近日，在新疆昌吉220千伏木壘大石頭南風電匯集站，國家電網有限公司西北分部、國網新疆電力有限公司組織完成國內第1次構網型靜止無功發(fā)生器（SVG）人工短路試驗。本次試驗是繼新疆阿克陶光伏匯集站構網型電化學儲能人工短路試驗后的又一次技術驗證，是支撐新能源電源友好并網、探索“構網型+"技術的新嘗試。
截至2023年年底，新疆新能源發(fā)電裝機容量超6000萬千瓦，約占全疆發(fā)電總裝機容量的45%，成為第二大電源。針對新能源超高占比接入產生的低慣量等問題，國網新疆電力積極開展“構網型+"技術研究。
一.簡介（LYWHX-9900B網絡基站式核相儀測試迅速準確）
LYWHX-9900B無線高壓衛(wèi)星授時遠程網絡基站定相核相儀及系統(tǒng)，簡稱網絡基站定相核相儀，是為了解決同時遠程在線測試高低壓相位、核相、頻率、驗電等而研發(fā)制造的。通過網絡基站定相，可以準確識別標準A相、B相、C相，完成統(tǒng)一色標工作。本產品具有普通無線高壓核相儀、無線高壓衛(wèi)星授時遠程核相儀、無線高壓驗電器產品的功能，用戶可以根據實際需要選購同時帶電流測試功能的鉤式探測器。
本產品整套系統(tǒng)及設備由全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、基站群、服務器群、2G/3G/4G通訊網絡、315MHz/433MHz無線通訊模塊、手持接收器、探測器(采集終端)、GPS天線、GSM天線、GSM卡、伸縮絕緣桿等組成。
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)：基站、手持接收器都內置六合一多模衛(wèi)星授時模塊，支持多種衛(wèi)星導航系統(tǒng)，包括中國的BDS（北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)），美國的GPS，俄羅斯的GLONASS，歐盟的GALILEO，日本的QZSS以及衛(wèi)星增強系統(tǒng)SBAS（WAAS，EGNOS，GAGAN，MSAS），包含32個跟蹤通道，可以同時接收六種衛(wèi)星授時系統(tǒng)的GNSS信號，并且實現聯(lián)合授時及定位，確保測試精準。
基站群：基站群由多個基站組成，本系統(tǒng)設計可以兼容255個基站?；静捎萌T鋁外殼，防水設計，安裝于10kV變壓器二次輸出端。其內置GPS模塊、GSM模塊、315MHz/433MHz無線通訊模塊，作為參考標準源，基站將采集到的相位、頻率等信號通過互聯(lián)網傳送給服務器，基站檢測到的數據作為比對標準源，采集器檢測到的數據與基站源數據對比。
服務器群：多個服務器組成服務器群，服務器可以分別接收基站、手持接收器、采集器傳來的數據。服務器先將采集器的數據與基站的數據進行分析對比，得出相位差等參數，再將分析結果發(fā)送給各手持接收器，手持接收器使用人員就能實時接收任一采集器所檢測到的相位信息，可以準確識別標準A相、B相、C相，包括地下室沒有任何通訊信號的場所定相核相，并統(tǒng)一色標工作。
探測器：分核相、電流不同功能的探測器，探測器都內置有GPS模塊、GSM模塊、315MHz/433MHz無線通訊模塊，其中電流探測器一體化鉤式設計，內置多層柔性線圈。315MHz/433MHz無線通訊模塊便于手持接收器近距離抄表使用；GPS模塊、GSM模塊與服務器通訊并傳輸數據；多層柔性線圈用于采集電流及電流波形、頻率、相位等信號。
柔性線圈：即Rogowski Coil(洛氏線圈)，采用多層羅氏線圈技術，是一個在非鐵磁性材料上均勻纏繞的環(huán)形線圈，多層，無磁滯效應，幾乎為零的相位誤差，相位誤差越低，高壓核相就更加準確；柔性線圈無磁飽和現象，線性度很高，能滿足測試大電流。輸出信號是電流對時間的微分，通過對輸出電壓信號進行積分，就可以真實還原輸入電流，其測量電流范圍可從毫安級到上萬安。采用多層柔性線圈的目的一是提高檢測漏電流的分辨率，可以達到1mA，同時解決測試大電流、高次諧波電流(可達400次)、復雜波形電流、瞬態(tài)沖擊電流并還原其波形。
