wěn)定運(yùn)行增添了保障。
調(diào)相機(jī)作為電網(wǎng)的“穩(wěn)定器"，具有快速、連續(xù)的動(dòng)態(tài)無(wú)功調(diào)節(jié)能力和電壓支撐能力，對(duì)特高壓直流受端電網(wǎng)有很強(qiáng)的支撐作用，可顯著增強(qiáng)電壓的穩(wěn)定性。
去年7月，渝北換流站1號(hào)調(diào)相機(jī)啟動(dòng)建設(shè)。今年3月，調(diào)相機(jī)的內(nèi)定子吊裝完成。5月，調(diào)相機(jī)轉(zhuǎn)子安裝完成。7月7日，調(diào)相機(jī)啟動(dòng)帶電調(diào)試。為確保調(diào)試工作安全高效推進(jìn)，在中國(guó)電力科學(xué)研究院的指導(dǎo)下，國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司組織國(guó)網(wǎng)重慶超高壓公司、重慶電力科學(xué)研究院等單位緊密配合、協(xié)同攻關(guān)，先后完成了15項(xiàng)帶電調(diào)試項(xiàng)目。7月15日0時(shí)17分起，1號(hào)調(diào)相機(jī)完成帶電調(diào)試，進(jìn)入試運(yùn)行。
渝北換流站1號(hào)調(diào)相機(jī)的投運(yùn)提升了重慶電網(wǎng)在惡劣天氣和用電高峰下的抗風(fēng)險(xiǎn)能力與可靠運(yùn)行水平，助力清潔能源消納。
第1章 引言
1.1 儀器簡(jiǎn)介（LYLB6000電力體制改革“暫態(tài)錄波儀"有著過(guò)硬的產(chǎn)品質(zhì)量）
LYLB6000波形記錄儀是針對(duì)電力系統(tǒng)應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的瞬態(tài)信號(hào)記錄儀器，儀器內(nèi)部軟件預(yù)置了針對(duì)發(fā)電機(jī)調(diào)試的試驗(yàn)?zāi)０澹褂脩艨梢酝ㄟ^(guò)記錄儀很方便的完成發(fā)電機(jī)短路特性試驗(yàn)，空載特性試驗(yàn)，勵(lì)磁系統(tǒng)擾動(dòng)試驗(yàn)，勵(lì)磁系統(tǒng)10%階越試驗(yàn)，滅磁常數(shù)測(cè)量，自準(zhǔn)同期裝置校驗(yàn)，機(jī)組甩負(fù)荷記錄等試驗(yàn)。
儀器具有豐富的軟件組件使用戶可以通過(guò)軟件組件，進(jìn)行圖形分析，組合運(yùn)算，有效值計(jì)算，交流功率計(jì)算，三相對(duì)稱性分析，頻譜分析，諧波分析，曲線相關(guān)性分析，圖形編輯和相量圖繪制等操作。試驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果可以生成WORD/EXCEL形式試驗(yàn)報(bào)告，也可以通過(guò)軟件生成JPG圖片導(dǎo)出，以方便用戶對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深入的分析和處理。
儀器具有12路模擬量輸入，12路有源開(kāi)關(guān)量輸入和3路開(kāi)出量信號(hào)，最高采樣頻率可達(dá)100KHZ，基本可以滿足電力系統(tǒng)各種試驗(yàn)的瞬態(tài)信號(hào)記錄要求。并且所有的模擬通道之間均相互隔離，以避免試驗(yàn)中不同電位點(diǎn)的連接問(wèn)題導(dǎo)致被測(cè)系統(tǒng)發(fā)生故障。
1.2特性和技術(shù)參數(shù)
1.2.1 軟件功能與特點(diǎn)
儀器具有功能強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能主要包括數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)，波形分析與統(tǒng)計(jì)，圖形繪制工具，頻譜分析工具，波形組合運(yùn)算工具，諧波分析，有效值計(jì)算，功率計(jì)算，三相對(duì)稱性分析，相量圖工具等。其特性可概括如下：
1 實(shí)時(shí)繪制試驗(yàn)曲線，并且提供多種曲線分析工具，使用戶可以對(duì)曲線進(jìn)行任意縮放和定位操作
2 可以對(duì)當(dāng)前示波器中的圖形進(jìn)行編輯，包括自由標(biāo)識(shí)，顏色變換等，以方便試驗(yàn)報(bào)告的制作
3 提供了頻譜分析工具使用戶可以方便的獲取信號(hào)的頻譜圖形
