“虛擬電廠并不是個發(fā)電廠，而是一套能源管理系統(tǒng)。它安裝在工廠等用電大戶的控制終端，把可中斷的如空調(diào)、照明等負荷納入到控制序列，在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)的情況下，通過精準控制達到供需平衡。”

在江蘇常州，一家商場的空調(diào)控制模塊已接入負荷集控系統(tǒng)。該系統(tǒng)分析后發(fā)現(xiàn)，目前正是當?shù)赜秒姼叻?，需降低用電負荷來平衡電網(wǎng)供需。30秒后，系統(tǒng)將商業(yè)綜合體內(nèi)功率為1200千瓦的空調(diào)負荷自動降到600千瓦，商場內(nèi)的溫度只上升了1℃，并沒有影響到顧客的購物體驗。

按照以往，當出現(xiàn)較大用電負荷時，傳統(tǒng)解決辦法是在發(fā)電端擴建電廠、緊急調(diào)動備用發(fā)電資源，同時加強用電端的有序使用。

不過，如果僅僅通過擴建電廠來滿足尖峰時段的用電需求，有可能在用電低谷期產(chǎn)生巨大浪費，有序用電造成的停工停產(chǎn)也會對企業(yè)生產(chǎn)造成沖擊。因此，虛擬電廠成為有效解決用電負荷的新方案。

國家能源局相關(guān)負責(zé)人說，通過需求側(cè)的響應(yīng)將負荷降下來，對整個電力行業(yè)發(fā)展會產(chǎn)生更好的作用。

據(jù)了解，早在“十三五”時期，我國就已開展虛擬電廠的試點工作，部署多個虛擬電廠項目，取得很多經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。比如，上海于2017年建成黃浦區(qū)商業(yè)建筑虛擬電廠示范工程。2019年，國家電網(wǎng)冀北電力公司優(yōu)化更新虛擬電廠運營模式，并服務(wù)北京冬奧。

《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》進一步提出，開展工業(yè)可調(diào)節(jié)負荷、樓宇空調(diào)負荷、大數(shù)據(jù)中心負荷、用戶側(cè)儲能、新能源汽車與電網(wǎng)能量互動等各類資源聚合的虛擬電廠示范。

2021年10月，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》，提出要大力提升電力系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力，加快靈活調(diào)節(jié)電源建設(shè)，引導(dǎo)自備電廠、傳統(tǒng)高載能工業(yè)負荷、工商業(yè)可中斷負荷、電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)、虛擬電廠等參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。

第1章 裝置特點與參數(shù)（LYFA-5000互感器測試儀擁有雄厚的技術(shù)力量）

是在傳統(tǒng)基于調(diào)壓器、升壓器、升流器的互感器伏安特性變比極性綜合測試儀基礎(chǔ)上，廣泛聽取用戶意見、經(jīng)過大量的市場調(diào)研、深入進行理論研究之后研發(fā)的新一代革新型CT、PT測試儀器。裝置采用高性能DSP和FPGA、先進的制造工藝，保證了產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠、功能完備、自動化程度高、測試效率高、在國內(nèi)處于優(yōu)越水平，是電力行業(yè)用于互感器的專業(yè)測試儀器。

1.1 主要技術(shù)特點（LYFA-5000互感器測試儀擁有雄厚的技術(shù)力量）

功能全，既滿足各類CT（如：保護類、計量類、TP類）的勵磁特性（即伏安特性）、變比、極性、二次繞組電阻、二次負荷、比差以及角差等測試要求，又可用于各類PT電磁單元的勵磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差等測試。

現(xiàn)場檢定電流互感器無需標準電流互感器、升流器、負載箱、調(diào)壓控制箱以及大電流導(dǎo)線，使用極為簡單的測試接線和操作實現(xiàn)電流互感器的檢定，極大的降低了工作強度和提高了工作效率，方便現(xiàn)場開展互感器現(xiàn)場檢定工作。

可精轉(zhuǎn)測量變比差與角差，比差*大允許誤差±0.05%，角差*大允許誤差±2min，能夠進行0.2S級電流互感器的測量，變比測量范圍為1~40000。

基于先進的變頻法測試CT/PT伏安特性曲線和10%誤差曲線,輸出*大僅180V的交流電壓和12Arms(36A峰值)的交流電流，卻能應(yīng)對拐點高達60KV的CT測試。

