國網甘肅電科院新型電力系統仿真中心技術人員順利完成750千伏河西變電站穩控系統控制策略閉環在環驗證，全方位深入檢視該變電站穩控系統控制策略有效性、正確性和可靠性。這也是西北區域內國家電網公司省級電科院第1次完成750千伏骨干主網穩控策略閉環驗證，標志著該院仿真中心“支撐生產、服務科研”的技術能力達到西北先進水平。

750千伏河西變電站地處河西走廊中段，是甘肅省清潔能源外送的重要樞紐，擔負著甘肅河西地區新能源消納外送的重要任務。

“如果把穩控系統比作守護電網的‘靈丹妙藥’，策略驗證工作的作用就是判斷‘藥開得對不對，取藥取得對不對’。”通過數字化技術，把實際電網搬到仿真平臺里面，連接上和變電站配置完全相同的穩控裝置，在高度逼近實際的電網運行環境中，驗證穩控策略編程的正確性和控制效果的有效性。

1 概述（WBDRC-3礦用電網電容電流分析儀數據穩定可靠）

目前，我國電力系統的電源中性點一般是不直接接地的，所以當線路單相接地時流過故障點的電流實際是線路對地電容產生的電容電流。據統計，電力系統的故障很大程度是由于線路單相接地時電容電流過大導致起弧且電弧無法自行熄弧引起的。因此，我國的電力規程規定當10kV和35kV系統電容電流分別大于30A和10A時，應裝設消弧線圈以補償電容電流，這就要求對的電容電流進行測量以做決定。另外，電力系統的對地電容和PT的參數配合會產生PT鐵磁諧振過電壓，為了驗證該配電系統是否會發生PT諧振及發生什么性質的諧振，也必須準確測量電力系統的對地電容值。

傳統的測量電容電流的方法有單相金屬接地的直接法、外加電容間接測量法等，這些方法都要接觸到一次設備，因而存在試驗危險、操作繁雜，工作效率低等缺點。進而出現了在PT二次側注入信號法測量電網電容電流；與傳統測量方法相比，該方法測量過程中，測試儀無需和一次側直接相連，因而試驗不存在危險性，無需做繁雜的保障工作和等待冗長的調度命令，只需將測量線接于PT的開口三角端子就可以測量出電容電流的數據。從PT開口三角處注入的是微弱的異頻測試信號，所以既不會對繼電保護和PT本身產生任何影響，又避開了50Hz的工頻干擾信號。

我公司在上一代基于PT二次側注入信號法測試儀的基礎上，經過重新研發設計，開發出電容電流測試儀。采用全新硬件結構和速度更快的ARM處理器及AD轉換器，內置全新的全數字變頻逆變電源，效率高、發熱量小、體積小、重量輕，更加便于攜帶和現場測試。在任何時刻（包括測量過程中）都可準確測量零序3U0電壓，從而便于用戶判斷系統工作狀態；并且在測試過程中，如果零序3U0電壓過高可自動停止測量過程。

該測試儀采用工業彩色液晶屏（強光下可讀）、中文菜單、人機交互更加友好，并且具備U盤存儲和數據打印等功能。接線簡單、測試速度快、測試穩定性和數據準確性高，大大減輕了試驗人員的勞動強度，提高了工作效率。

2 測量原理（WBDRC-3礦用電網電容電流分析儀數據穩定可靠）

電容電流測試儀是從PT 開口三角側來測量系統的電容電流的。其測量原理如圖1所示。

在圖1中，從PT二次開口三角處注入不同頻率的電流信號（頻率非50Hz，目的是為了消除工頻信號的干擾），在PT高壓側A、B、C三相感應出3個電流方向相同的電流信號，此電流為零序電流，因此它在電源和負荷側均不能流通，只能通過PT和對地電容形成回路，所以圖1又可簡化為圖2。

根據圖2的物理模型就可建立相應的數學模型，通過檢測測量信號就可以測量出三相對地電容值3C0，再根據公式I=3ωCOUφ（Uφ為被測系統的相電壓）計算出系統的電容電流。

3 功能及特點（WBDRC-3礦用電網電容電流分析儀數據穩定可靠）

3.1  測量范圍更寬，測試速度更快。

3.2  支持3PT連接方式、兩種4PT連接方式、1PT連接方式現場電容電流測量。

3.3  工業級彩色液晶顯示屏，分辨率320×240點陣，強光下可讀。

3.4  人機交互界面更加友好：

(1)對于一些重要的操作及參數設置，顯示其提示信息和幫助說明。

(2)測量結果及相關參數顯示和打印更加詳細，便于用戶日后分析。

(3)選擇PT連接方式時，可顯示各種PT連接方式下的接線原理圖，便于用戶判別現場PT連接方式及測試線連接位置。

(4)屏幕頂部狀態欄實時顯示優盤插入狀態，對未連接的設備進行操作時，顯示相應的未連接提示信息。

3.5  實時測量和顯示零序3U0電壓值，便于用戶判斷系統工作狀態；并且，在測量工程中如果發現零序3U0電壓過高，可自動停止測量過程。

3.6  具備多重零序3U0過壓保護電路，測試儀輸出端可耐受AC100V 50HZ電壓而不損壞。

3.7  內置全數字變頻逆變電源，具有輸出頻率準確、輸出電流可調、輸出效率高、發熱量小、體積小、重量輕、長時間工作穩定等特點。

3.8  具備輸出短路保護功能。

3.9  具備實時時鐘，可實時顯示當前時間和日期；測量結果包括測量日期及時間。

3.10 測量數據存儲方式分為本機存儲和優盤存儲，其中本機存儲可存儲測量數據150條，并且本機存儲可轉存至優盤；優盤存儲數據格式為Word格式，可直接在電腦上編輯打印。