4 可以任意的選擇信號(hào)作為X軸,Y軸繪制信號(hào)的關(guān)系曲線
5 提供了諧波分析工具，可以對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行諧波分析，最高諧波次數(shù)為1024次
6 組合運(yùn)算工具使用戶可以對(duì)所采集的信號(hào)進(jìn)行加，減，乘，除和積分等運(yùn)算
7 計(jì)算選定通道信號(hào)的有效值，功率
8 對(duì)選定的三相信號(hào)進(jìn)行功率和對(duì)稱性分析
9 繪制選定信號(hào)的相量圖
10通過(guò)軟件選擇通道信號(hào)類型：直流瞬時(shí)值或者交流有效值
11 內(nèi)置了發(fā)電機(jī)三相短路特性曲線，空載特性曲線，勵(lì)磁系統(tǒng)擾動(dòng)試驗(yàn)，滅磁時(shí)間常數(shù)，頻率電壓特性，甩負(fù)荷試驗(yàn)，自準(zhǔn)同期試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)?zāi)０?，軟件自?dòng)計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果參數(shù)。
12儀器能夠自動(dòng)生成WORD試驗(yàn)報(bào)告，Excel試驗(yàn)報(bào)告
13 試驗(yàn)報(bào)告對(duì)曲線進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)識(shí)，使試驗(yàn)報(bào)告制作實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化
14 所有采樣通道的名稱和單位都可以重新定義
15 各種試驗(yàn)的試驗(yàn)環(huán)境設(shè)置和儀器設(shè)置自動(dòng)保存
16 自動(dòng)計(jì)算各種試驗(yàn)?zāi)０宓脑囼?yàn)參數(shù)
17 簡(jiǎn)單方便的通道濾定方式
18 使用U盤或移動(dòng)硬盤等存儲(chǔ)設(shè)備方便的導(dǎo)出試驗(yàn)數(shù)據(jù)
19 Windows XPE操作系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)自我保護(hù)與恢復(fù)，防止病毒攻入與侵蝕
20 采用防抖動(dòng)處理，避免用戶錯(cuò)誤操作
1.2.2 硬件特點(diǎn)
儀器的硬件系統(tǒng)特性和技術(shù)參數(shù)如下：
1 12路低電壓／電流模擬量采集，電壓輸入范圍-10V~10V，-200V~200V，-400V~400V，電流輸入范圍-20mA~20mA，1路模擬量-100mV~100mV輸入通道（100mv通道最大允許輸入電壓<10V）
2 電壓通道輸入范圍，電壓或電流信號(hào)類型選擇，通過(guò)軟件選擇
3 信號(hào)采集偏差： -400V~400V 偏差<0.5V
-200V~200V 偏差<0.2V
-10V~10V 偏差<0.01V
-20mA～20mA 偏差<0.02mA
-100mV~100mV 偏差<0.2mV
頻率測(cè)量30-170Hz 偏差<0.1Hz
4 12路有源節(jié)點(diǎn)開(kāi)關(guān)量測(cè)量通道，開(kāi)關(guān)量信號(hào)范圍DC12-220V
5 3路開(kāi)關(guān)量輸出通道，開(kāi)出量最大開(kāi)斷能力AC220V/1A
6 分體式機(jī)箱結(jié)構(gòu)，操作終端使用戶可以更方便控制試驗(yàn)和分析數(shù)據(jù)
7 2個(gè)USB口用于數(shù)據(jù)下載或鍵盤/鼠標(biāo)輸入
8 12.1寸大彩屏顯示，觸摸屏方式實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互
9 儀器自帶8G數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間
10 采樣通道輸入阻抗
-10V~10V電壓檔位 輸入阻抗820k歐
-200V~200V電壓檔位 輸入阻抗820K歐
-400V~400V電壓檔位 輸入阻抗820K歐
-20mA~20mA電流檔位 輸入阻抗50歐
-100mV~100mV電壓檔位 輸入阻抗 >10M
第2章 儀器組成（LYLB6000電力體制改革“暫態(tài)錄波儀"有著過(guò)硬的產(chǎn)品質(zhì)量）
2.1硬件組成
圖2 儀器面板
