中國電科院牽頭承擔(dān)的“新能源高占比大型交直流電力系統(tǒng)仿真技術(shù)及工程化應(yīng)用"項目通過中國電機(jī)工程學(xué)會的鑒定。項目提出了大型電力系統(tǒng)微秒級電磁暫態(tài)高效仿真技術(shù)，攻克了復(fù)雜電力電子設(shè)備高精度聚合建模技術(shù)和大型交直流電網(wǎng)高精度數(shù)模混合仿真技術(shù)，研制了適應(yīng)強(qiáng)不確定性和海量工況的高效精準(zhǔn)仿真系統(tǒng)。經(jīng)專家鑒定，項目整體技術(shù)達(dá)到先進(jìn)水平。

電力系統(tǒng)可謂最復(fù)雜的人造動態(tài)系統(tǒng)，通過仿真計算，可以分析、掌握電網(wǎng)特性，為電力系統(tǒng)運行提供決策支持。“像機(jī)電-電磁混合仿真、電磁暫態(tài)仿真都是通過手段來模擬電力系統(tǒng)運行特性，進(jìn)而開展各種系統(tǒng)控制和故障模擬的試驗和研究。"

中國電科院從20世紀(jì)70年代起自主研發(fā)仿真技術(shù)，建立電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)物理系統(tǒng)的連接關(guān)系組成全系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)動態(tài)特性，支撐電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

一、面板：（LYBBC-V高質(zhì)量變壓器變比測試儀設(shè)計精巧，結(jié)構(gòu)簡單）

因用戶實際使用需求，儀器有便攜式、車載、包裝等不同款型，面板僅供參考。

⑴ 液晶顯示器：中文菜單顯示，人機(jī)交互的窗口。

⑵ 電源插座：交流220V電源輸入，座內(nèi)置3A保險管。

⑶ 接地柱：接地線的接線柱。

⑷ 按鍵區(qū)：

“↑"鍵：顯示光標(biāo)向上移動,“↓"鍵：顯示光標(biāo)向上移動。

“→"鍵：顯示光標(biāo)向左移動,“←"鍵：顯示光標(biāo)向右移動。

“打印"鍵：為打印功能選項的快捷鍵。

“保存"鍵：為保存選項的快捷鍵。

“確認(rèn)"鍵：為功能選項等的*后確認(rèn)。

“復(fù)位"鍵，“取消"鍵：停止正在進(jìn)行的測試；返回上層菜單。

⑸ 打印機(jī)：高速熱敏打印機(jī)，可對測試結(jié)果進(jìn)行打印輸出。

⑹ 低壓側(cè)a，b，c，o接線柱，接被測試品低壓側(cè)，與試品低壓側(cè)端子對應(yīng)連接。

⑺ 高壓側(cè)A，B，C，O接線柱，接被測試品高壓側(cè)，與試品高壓側(cè)端子對應(yīng)連接。

⑻ 液晶顯示屏對比度調(diào)節(jié)電位器，調(diào)整液晶顯示屏的清晰度。

⑼ RS232通訊口。

⑽ USB通訊口。

⑾ 電源開關(guān)。

二、菜單（LYBBC-V高質(zhì)量變壓器變比測試儀設(shè)計精巧，結(jié)構(gòu)簡單）

1．變比試驗界面：

打開電源開關(guān)，默認(rèn)顯示變比試驗界面如圖所示：變比試驗界面從上到下分五個區(qū)域：

1.1主菜單選擇區(qū)：用于選擇進(jìn)行變比試驗，瀏覽歷史測試記錄，或者進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置。

1.2變壓器類型及參數(shù)設(shè)定區(qū)：左邊一列用于設(shè)置變壓器模式，右邊一列用于設(shè)置具體參數(shù)。

1.3信息提示區(qū)：包括按鍵提示，測試狀態(tài)提示，錯誤提示。

1.4測試結(jié)果顯示區(qū)：如果測試成功進(jìn)行，測試結(jié)果會顯示在此區(qū)域。

1.5時間日期顯示區(qū)。

2 歷史記錄顯示界面：

主菜單移動到“歷史記錄"位置，按確認(rèn)鍵后顯示如下歷史記錄界面。歷史記錄界面從上到下分四個區(qū)域：

2.1主菜單選擇區(qū)：用于選擇進(jìn)行變比試驗，瀏覽歷史測試記錄，或者進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置。