自動給出拐點電壓/電流、10%(5%)誤差曲線、準確限值系數(shù)（ALF）、儀表保安系數(shù)（FS）、二次時間常數(shù)(Ts)、剩磁系數(shù)(Kr)、飽和及不飽和電感等CT、PT參數(shù)。

測試滿足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類互感器標準，并依照互感器類型和級別自動選擇何種標準進行測試。

測試簡單方便，一鍵完成CT直阻、勵磁、變比和極性測試，而且除了負荷測試外，CT其他各項測試都是采用同一種接線方式。

全中文動態(tài)圖形界面，無需參考說明書即可完成接線、設(shè)置參數(shù)：動態(tài)顯示參數(shù)設(shè)置，根據(jù)當前所選的試驗項目自動顯示其相關(guān)參數(shù)；動態(tài)顯示幫助接線圖，根據(jù)當前所選試驗項目，顯示對應(yīng)的接線圖。

5.7寸圖形透反式LCD，陽光下清晰可視。

采用旋轉(zhuǎn)光電鼠標操作，操作簡單，快捷方便，極易掌握。

面板自帶打印機，可自動打印生成的試驗報告。

測試結(jié)果可用U盤導(dǎo)出，程序可用U盤升級，方便快捷。

裝置可存儲1000組測試數(shù)據(jù)，掉電不丟失。

配有后臺分析軟件，方便測試報告的保存、轉(zhuǎn)換、分析，可以用于試驗數(shù)據(jù)的對比、判斷與評估。

易于攜帶，裝置重量<9Kg。

1.2 裝置面板說明（LYFA-5000互感器測試儀擁有雄厚的技術(shù)力量）

裝置面板結(jié)構(gòu)如右圖接線端子從左向右：

·紅黑S1、S2端子：試驗電源輸出

·紅黑S1、S2端子：輸出電壓回測

·紅黑P1、P2端子：感應(yīng)電壓測量端子

·液晶顯示屏：中文顯示界面

·微型打印機：打印測試數(shù)據(jù)、曲線

·旋轉(zhuǎn)鼠標：輸入數(shù)值和操作命令

1.3 主要技術(shù)參數(shù)（LYFA-5000互感器測試儀擁有雄厚的技術(shù)力量）

第2章 用戶接口和操作方法（LYFA-5000互感器測試儀擁有雄厚的技術(shù)力量）

2.1 電流互感器試驗

在參數(shù)界面，用 旋轉(zhuǎn)鼠標切換光標到類型欄，選擇互感器類型為CT。

2.1.1 試驗接線

試驗接線步驟如下：

第1步：根據(jù)表2.1描述的CT試驗項目說明，依照圖2.1或圖2.2進行接線（對于各種結(jié)構(gòu)的CT，可參考附錄D描述的實際接線方式）。

表2.1  CT試驗項目說明

第2步：同一CT其他繞組開路，CT的一次側(cè)一端要接地，設(shè)備也要接地。

第三步：接通電源，準備參數(shù)設(shè)置。

2.1.2 參數(shù)設(shè)置

試驗參數(shù)設(shè)置界面如圖2.3。

參數(shù)設(shè)置步驟如下：

用 旋轉(zhuǎn)鼠標 切換光標，選擇要進行的試驗項目，當光標停留在某個試驗項目時，屏幕顯示與該試驗項目相關(guān)的參數(shù)設(shè)置；當光標離開試驗項目時，屏幕顯示所選試驗項目所對應(yīng)的接線圖。

可設(shè)置的參數(shù)如下：

（1）編號：輸入本次試驗的編號，便于打印、保存的管理與查找。

（2）額定二次電流：電流互感器二次側(cè)的額定電流，一般為1A和5A。

（3）級別：被測繞組的級別，對于CT，有P、TPY、計量、PR、PX、TPS、TPX、TPZ等8個選項。

（4）當前溫度：測試時繞組溫度，一般可輸入測試時的氣溫。

（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。

（6）*大測試電流：一般可設(shè)為額定二次電流值，對于TPY級CT，一般可設(shè)為2倍的額定二次電流值。對于P級CT，假設(shè)其為5P40，額定二次電流為1A，那么*大測試電流應(yīng)設(shè)5%*40*1A=2A；假設(shè)其為10P15，額定二次電流為5A，那么*大測試電流應(yīng)設(shè)10%*15*5A=7.5A。