便攜式錄波儀的儀器實(shí)物如圖1所示。儀器面板的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖2所示，面板上的區(qū)域功能如下。
1）區(qū)域1是試驗(yàn)接線區(qū)，所有的試驗(yàn)接線都在該區(qū)域完成，對(duì)應(yīng)的通道一次為:
第1組模擬量通道 CH1 對(duì)應(yīng)U1,COM1,I1
第2組模擬量通道 CH2 對(duì)應(yīng)U2,COM2,I2
第3組模擬量通道 CH3 對(duì)應(yīng)U3,COM3,I3
第4組模擬量通道 CH4 對(duì)應(yīng)U4,COM4,I4
第5組模擬量通道 CH5 對(duì)應(yīng)U5,COM5,I5
第6組模擬量通道 CH6 對(duì)應(yīng)U6,COM6,I6
第7組模擬量通道 CH7 對(duì)應(yīng)U7,COM7,I7
第8組模擬量通道 CH8 對(duì)應(yīng)U8,COM8,I8
第9組模擬量通道 CH9 對(duì)應(yīng)U9,COM9,I9
第10組模擬量通道 CH10 對(duì)應(yīng)U10,COM10,I10
第11組模擬量通道 CH11 對(duì)應(yīng)U11,COM11,I11
第12組模擬量通道 CH12 對(duì)應(yīng)U12,COM12,I12
2）區(qū)域2是電流通道保險(xiǎn)，每個(gè)電流通道都裝有0.2A的保險(xiǎn)管
3）面板的右邊是12.1寸觸摸顯示屏，可以通過(guò)觸摸屏完成對(duì)儀器的所有控制。
4）右下方展示了儀器的面板鍵盤，接盤結(jié)構(gòu)如圖3所示，詳細(xì)的按鍵功能如下。
1> 0~9數(shù)字輸入按鍵
2> “." 小數(shù)點(diǎn)輸入按鍵
3> ∧向上方向鍵，∨向下方向鍵
4> < 退格，刪除鍵
5> ESC 退出按鍵
6> OK 回車，確定鍵
圖3 按鍵
2.2軟件組成
2.2.1 試驗(yàn)選擇主程序
圖4 試驗(yàn)選擇主界面
儀器軟件系統(tǒng)由試驗(yàn)選擇主程序和試驗(yàn)程序兩大部分組成，儀器的試驗(yàn)選擇主界面如圖4所示，試驗(yàn)選擇主界面的功能包括：
試驗(yàn)程序切換
儀器基本設(shè)置
儀器使用幫助說(shuō)明
儀器軟件升級(jí)接口
系統(tǒng)時(shí)間設(shè)置
2.2.2 試驗(yàn)程序
儀器軟件系統(tǒng)最大的一部分是試驗(yàn)程序，其基本功能包括：
試驗(yàn)環(huán)境設(shè)置
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集
試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
試驗(yàn)結(jié)果展示
試驗(yàn)報(bào)告生成
試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果的存儲(chǔ)，導(dǎo)出
歷史數(shù)據(jù)瀏覽
試驗(yàn)報(bào)告二次加工
典型的試驗(yàn)程序界面如圖5所示，儀器的絕大部分試驗(yàn)程序都遵循同樣的流程和規(guī)律，儀器試驗(yàn)的基本時(shí)序流程如下：
試驗(yàn)環(huán)境設(shè)置，包括采樣頻率，試驗(yàn)總時(shí)間，試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置，波形展示方式，通道類型設(shè)置和通道率定參數(shù)設(shè)置等
進(jìn)入等待試驗(yàn)界面，用戶設(shè)置試驗(yàn)的示波器參數(shù)（包括通道名稱，單位，數(shù)據(jù)范圍，是否顯示等），進(jìn)行通道率定（設(shè)置儀器采集信號(hào)和實(shí)際物理量的對(duì)應(yīng)關(guān)系）
圖5 軟件工作界面
注意：只有在以下兩種狀態(tài)對(duì)示波器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置結(jié)果才會(huì)被保存在試驗(yàn)?zāi)０澹?/span>
一 儀器處于“等待試驗(yàn)"狀態(tài)，對(duì)示波參數(shù)的進(jìn)行設(shè)置，并且重新啟動(dòng)軟件設(shè)置參數(shù)才會(huì)被保存到試驗(yàn)?zāi)０澹麓螁?dòng)軟件時(shí)儀器將會(huì)以新的模板作為默認(rèn)參數(shù)。