2.2子菜單及操作選擇區(qū)：

2.2.1 當(dāng)前：用于顯示當(dāng)前剛進(jìn)行完畢的測試結(jié)果。

2.2.2 歷史：瀏覽保存在儀器中的以往的歷史測試記錄。

2.2.3 刪除：用于刪除正在顯示的歷史記錄。

2.2.4 返回：返回到主菜單選擇區(qū)（2.1）。

2.3測試結(jié)果顯示區(qū)：顯示測試結(jié)果的歷史記錄數(shù)據(jù)。

2.4時間日期顯示區(qū)。

在歷史數(shù)據(jù)界面中按上下鍵↑、↓進(jìn)行內(nèi)容選擇。光標(biāo)移到“刪除"位置上，按“確認(rèn)"

鍵刪除當(dāng)前這一條歷史數(shù)據(jù)。按“打印"鍵打印當(dāng)前這一條歷史測試數(shù)據(jù)。按“取消"鍵退出當(dāng)前這一條歷史數(shù)據(jù)界面。

3．設(shè)置界面：

在主菜單中選擇“系統(tǒng)設(shè)置"按確認(rèn)鍵后顯示如下界面：系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面從上到下分三個區(qū)域：

按上下鍵↑、↓進(jìn)行內(nèi)容選擇。按“確認(rèn)"進(jìn)入?yún)?shù)進(jìn)行設(shè)置；按上下↑、↓鍵修改數(shù)值，按左右←、→鍵進(jìn)行移位選擇，按“確認(rèn)"鍵保存選項退出。

3.1主菜單選擇區(qū)：用于選擇進(jìn)行變比試驗，瀏覽歷史測試記錄，或者進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置。

3.2子菜單及操作選擇區(qū)：

3.2.1 電源電壓選擇：用于選擇測試電壓（160V或者10V）。

3.2.2 時間設(shè)置：用于設(shè)置儀器的時間日期。

3.2.3 精度校準(zhǔn)：用于出廠前硬件的精度校準(zhǔn)。

3.2.4 設(shè)備編號：用于設(shè)定設(shè)備編號。

3.2.5 測試人員：用于設(shè)定測試人員。

3.2.6 測試地點：用于設(shè)定測試地點。

3.2.7 返回：返回到主菜單選擇區(qū)（3.1）。

3.3時間日期顯示區(qū)

全部設(shè)置完成后按上下鍵↑、↓移到“返回"菜單，按“確認(rèn)"鍵退回主菜單。

三、變比試驗（LYBBC-V高質(zhì)量變壓器變比測試儀設(shè)計精巧，結(jié)構(gòu)簡單）

（一）、三相測試

1．1．測試線連接：

高低壓測試線分別接變壓器的高、低壓側(cè)相端子上，注意不要接反。黃色夾子為A/a相，綠色夾子為B/b相，紅色夾子為C/c相，黑色夾子為中性點O/o相。根據(jù)試品情況對應(yīng)接線，不用的測試線夾懸空開路。打開電源開關(guān)，在主菜單，可以設(shè)置參數(shù)，或以上次默認(rèn)記憶的參數(shù)直接測試。舉例說明：若三相變壓器的聯(lián)接組別Y-d-11，分接類型11，等分接級2.5%，高壓側(cè)電壓110千伏，低壓側(cè)10.5千伏。當(dāng)前分接檔位為9分接。接線方式如圖所示。

1．2．參數(shù)設(shè)置：

正確接線后，打開儀器電源，在主菜單中選擇“變比試驗"然后按確認(rèn)鍵進(jìn)入。如下圖所示。然后選擇“三相"再按確認(rèn)鍵進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。以110KV/10.5KV為例。

1.2.1按向下“↓"鍵把光標(biāo)移到“額定高壓"的位置上按"確認(rèn)"鍵進(jìn)入，按↑、↓鍵修改數(shù)值的大小，按左右←、→鍵進(jìn)行移位選擇，按“確認(rèn)"鍵保存選項退出。

1.2.2按向下“↓"鍵把光標(biāo)移到“額定低壓"的位置上按"確認(rèn)"鍵進(jìn)入，按↑、↓鍵修改數(shù)值的大小，按左右←、→鍵進(jìn)行移位選擇，按“確認(rèn)"鍵保存選項退出。

1.2.3按向下“↓"鍵把光標(biāo)移到“接線方式"的位置上按"確認(rèn)"鍵進(jìn)入，按↑、↓鍵修改變壓器的接線方式，按左右←、→鍵進(jìn)行移位選擇，按“確認(rèn)"鍵保存選項退出。（接線方式選擇不正確，可能會造成測試結(jié)果不正確）

1.2.4按向下“↓"鍵把光標(biāo)移到“每級調(diào)壓"的位置上按"確認(rèn)"鍵進(jìn)入，按↑、↓鍵修改每級調(diào)壓數(shù)值，按左右←、→鍵進(jìn)行移位選擇，按“確認(rèn)"鍵保存選項退出。