如果用戶希望看到以下結(jié)果，需要準確設(shè)置基本參數(shù)（建議用戶設(shè)置）。

（1）匝比誤差、比值差和相位差

（2）準確計算的極限電動勢及其對應(yīng)的復(fù)合誤差

（3）實測的準確限值系數(shù)、儀表保安系數(shù)和對稱短路電流倍數(shù)

（4）實測的暫態(tài)面積系數(shù)、峰瞬誤差、二次時間常數(shù)

對于不同級別的CT，參數(shù)的設(shè)置也不同，見表2.2。

表2.2  CT參數(shù)描述

第五步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。

2.1.3 試驗結(jié)果

試驗結(jié)果頁，界面分別如圖2.4。    

對于不同級別的CT和所選的試驗項目，試驗結(jié)果也不同，見表2.3。

表2.3  CT試驗結(jié)果描述

2.2 電壓互感器試驗

在參數(shù)界面，用 旋轉(zhuǎn)鼠標切換光標到類型欄，選擇互感器類型為PT。

2.2.1 試驗接線

試驗接線步驟如下：

第1步：根據(jù)表2.4描述的PT試驗項目說明，依照圖2.7或圖2.8進行接線。

表2.4  PT試驗項目說明

第2步：同一PT其他繞組開路。

第三步：接通電源，準備參數(shù)設(shè)置。

2.2.2 參數(shù)設(shè)置

PT的試驗參數(shù)設(shè)置界面如圖2.5。

參數(shù)設(shè)置步驟如下：

用 旋轉(zhuǎn)鼠標 切換光標，選擇要進行的試驗項目，當光標停留在某個試驗項目時，屏幕顯示與該試驗項目相關(guān)的參數(shù)設(shè)置；當光標離開試驗項目時，屏幕顯示所選試驗項目所對應(yīng)的接線圖。

可設(shè)置的參數(shù)如下：

（1）編號：輸入試驗試驗編號。

（2）額定二次電壓：電壓互感器二次側(cè)的額定電壓。

（3）級別：被測繞組的級別，有P、計量等2個選項。

（4）當前溫度：測試時繞組溫度，一般可輸入當時的氣溫。

（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。

（6）*大測試電壓：試驗時設(shè)備輸出的*大工頻等效電壓。

（7）*大測試電流：試驗時設(shè)備輸出的*大交流電流。

第四步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。

2.2.3 試驗結(jié)果

試驗結(jié)果頁，如圖2.6。

對于不同級別的PT和所選的試驗項目，試驗結(jié)果也不同，見表2.5。

表2.5  PT試驗結(jié)果描述

2.3自檢頁

自測界面如圖2.8。在萬用表幫助下，自測功能可用于檢查設(shè)備是否損壞，測量電路是否正常。

2.3.1 參數(shù)設(shè)置

自測測試所需的參數(shù)如下表：

表2.6  自檢測試參數(shù)

測試電流或測試電壓設(shè)置后，設(shè)置測試頻率，裝置將輸出對應(yīng)頻率的電壓或電流，并顯示檢測到的實際電壓或電流。在選擇電壓后，如果負載太小，導(dǎo)致實際電流有效值大于5A，則顯示過載信息。在選擇電流后，如果負載太大，導(dǎo)致實際測試電壓有效值大于100V，則也會顯示過載信息。

2.3.2 接線方法

·選擇電壓測試時，將S1短接另一個S1，S2短接另一個S2。用萬用表電壓檔測量S1和S2之間的電壓，若與實際電壓相符，說明設(shè)備能夠輸出電壓且電壓測量環(huán)節(jié)正常。

·電流測試時，將電源輸出的S1、S2端子短接。電壓回測的S1、S2不接。可在輸出的S1和S2之間串入萬用表電流檔，若萬用表測量的電流與實際電流相符，說明設(shè)備能夠正常輸出電流且電流測量環(huán)節(jié)正常。

2.4功能按鈕

2.4.1 參數(shù)頁功能按鈕

 (1)．系統(tǒng)工具

系統(tǒng)工具界面，如圖2.11。在該界面中可以進行時間校對、系統(tǒng)升級等操作。其中：調(diào)試用于出廠調(diào)試，升級用于軟件界面的升級。