二 在其他狀態(tài)設(shè)置參數(shù)，并且選擇了應(yīng)用至模板，重新啟動(dòng)軟件設(shè)置參數(shù)才會(huì)被保存到試驗(yàn)?zāi)０?，下次啟?dòng)軟件時(shí)儀器將會(huì)以新的模板作為默認(rèn)參數(shù)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集。在“等待試驗(yàn)"狀態(tài)或“查看數(shù)據(jù)"狀態(tài)，點(diǎn)擊儀器軟件右下角的開(kāi)始試驗(yàn)按鈕，儀器開(kāi)始數(shù)據(jù)采集。當(dāng)儀器處于試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集狀態(tài)時(shí)，儀器實(shí)時(shí)展示各通道實(shí)際采集的數(shù)據(jù)和圖形
試驗(yàn)結(jié)果查看，當(dāng)試驗(yàn)達(dá)到停止條件或用戶選擇了停止試驗(yàn)時(shí)，儀器終止數(shù)據(jù)采集，提示用戶保存試驗(yàn)，并依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果參數(shù)，并在試驗(yàn)結(jié)果展示界面顯示計(jì)算所得各項(xiàng)數(shù)據(jù)和圖形。
試驗(yàn)報(bào)告生成，當(dāng)試驗(yàn)正常完成后，用戶選擇生成試驗(yàn)報(bào)告，儀器自動(dòng)生成WORD或EXCEL形式的試驗(yàn)報(bào)告，試驗(yàn)報(bào)告和試驗(yàn)數(shù)據(jù)都可以通過(guò)U盤導(dǎo)出。
儀器所有的試驗(yàn)?zāi)０宥甲裱@樣的基本操作時(shí)序。
注意：
1>生成試驗(yàn)報(bào)告時(shí)，報(bào)告中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖形為當(dāng)前示波器時(shí)間窗口所展示圖形，用戶可以通過(guò)調(diào)整當(dāng)前窗口波形，從而獲得比較理想的報(bào)告波形，示波器窗口一次展示的數(shù)據(jù)最大不超過(guò)120000個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)間點(diǎn)
2>生成EXCEL波形時(shí)，報(bào)告中的數(shù)據(jù)也是當(dāng)前時(shí)間窗口所展示圖形，用戶可以通過(guò)調(diào)整當(dāng)前窗口波形，從而改變導(dǎo)出數(shù)據(jù)的時(shí)間窗口，一次導(dǎo)出的EXCEL數(shù)據(jù)時(shí)間點(diǎn)最大不超過(guò)120000個(gè)
2.2.3 數(shù)據(jù)分析程序
儀器內(nèi)置的數(shù)據(jù)分析軟件主要包括：波形展示和分析工具，組合運(yùn)算工具，交叉圖形工具，頻譜分析工具，諧波分析工具，有效值計(jì)算工具，交流功率計(jì)算工具，三相對(duì)稱性分析工具和相量圖繪制工具
軟件工具中的示波器組件負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的波形實(shí)時(shí)展示，數(shù)據(jù)分析中的波形放大，縮小，定位，參數(shù)統(tǒng)計(jì)等，以及整個(gè)試驗(yàn)?zāi)０宓耐ǖ勒故久Q，單位，時(shí)間窗口范圍，通道坐標(biāo)范圍，是否隱藏通道，當(dāng)前展示坐標(biāo)軸等。
組合運(yùn)算工具為用戶提供通道數(shù)據(jù)運(yùn)算功能，當(dāng)數(shù)據(jù)采集完成后，用戶可以使用該工具對(duì)當(dāng)前示波器時(shí)間窗口中的圖形進(jìn)行加，減，乘，除和積分等運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果還是以示波器形式展現(xiàn)，用戶可以選擇生成該曲線的圖片或?qū)С鲈撉€的EXCEL數(shù)據(jù)等將運(yùn)算結(jié)果保存。
交叉圖形工具中為用戶提供曲線相關(guān)性分析功能，用戶可以對(duì)當(dāng)前示波器時(shí)間窗口中的任意兩條波形制作相關(guān)性曲線，還可以選擇生成該曲線的圖片或?qū)С鲈撉€的EXCEL數(shù)據(jù)等將相關(guān)性曲線數(shù)據(jù)保存。
