220千伏甘旗卡變電站寬頻振蕩監(jiān)控裝置上線(xiàn)運(yùn)行一周，裝置運(yùn)行狀態(tài)良好。該裝置不僅為寬頻振蕩實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、振蕩源定位及抑制提供了全新技術(shù)手段，也為寬頻振蕩機(jī)理研究與仿真分析提供了寶貴的原始數(shù)據(jù)，有助于保障蒙東電網(wǎng)可靠運(yùn)行、促進(jìn)新能源消納與發(fā)展。
與常規(guī)監(jiān)控設(shè)備不同，寬頻振蕩監(jiān)控裝置采用高頻采樣測(cè)算與新算法，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)基波、諧波及間諧波的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與響應(yīng)，為高比例可再生能源和高比例電力電子設(shè)備特性下蒙東電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控與可靠穩(wěn)定運(yùn)行提供了支撐。
隨著新能源大規(guī)模并網(wǎng)接入，現(xiàn)代電力系統(tǒng)“雙高”特征突出。“雙高”電力系統(tǒng)中電力電子設(shè)備與電網(wǎng)之間相互作用，會(huì)引起頻率在幾赫茲到數(shù)千赫茲范圍內(nèi)的寬頻振蕩。這種寬頻振蕩可能損壞電力設(shè)備，導(dǎo)致新能源發(fā)電機(jī)組停運(yùn)。目前，蒙東地區(qū)新能源裝機(jī)規(guī)模達(dá)2207萬(wàn)千瓦，占總裝機(jī)的40.61%，其中風(fēng)電裝機(jī)334萬(wàn)千瓦。新能源大規(guī)模接入增加了蒙東電網(wǎng)寬頻振蕩風(fēng)險(xiǎn)，迫切需要有效的監(jiān)測(cè)與控制手段。
一、產(chǎn)品概述（WBJZ-2000發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子測(cè)速儀設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路是電力系統(tǒng)中常見(jiàn)的故障。當(dāng)此類(lèi)故障發(fā)生時(shí)，轉(zhuǎn)子電流增大，繞組溫度升高，限制發(fā)電機(jī)的出力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。匝間短路通常通過(guò)測(cè)量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的交流阻抗和功率損耗來(lái)判別。傳統(tǒng)的測(cè)量方法是采用多個(gè)測(cè)試儀器儀表，在現(xiàn)場(chǎng)組裝后進(jìn)行測(cè)量。這種需要很多測(cè)試儀器儀表組建測(cè)量系統(tǒng)的方法存在試驗(yàn)設(shè)備笨重、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、整理數(shù)據(jù)繁瑣、測(cè)量準(zhǔn)確度不高等缺點(diǎn)。
隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的不斷發(fā)展，新的微處理器和算法不斷涌現(xiàn)，據(jù)此我們研制了基于數(shù)字信號(hào)處理器DSP的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子交流阻抗測(cè)試儀。該儀器以數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)為硬件平臺(tái)，充分發(fā)揮了數(shù)字信號(hào)處理器的計(jì)算能力，使得儀器的計(jì)算速度和計(jì)算精度得到大大提高，為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了保障。
二、功能特點(diǎn)（WBJZ-2000發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子測(cè)速儀設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）
全自動(dòng)（手動(dòng)）采集、測(cè)量、顯示、存儲(chǔ)、打印所有測(cè)量參數(shù)和交流阻抗特性曲線(xiàn)；
實(shí)時(shí)顯示測(cè)量數(shù)據(jù)和交流阻抗特性曲線(xiàn)，方便存儲(chǔ)和打印；
采用320×240大屏幕液晶顯示器，中文菜單提示，操作簡(jiǎn)便；
內(nèi)置大容量非易失性存儲(chǔ)器：可存儲(chǔ)200組測(cè)量數(shù)據(jù)及曲線(xiàn)；
內(nèi)置高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能：可進(jìn)行日期及時(shí)間校準(zhǔn)；
自帶高速微型熱敏打印機(jī)：可打印測(cè)量及歷史數(shù)據(jù)；
兼做單相變壓器的空載、短路試驗(yàn)和電壓（流）互感器、消弧線(xiàn)圈的伏安特性試驗(yàn)；
具有完善的過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)功能，其中過(guò)壓過(guò)流保護(hù)值根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置情況自動(dòng)調(diào)整，既簡(jiǎn)便又能保證被試設(shè)備的保障。
三、技術(shù)參數(shù)（WBJZ-2000發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子測(cè)速儀設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）
測(cè)量范圍
阻抗：0～999.9Ω
電壓：0～600V
電流：0～120A
功率：0～72kW
頻率：45～65Hz
準(zhǔn) 確 度、阻抗、電壓、電流、頻率：0.2級(jí)
功率：0.5級(jí)
外形尺寸 345mm×295mm×175mm
儀器重量 5kg
四、使用條件（WBJZ-2000發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子測(cè)速儀設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）
環(huán)境溫度 -10℃～50℃
環(huán)境濕度 ≤85%RH
工作電源 AC220V±10%
電源頻率 50±1Hz
五、面板介紹（WBJZ-2000發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子測(cè)速儀設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）
1.電源輸入：測(cè)試回路的輸入接線(xiàn)柱，連接試驗(yàn)調(diào)壓器的輸出端；
2.電流輸出：測(cè)試回路的電流測(cè)量接線(xiàn)柱，范圍0～120A；
3.電壓輸入：測(cè)試回路的電壓測(cè)量接線(xiàn)柱，范圍0～600V；
4.電源開(kāi)關(guān)：儀器的電源開(kāi)關(guān)及保險(xiǎn)；
5.接 地 柱：儀器可靠接地專(zhuān)用；
6.液 晶 屏：用于顯示各種數(shù)據(jù)和曲線(xiàn)；
7.鍵 盤(pán)：用于各種功能的操作及參數(shù)設(shè)置；
8.打 印 機(jī)：用于快速打印各種數(shù)據(jù)和曲線(xiàn)；
9.蜂 鳴 器：用于超限、過(guò)壓和過(guò)流等報(bào)警；
10.RS-232：用于儀器和PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊(用作升級(jí)方案)。
11.USB接口：用于大容量外部移動(dòng)存儲(chǔ)(用作升級(jí)方案)。
為快速定位并切除振蕩源，化解電網(wǎng)寬頻振蕩風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司自2020年起開(kāi)展電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)二期工程。寬頻振蕩監(jiān)控裝置是其中重要組成部分。該公司計(jì)劃在匯集容量大于20萬(wàn)千瓦的20座新能源場(chǎng)站/匯集站分別配置雙套寬頻振蕩監(jiān)控裝置，組成寬頻振蕩監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)寬頻振蕩監(jiān)控裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控新能源場(chǎng)站/匯集站運(yùn)行情況，快速定位寬頻振蕩，并根據(jù)寬頻振蕩溯源和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果自動(dòng)采取相應(yīng)控制措施，切除振蕩源或施加抑制策略削弱振蕩能量，保障電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，該系統(tǒng)還可獲取電網(wǎng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)，為寬頻振蕩機(jī)理研究與仿真分析提供原始數(shù)據(jù)。
目前，國(guó)網(wǎng)蒙東電力已完成4座220千伏變電站寬頻振蕩監(jiān)控裝置的安裝調(diào)試和投運(yùn)工作，年內(nèi)將完成剩余4座500千伏新能源匯集站和12座220千伏新能源場(chǎng)站/匯集站的安裝投運(yùn)工作，進(jìn)一步完善蒙東電網(wǎng)寬頻振蕩防御體系，夯實(shí)保障電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行三道防線(xiàn)。
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