1.2.5按向下“↓"鍵把光標(biāo)移到“總分接點"的位置上按"確認(rèn)"鍵進(jìn)入，按↑、↓鍵修改總分接點數(shù)量，按左右←、→鍵進(jìn)行移位選擇，按“確認(rèn)"鍵保存選項退出。

1.3測試保存打印

參數(shù)設(shè)置完成后把光標(biāo)移到“開始測試"位置上，按“確認(rèn)"鍵開始測試。

測試完成后，儀器會自動計算出當(dāng)前分接位是幾檔，和每項的變比和變比誤差率及組別標(biāo)號。按“保存"鍵保存測試的數(shù)據(jù)。關(guān)機(jī)斷電后仍可保存測試結(jié)果，以備查看。

連續(xù)測試分接位的變比只需調(diào)節(jié)分接開關(guān)，然后按“確認(rèn)"鍵繼續(xù)測試，按“保存"鍵保存測試的數(shù)據(jù)。關(guān)機(jī)斷電后仍可保存測試結(jié)果，以備查看。

特殊變壓器變比每級調(diào)壓設(shè)置方法：

如變壓器高壓側(cè)的每級分壓比值除不盡時，可人為往下擴(kuò)檔。如3檔位變壓器高壓側(cè)分別為6600、6300、6000（V），低壓側(cè)為400V，變比為6300/400=15.75，因為該變壓器的額定檔為6300V，每檔之間的壓差為300V，而每級調(diào)壓的百分比為300/6300=4.761904….%，如按6000加上每級調(diào)壓±4.761%算，那么高低壓額定檔變比就是15.7497，與出廠值有偏差。此時可人為往下擴(kuò)兩檔成5檔位變壓器，那么高壓側(cè)電壓就為6600、6300、6000、5700、5400，額定檔取中間檔位6000，這時每級調(diào)壓百分比就變成了±5.0%，測試時只要測**檔到第三檔的數(shù)據(jù)即可。

（二）、單相測試

2.1．測試線連接：

高低壓測試線分別接變壓器的高、低壓側(cè)相端子上，黃色夾子為A/a相，綠色夾子為B/b相。不用的測試線夾懸空開路。打開電源開關(guān)，在主菜單，可以設(shè)置參數(shù)，或以上次默認(rèn)記憶的參數(shù)直接測試。接線方式如上圖所示。

2.2．參數(shù)設(shè)置：正確接線后，打開儀器電源，在主菜單中選擇“變比試驗"然后按確認(rèn)鍵進(jìn)入。如下圖所示。然后選擇“單相"再按確認(rèn)鍵進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

2.2.1按向下“↓"鍵把光標(biāo)移到“額定高壓"的位置上按"確認(rèn)"鍵進(jìn)入，按上下↑、↓鍵修改數(shù)值的大小，按左右←、→鍵進(jìn)行移位選擇，按“確認(rèn)"鍵保存選項退出。

2.2.2按向下“↓"鍵把光標(biāo)移到“額定低壓"的位置上按"確認(rèn)"鍵進(jìn)入，按上下↑、↓鍵修改數(shù)值的大小，按左右←、→鍵進(jìn)行移位選擇，按“確認(rèn)"鍵保存選項退出。

2.3．測試保存打?。簠?shù)設(shè)置完成后把光標(biāo)移到“開始測試"位置上，按“確認(rèn)"鍵開始測試。測試完成后，儀器會自動計算出額定變比，及測得變比與額定變比的誤差百分比。

按“保存"鍵保存測試的數(shù)據(jù)。關(guān)機(jī)斷電后仍可保存測試結(jié)果，以備查看。

按“打印"鍵打印測試的數(shù)據(jù)。

（三）、Z型測試

3.1．測試線連接：

接線方法同三相相同。高壓側(cè)A B C O 鉗，連接試品的高壓側(cè)不用的測試鉗應(yīng)懸空或不連接測試儀器。低壓側(cè)a b c o 鉗，連接試品的高壓側(cè)不用的測試鉗應(yīng)懸空或不連接測試儀器。

3.2．參數(shù)設(shè)置：

正確接線后，打開儀器電源，在主菜單中選擇“變比試驗"然后按確認(rèn)鍵進(jìn)入。如下圖所示。然后選擇“Z型"再按確認(rèn)鍵進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

3.2.1按向下“↓"鍵把光標(biāo)移到“額定高壓"的位置上按"確認(rèn)"鍵進(jìn)入，按上下↑、↓鍵修改數(shù)值的大小，按左右←、→鍵進(jìn)行移位選擇，按“確認(rèn)"鍵保存選項退出。

