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揚州萬寶一體機變壓器繞組變形綜合分析儀測試迅速準確

國家電網江蘇電力(電科院電博士)黨員服務隊隊員葉志剛在國家電網有限公司重點實驗室變電站智能設備檢測技術實驗室,通過低壓分布式光伏可觀可測系統,分析包含低壓分布式光伏發電的負荷曲線,來判斷負荷情況是否正常。相較于原來的負荷曲線,該負荷曲線更為準確,能夠精準刻畫江蘇全社會實時用電情況。同時幫助調度人員提高電網實時功率平衡準確性,提升電網調度運行精益化水平。

新型電力系統建設以前,分布式光伏裝機極少,且單體裝機很小,在統計負荷曲線時,未將其納入統計范圍內。但隨著新型電力系統建設的不斷深入,分布式光伏裝機規模井噴式增長,尤其是低壓分布式光伏。截至目前,已有1160萬千瓦低壓分布式光伏接入江蘇低壓配電網,之前的負荷曲線不能準確刻畫真實負荷情況。但當前低壓分布式光伏僅通過營銷用采系統采集,存在數據傳輸延時長、采樣頻率低的問題,無法滿足調度需求。



概述(WBRZ-V揚州萬寶一體機變壓器繞組變形綜合分析儀測試迅速準確

變壓器設計制造完成后,其內部結構和各項參數(Ci,Li, Ri)都固定了,因此每個線圈的頻域響應也隨之確定,正常繞組的變壓器,其三相頻域響應曲線應該相差不大;

當變壓器在試驗過程中出現匝間、相間短路,在運行中出現短路或其他故障因電磁拉力造成線圈移位,在運輸過程中發送碰撞造成線圈相對移位,這些因素都會使變壓器分布參數發生變化,其頻域響應也發生變化,根據頻域響應曲線即可判斷變壓器的變形程度;

基于以上思想和先進的測量技術,本公司設計了變壓器繞組變形測試儀,該儀器能準確繪制各相頻域響應曲線,通過測量曲線的橫向、縱向對比,可以非常準確的判斷變壓器的變形程度。

4.本儀器符合DL/T911 2004《電力變壓器繞組變形的頻率響應分析法》標準。

技術特點

采用先進的DDS掃頻技術;

采用高速,高集成化微處理器設計;

雙通道16位AD采樣;

自帶高亮度7寸彩色觸摸屏,亮度可調;

自帶熱敏打印機,可隨時打印數據,打印濃度可調;

*大可以保存120組測量數據,可隨時查閱數據或上傳至PC機;

有強大的上位機軟件,支持上傳數據、聯機測試、分析、打印和生成word文檔;

采用USB2.0接口;

主機尺寸:31cmX15cmX15cm;

主機重量:4.0KG。

工作電源:AC220V±10%,(50±1)HZ ;

工作環境:-10℃~50℃  濕度<90% 無結露。

技術參數(WBRZ-V揚州萬寶一體機變壓器繞組變形綜合分析儀測試迅速準確

設置兩種不同的掃描方式: 線性掃描,分段掃描;

線性掃描:0.5KHZ-1MHZ       分辨率0.5KHZ   2000掃描點

分段掃描:50HZ-100HZ          分辨率 2HZ      25 點 

100HZ-1KHZ          分辨率 20HZ     45 點

1KHZ -10KHZ         分辨率 50HZ     180點

10KHZ-100KHZ        分辨率 0.2KHZ   450點

100KHZ – 500KHZ      分辨率 0.5KHZ   800點

500KHZ – 1000KHZ     分辨率 1KHZ     500點

幅值測量范圍:(-100dB) - (+20dB)

幅值測量精度:0.1dB;

掃描頻率精度:小于0.01%;

信號輸入阻抗:大于1M Ω;

信號輸出阻抗:50 Ω;

同相測試重復率:99.5%;

接口、界面介紹

下圖為儀器俯視圖,左側為打印機,右側為觸摸顯示屏,打印濃度和亮度可以在“儀器設置”里面調節。

開機約2秒后進入圖4所示主界面。 點擊該頁面中的任一按鈕,將會跳轉到相應的頁面。


上位機軟件使用方法

軟件界面介紹(WBRZ-V揚州萬寶一體機變壓器繞組變形綜合分析儀測試迅速準確

本軟件只能在32位windows XP 、windows 7系統的 Microsoft .NET framework4.0環境下運行,用戶需要首先確定自己所用的系統是否為32位的XP、win7系統,如果是,仍不能打開本軟件,需要安裝Microsoft .NET framework4.0,光盤里有安裝程序:dotNetFx40_Full_x86_x64.exe。