頻譜分析工具提供信號(hào)的傅立葉頻譜變換功能，用戶可以對(duì)當(dāng)前示波器時(shí)間窗口中的任意一段曲線進(jìn)行頻譜變換，以獲取該信號(hào)的頻譜圖形，然后通過(guò)生成圖形或者EXCEL文檔形式將數(shù)據(jù)保存。
用戶通過(guò)有效值計(jì)算工具可以對(duì)當(dāng)前示波器時(shí)間窗口中的特定信號(hào)進(jìn)行有效值計(jì)算，以獲取信號(hào)的交流有效值。
用戶通過(guò)交流功率計(jì)算工具可以對(duì)當(dāng)前示波器時(shí)間窗口中的某2個(gè)特定信號(hào)進(jìn)行功率計(jì)算，計(jì)算的指標(biāo)包括有功功率，無(wú)功功率，視在功率，有效值，功率因素等。
三相分析工具是以當(dāng)前示波器時(shí)間窗口中的指定的6個(gè)信號(hào)為A/B/C三相的電壓和電流，計(jì)算每個(gè)信號(hào)的有效值，每一相的有功功率，無(wú)功功率，視在功率，功率因素以及三相電壓和電流的零序分量，正序分量，負(fù)序分量，并繪制各個(gè)信號(hào)，分量的相量圖。
長(zhǎng)期以來(lái)，行業(yè)內(nèi)人士對(duì)于鋰離子儲(chǔ)能電站參與多場(chǎng)景應(yīng)用的安全性存在擔(dān)憂。“早期，鋰離子儲(chǔ)能電站主要參與電網(wǎng)調(diào)峰，大部分情況下以相對(duì)固定的時(shí)段、功率充放電。傳統(tǒng)的儲(chǔ)能電站控制技術(shù)主要根據(jù)電池容量進(jìn)行調(diào)用，對(duì)于電池的實(shí)時(shí)狀態(tài)考慮不充分。"研究團(tuán)隊(duì)主要成員吳晉波介紹，“當(dāng)儲(chǔ)能電站不再以固定時(shí)段、固定功率充放電，而是根據(jù)電網(wǎng)的需求參與調(diào)頻或調(diào)壓時(shí)，相關(guān)人員沿用傳統(tǒng)控制技術(shù)可能會(huì)造成站內(nèi)各儲(chǔ)能單元協(xié)調(diào)控制不當(dāng)?shù)那闆r，使得部分電池頻繁充放電或大倍率充放電，導(dǎo)致電池加速老化，可能產(chǎn)生安全隱患。"
湖南電網(wǎng)第一座鋰離子儲(chǔ)能電站并網(wǎng)。從那時(shí)起，研究團(tuán)隊(duì)就開(kāi)始關(guān)注鋰離子儲(chǔ)能電站參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓的安全風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)并網(wǎng)測(cè)試等方式收集了大量數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，他們攻關(guān)鋰離子儲(chǔ)能電站多場(chǎng)景安全控制技術(shù)，提出新的控制策略，并依托國(guó)網(wǎng)湖南電力“源網(wǎng)荷儲(chǔ)"一體化真型實(shí)證平臺(tái)模擬多種調(diào)節(jié)場(chǎng)景，開(kāi)展控制策略驗(yàn)證。
通過(guò)長(zhǎng)期探索和反復(fù)測(cè)試，研究團(tuán)隊(duì)提出了鋰離子儲(chǔ)能電站多場(chǎng)景安全控制方法，結(jié)合安全預(yù)警方面的研究成果，將內(nèi)特性數(shù)據(jù)作為控制依據(jù)，針對(duì)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓等不同場(chǎng)景，提出了相應(yīng)的控制策略，并研發(fā)了含協(xié)調(diào)控制器、變流器的鋰離子儲(chǔ)能電站協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，減少了電池頻繁快速充放電切換，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能電站安全可靠的大倍率充放電。該系統(tǒng)已在湖南33座鋰離子儲(chǔ)能電站應(yīng)用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果和長(zhǎng)期運(yùn)行數(shù)據(jù)，這些儲(chǔ)能電站的電池使用壽命延長(zhǎng)了19.8%。
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