3.2.2按向下“↓"鍵把光標(biāo)移到“額定低壓"的位置上按"確認(rèn)"鍵進(jìn)入，按上下↑、↓鍵修改數(shù)值的大小，按左右←、→鍵進(jìn)行移位選擇，按“確認(rèn)"鍵保存選項退出。

3.2.3按向下“↓"鍵把光標(biāo)移到“接線方式"的位置上按"確認(rèn)"鍵進(jìn)入，按上下↑、↓鍵修改變壓器的接線方式，按左右←、→鍵進(jìn)行移位選擇，按“確認(rèn)"鍵保存選項退出。（接線方式選擇不正確，可能會造成測試結(jié)果不正確）

3.3．測試保存打印

參數(shù)設(shè)置完成后把光標(biāo)移到“開始測試"位置上，按“確認(rèn)"鍵開始測試。測試完成后，儀器會自動計算出額定變比，及測得變比與額定變比的誤差百分比。按“保存"鍵保存測試的數(shù)據(jù)。關(guān)機(jī)斷電后仍可保存測試結(jié)果，以備查看。按“打印"鍵打印測試的數(shù)據(jù)。

（四）、鐵道變壓器

4.1．逆斯科特變壓器：原理圖如下：

實驗方法：

(1):做βN相（M組）：將變比測試儀的高壓端A、B相分別接試品β、N；低壓測a、b相分別接試品的b、c相(注:N相和c相必須分別接儀器的B和b相).儀器使用單相測試,其它按照銘牌設(shè)置,設(shè)置完畢后,即可進(jìn)行測試.

(2):做a N相(T組)：將變比測試儀的高壓端A、B相分別接試品a、N；低壓測a、b相分別接試品的b、c相(注:N相和c相必須分別接儀器的a和b相).儀器使用單相測試,其它按照銘牌設(shè)置,設(shè)置完畢后,即可進(jìn)行測試.

4.2． 斯科特變壓器：斯科特變壓器和逆斯科特變壓器原理相反,故做變比實驗時接線方法也相反,儀器設(shè)置同逆斯科特變壓器相同。

4.3． V/V-0、V/V-6型變壓器：

如下圖, V/V-0型變壓器是將變壓器低壓測X1和X2短接組成b相,a1和a2分別為a相和c相.儀器設(shè)置及測試方法如普通三相變

壓器.

四、上位機(jī)數(shù)據(jù)管理軟件（LYBBC-V高質(zhì)量變壓器變比測試儀設(shè)計精巧，結(jié)構(gòu)簡單）

上傳數(shù)據(jù)：上傳下位機(jī)的測試數(shù)據(jù)記錄

導(dǎo)    入：導(dǎo)入上位機(jī)保存的文件記錄

導(dǎo)    出：導(dǎo)出文件記錄為doc或xls格式文件

打    ?。捍蛴y試記錄表

通訊設(shè)置：設(shè)置通訊方式

退    出：退出程序

設(shè)置參數(shù)：

模式選擇：選擇單相、三相、Z型測試模式

高壓側(cè)：設(shè)置高壓值

低壓側(cè)：設(shè)置低壓值

五、技術(shù)指標(biāo)（LYBBC-V高質(zhì)量變壓器變比測試儀設(shè)計精巧，結(jié)構(gòu)簡單）

使用環(huán)境：工作溫度：－20℃-40℃、相對濕度：≤80%，不結(jié)露

工作電源：AC220V±10%，50HZ±1HZ

測試電源：三相電源，相電壓AC160V/10V

數(shù)據(jù)存儲：100組

顯示位數(shù)：5位，高分辨率：0.0001

量程精度：

1、160V測試電壓：

1）0.9-500：0.1%±2個字；2）500-3000：0.2%±2個字；3）3000-10000：0.5%±2個字；

2、10V測試電壓：

1）0.9-200：0.3%±2個字；

體積重量：

隨著經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)發(fā)展，用電需求越來越大，電力系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜程度也不斷增大。大規(guī)模直流輸電和新能源發(fā)電機(jī)組接入電網(wǎng)后，傳統(tǒng)的機(jī)電暫態(tài)仿真方法無法準(zhǔn)確模擬這些含電力電子器件設(shè)備的響應(yīng)和控制特性。

國家電網(wǎng)仿真中心成立。經(jīng)過不斷的探索和論證，該中心科研團(tuán)隊選定電磁暫態(tài)仿真技術(shù)方向開展攻關(guān)。兩年時間里，團(tuán)隊先后攻克模型算法、數(shù)值穩(wěn)定、計算技術(shù)及平臺架構(gòu)等技術(shù)難點，將大電網(wǎng)仿真時間尺度細(xì)化至微秒級，實現(xiàn)含多回直流和高比例新能源的大規(guī)模電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真，為新能源高占比大型交直流電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供了有力技術(shù)支撐。

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