3.11 熱敏打印機打印功能，快速、無聲。

3.12 體積小、重量輕，方便攜帶使用。

4 技術指標（WBDRC-3礦用電網電容電流分析儀數據穩定可靠）

4.1 電容電流測量

4.1.1 測量范圍：0.3μF～200μF  1A～400A

4.1.2 準確度：  ±(讀數×5%+2字)

4.1.3 分辨率：  0.3～9.999（0.001） 10～99.99（0.01） 100～999.9（0.1）

                ≥1000（1）

4.1.4 電壓等級：0.1KV～99.9KV連續可調

4.2 零序3U0電壓測量

4.2.1 測量范圍：1V～100V AC 50HZ

4.2.2 準確度：  ±(讀數×1%+10字)

4.2.3 分辨率：  1～9.999（0.001） 10～99.99（0.01）

4.3 使用條件及外形

4.3.1 工作電源：AC100-240VAC 0.8A, 50/60Hz

4.3.2 儀器重量：4.5Kg

4.3.3 儀器體積：320mm(長)×270mm(寬)×150mm(高)

4.3.4 使用溫度：-10℃～50℃

4.3.5 相對濕度：＜90%，不結露

5 面板及各部件功能介紹（WBDRC-3礦用電網電容電流分析儀數據穩定可靠）

5.1 電流輸出：接測試線一端的彈棒，測試線另一端接PT二次側。

5.2 保險管：  電流輸出保險管，串聯在測試回路中，熔斷電流2A。

5.3 顯示屏：  工業級320×240點陣彩色液晶屏，帶LED背光，顯示操作菜單和測試結果。

5.4 按鍵：    操作儀器用。 “↑↓”為“上下”鍵，選擇移動或修改數據；“←→”為“左右”鍵，選擇移動或修改數據；“確認”鍵，確認當前操作；“取消”鍵，放棄當前操作。

5.5 優盤接口：外接優盤用，用來存儲測試數據，請使用FAT或FAT32格式的U盤。在存儲過程中，嚴禁撥出優盤。

5.6 打印機：  打印測試結果。

5.7 接地端子：儀器必須可靠接地。現場接地點可能有油漆或銹蝕，必須清理干凈。

5.8 電源開關：整機電源開關。

5.9 電源輸入：交流AC220V電源輸入。

6.變壓器中性點異頻信號注入法

6.1 測量方法說明及測量特點

變壓器中性點異頻信號注入法與補償電容器組中性點異頻信號注入法類似，具備補償電容組中性點異頻信號注入法的所有特點。

注：變壓器中性點異頻信號注入法，需要一個外置單相電磁式電壓互感器，為了提高測量精度，可選用精度較高的電壓互感器，電壓互感器變比為（UL電壓互感器額定高壓）；測試儀的參數設置中“PT方式”應選擇“1PT”。

6.2 測量原理

變壓器中性點異頻信號注入法測量原理如見圖4。

圖4中：

PT：外接單相電磁式電壓互感器

      Tr：變壓器35kV側繞組，或是10kV系統的接地變，O為變壓器中性點

  Ca、Cb、Cc：系統三相對地電容

AX、ax： PT的一、二次繞組，電壓互感器變比為（UL電壓互感器額定高壓）

6.3 測量步驟

6.3.1 查看不接地系統的接線方式和運行方式，系統所有線路均已投入。

6.3.2 現場已配置消弧線圈的，根據接線方式和運行方式，退出與被測系統有電氣聯系的所有消弧線圈。

6.3.3 外置單相電壓互感器置于絕緣墊上，高壓尾端、低壓尾端和外殼分別一點接地。

6.3.4 將電容電流測試儀的電流輸出端與單相電壓互感器二次繞組相連。儀器置于絕緣墊上，且與互感器的距離不小于2m（10kV）和3m（35kV），電容電流測試儀外殼應可靠接地。

6.3.5將單根耐壓電纜一端與外置的單相電壓互感器高壓端相連。在變壓器中性點隔離開關處，利用絕緣操作桿將電纜的另一端與該變壓器中性點相連。無中性點隔離開關的變壓器可在其它操作方便處將電纜與中性點相連。連接部位需可靠接觸。

6.3.6 單相電壓互感器周圍設置圍欄，圍欄與互感器的距離不小于0.7m（10kV）、1m（35kV），向外懸掛“止步、高壓危險”標示牌。

6.3.7 測試人員位于絕緣墊上開始測試。

750千伏河西變穩控策略閉環驗證是國網甘肅電科院第1次承擔750千伏電壓等級的穩控系統閉環驗證工作。作為穩控投運前很重要的一道關口的“守門員”，新型電力系統仿真中心的技術骨干們克服風險大、責任大、難度大的三大難題，毫不退縮、迎難而上，依托扎實的專業功底，把工作任務細化分解為方案組、建模組和硬件組，迅速明確各工作小組工作任務，順利完成模型搭建、硬件連接、平臺聯調任務。設計了聯網河武合環方式、聯網河武開環方式等8種典型場景，每個場景又細分4種運行方式，檢測各個運行方式下河西變750側和330側共64個定值的正確性，累計執行500多次仿真驗證，圓滿完成了全部策略校核驗證任務。

在甘肅電力調度中心指導和支持下，750千伏河西變主變穩控策略驗證順利完成，這也標志著國網甘肅電科院在新型電力系統故障防御方面取得了新突破。結合前期已具備的穩控系統策略制定、出廠驗收、現場聯調、實切試驗、現場調查等業務能力，實現了穩控系統全流程管理，有效夯實大電網運行第2道防線，有力支撐甘肅電網可靠保供和新能源消納。

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