上位機軟件界面如圖17所示,本軟件設計兩個打開數據的按鈕,目的是便于當前數據和歷史數據的縱向對比分析,更加可靠的判斷變壓器的變形程度;

單擊“打開數據”或“加載數據”,選擇其中一個CVS格式的文件打開,兩個按鈕打開的數據必須是同一測試頻段下的數據,否則會彈出詢問對話框,若強制打開,則已經打開的另一組數據將無效。

注意:無論是上傳的文件還是本軟件新建的文件都自動命名,例如文件名為:0_Y_HV_2013-10-10 15@30_123456.CVS的文件,第1個字符0代表線性0.5KHZ-1000KHZ,Y形接線方式,HV高壓側數據,測試時間2013-10-10 15:30,由于文件名不能有“:”,所以用“@”代替“:”,變壓器編號123456。

單擊“相關參數”顯示對應數據組的測試參數,用戶可以修改變壓器編號、測試人員、試驗單位,然后點擊保存;

勾選曲線屬性復選框則顯示對應的曲線,取消選擇則對應的曲線不顯示;

復選框后面的數字為當前頻率點對應的分貝值,雙擊該分貝值可以更改曲線顯示的顏色;

拖動游標粗調滑塊和單擊游標微調按鈕可以精準地指示當前游標對應的頻率值,并顯示對應的分貝值;

勾選顯示游標復選框則顯示游標線,否則不顯示;

點擊線性、對數坐標顯示按鈕可以來回切換曲線的顯示形式;

單擊橫向或縱向的縮放按鈕,可以在不同方向放大或縮寫顯示的曲線;

首先打開下位機,使其進入PC通訊狀態,然后打開上位機軟件,若聯機成功,在軟件的標題欄將顯示儀器的ID號;

若聯機失敗,連接好USB線、使其進入通訊狀態后再點擊“連接設備”即可。

聯機試驗(WBRZ-V揚州萬寶一體機變壓器繞組變形綜合分析儀測試迅速準確

聯機成功后,新建一個空白文件,如圖18所示,填寫測量參數,點擊“保存”,文件自動命名并保存到默認目錄。

連接好測試線后點擊“啟動試驗”等待測量完成,若在測試過程中點擊“停止試驗”,將結束當前測量。一個新建文件可以保存3條測試曲線,對應變壓器的3相。測試數據自動保存到新建的文件中,無需用戶干預;

上傳數據

首先使設備進入PC通訊狀態,然后點擊“上傳數據”即可,本軟件的狀態欄將顯示上傳數據的進度,上傳文件自動命名且自動保存,無需用戶干預,注意:不要更改文件名,否則無法正常打開數據。

數據分析(WBRZ-V揚州萬寶一體機變壓器繞組變形綜合分析儀測試迅速準確

數據分析界面如圖19所示;

分析頻段設置:分析頻段必須為整數,且前面的數必須小于后面的數,圖中為默認設置;

設置好分析頻段后單擊“開始分析”即可顯示分析結果;

其中相關系數R(OA,OB)表示,O點注入A點測量的數據與O點注入B點測量的數據的相關系數。

若打開了兩組數據,則進行兩組數據的縱向分析。

創建word文檔和打印數據


創建word文檔和打印曲線的內容一致:當前顯示的曲線(不包含游標線)和坐標,如果進行了數據分析,還打印分析結果。保存文件名和目錄可以自行選擇。

202111月,為了解決該問題,電科院電博士黨員服務隊在國網江蘇電力調度控制中心的統一指導下,組建了一支多學科交叉融合的專業團隊,研究利用數字化技術,繞開全量加裝實時量測裝置的技術路線,探索實現低壓分布式光伏在調度側實時觀測的新路子

服務隊利用光伏出力的強空間相關性,將江蘇省劃分為206個光伏集群,并在集群內選取407座集中式光伏廠站作為基準站,建立省級低壓集群網格體系,再根據光伏集群內低壓分布式光伏歷史出力數據與基準站歷史出力數據建立低壓分布式光伏與基準站之間的人工智能關聯模型。實時估算時,通過輸入實時采集的分鐘級基準站出力數據,便可計算得到低壓分布式光伏實時估算出力值。

經過百余次反復的迭代修改與試驗論證,20221月,服務隊**估算出了低壓分布式光伏實時出力曲線,與營銷用采系統實際采集的滯后且低頻的低壓分布式光伏出力對比,當時估算曲線的準確率達90%,但距離工程實用化需求的95%仍存在較大差距。



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