(2)．幫助

（3）打印

用戶可以打印當前測試結(jié)果，此報告可做為現(xiàn)場試驗的原始記錄。

2.4.2 結(jié)果頁功能按鈕

(1)、勵磁曲線

在圖2.4或圖2.6的測量結(jié)果頁面，選擇勵磁結(jié)果，將出現(xiàn)勵磁曲線界面，如圖2.13：

(2)、勵磁數(shù)據(jù)

在圖2.13的勵磁曲線頁面，選擇勵磁數(shù)據(jù)將顯示勵磁數(shù)據(jù)界面，如圖2.14：

在上圖中可以顯示三種形式的勵磁數(shù)據(jù)：

實測：儀器升壓過程中實際捕捉的電壓、電流序列；

取整：對實測的勵磁數(shù)據(jù)按電流取整后的結(jié)果顯示，10mA以下按1mA遞增、10mA~100mA以上按5mA遞增、100mA以上按0.1A遞增，取整的結(jié)果便于數(shù)據(jù)記錄、比對；

指定：可以顯示任意指定電流點的勵磁數(shù)據(jù)；

(3)、5%、10%誤差曲線

只有保護級的互感器（包括暫態(tài)保護級）才有5%、10%的誤差曲線與誤差數(shù)據(jù)；在CT設(shè)置中選定為P/PR/PX/TPx的互感器，在試驗結(jié)果圖2.4界面中，選擇誤差結(jié)果將顯示5%誤差曲線，如圖2.15：

在圖2.15中，還可以選擇顯示10%的誤差曲線。保護互感器的10%誤差曲線是10%誤差數(shù)據(jù)的圖形化顯示，其含義是相同的，其含義為互感器復(fù)合誤差不大于10%時，其二次負荷與過流倍數(shù)的關(guān)系曲線。5%的誤差曲線是互感器復(fù)合誤差不大于5%時，其二次負荷與過流倍數(shù)的關(guān)系曲線。

(4)、5%、10%誤差數(shù)據(jù)

在圖2.15中，選擇誤差數(shù)據(jù)將顯示5%、10%的誤差數(shù)據(jù)，如圖2.16所示：

(5)、比差、角差表

只有測量級的互感器才有比差、角差結(jié)果表；在CT設(shè)置中選繞組級別為“計量”的互感器，且測試項目選擇了“誤差”項目的才會有比差、角差表。在圖2.4 CT測試結(jié)果界面中，選擇誤差結(jié)果，將出現(xiàn)比差、角差表，如圖2.17：

上圖中顯示了互感器分別在額定負荷與下限負荷下的比差、角差表，額定負荷是在CT設(shè)置頁面中，下限負荷規(guī)定為25%的額定負荷。

專家表示，自2001年起，歐洲各國就開始開展以集成中小型分布式發(fā)電單元為主要目標的虛擬電廠研究項目。近年來，澳大利亞、日本等國家也逐步加入虛擬電廠研究及部署行列。

2021年8月，國家電網(wǎng)江蘇電力有限公司承擔的國家重點研發(fā)項目——城區(qū)用戶與電網(wǎng)供需友好互動系統(tǒng)通過驗收，將這一負荷精準控制模式延伸到居民用電側(cè)，可以起到“削峰填谷”、維持電力供需平衡的目的。

除了電力“智能管家”的角色，虛擬電廠還能在光伏、風(fēng)電等新能源出現(xiàn)間歇性時，通過儲能裝置把它們組織起來，進行集成調(diào)控，起到“聚沙成塔”的作用。

國家電網(wǎng)江蘇電力有限公司電力科學(xué)研究院總工程師袁宇波說，虛擬電廠可平抑新能源電力的強隨機波動性，提高新能源的利用率，對多種分布式能源進行聚合、優(yōu)化控制和管理，為電網(wǎng)提供調(diào)頻、調(diào)峰等輔助服務(wù)。

當前，相關(guān)企業(yè)紛紛加速布局。華北電網(wǎng)率先在國內(nèi)開展了虛擬電廠參與輔助服務(wù)市場交易，國家電網(wǎng)浙江綜合能源公司智慧虛擬電廠平臺上線，國電投深圳能源發(fā)展有限公司的虛擬電廠平臺參與電力現(xiàn)貨市場交易。

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