手持接收器：采用3.5寸真彩液晶屏設計，內置GPS模塊、GSM模塊、315MHz/433MHz無線通訊模塊，接收服務器發(fā)送的數據，也可以對采集器、基站抄表。接收器同屏顯示實時相位、頻率、電流等信息，具有“X信號正常、Y信號正常、Z信號正常、A相、B相、C相、同相、異相"等語音提示，清晰直觀，不同功能的接收器顯示內容有差別。
絕緣桿：伸縮絕緣桿，拉伸后長約5米，收縮后約1米，輕便、具有防潮、耐高溫、抗沖擊、高絕緣、可伸縮等特點，連接采集器，可以掛在線路中測試，也可以根據實際需要加長或減短絕緣桿的長度。
核相時： 空曠地面普通核相距離可達1600m，衛(wèi)星授時核相距離大于500km，能對10V～550kV的電壓線路全智能核相，也可用于高壓線路和全部密封的環(huán)網柜低壓感應點核相，其中35kV以下的裸導線探測器可以直接接觸核相，35kV以上的裸導線采用非接觸式核相，非接觸核相是將探測器逐漸靠近被測導線，當感應到電場信號時就可以完成核相，這樣無需直接接觸高壓導線，安全可靠！
整套系統(tǒng)設備非常復雜，服務器、部分基站本公司協(xié)同國家電網、南方電網、中國移動等公司已建成。用戶只根據實際需要選購不同功能、不同數量的采集器、手持接收器、基站即可，基站同一管轄區(qū)內可以安裝3～5臺。這樣就全部實現電網參數智能化、網絡化、遠程在線遙感遙測的目的。系統(tǒng)網絡結構圖如下：
二.技術規(guī)格（LYWHX-9900B網絡基站式核相儀測試迅速準確）
系統(tǒng)功能 | 網絡基站定相核相，地下室沒有任何通訊信號的場所定相核相，衛(wèi)星授時遠程核相，普通核相；電流、頻率、相位、相序、驗電等測試（根據需要選購測試電流功能的探測器） |
電 源 | 基 站：AC 380V（三相四線） |
接收器：7.4V可充鋰電池，連續(xù)工作約4小時 | |
探測端：3.7V可充鋰電池，連續(xù)工作約8小時 | |
核相模式 | 基站定相核相模式、衛(wèi)星授時模式、普通核相模式 |
電流測試 | 鉤式CT，內置柔性線圈檢測電流（選購電流功能的探測器） |
電流采集器 | 一體化鉤式設計，可測試Φ168mm的導線，或Φ168mm×245mm的母排（選購） |
RF頻率 | 315MHz、433MHz無線傳輸 |
通訊方式 | 基站與服務器采用TCP通訊協(xié)議，手持接收器與服務器采用UDP通訊協(xié)議，接收器與采集器采用315MHz/433MHz無線通訊，確保網絡通訊安全穩(wěn)定。 |
核相距離 | 衛(wèi)星授時模式核相距離達500km以上 |
普通核相模式距離約1600m | |
探測器與接收器通訊距離約800m | |
顯示模式 | 3.5寸真彩液晶屏顯示 |
量 程 | 核相電壓等級：AC 1V～550kV |
相位：0°～360° | |
電流：0～20000A（選購） | |
頻率：45Hz～75Hz | |
分辨力 | 1°；0.01A（選購）；0.1Hz |
精 度(23℃±5℃，80%RH以下) | 基站定相核相、衛(wèi)星授時核相：≤±5° |
普通核相：≤±10° | |
電流：±2% | |
頻率：≤±2Hz | |
相別定性 | XY兩接收器顯示的實時相角差在330°～360°或0°～30°為同相或A相；在90°～150°異相或B相，在210°～270°為異相或C相 |
語音功能 | A相、B相、C相、X信號正常、Y信號正常等語音功能 |
持續(xù)核相時間 | 在衛(wèi)星授時模式下，衛(wèi)星授時成功后，若無衛(wèi)星信號可持續(xù)核相30分鐘以上，滿足地下室、礦井下核相 |
絕緣桿尺寸 | 拉伸后長約5m；收縮后長約1m |
核相方式 | 接觸核相：35kV及以下裸導線，或110kV以下有安全絕緣外皮的導線直接接觸核相。(帶絕緣桿操作) |
非觸核相：35kV以上裸導線，或110kV以上線路采用非接觸核相。(帶絕緣桿操作) | |
基站天線 | GPS球形天線，線長5米；GSM天線，線長5米 |
驗電指示 | 探測器“嘟--嘟--嘟"蜂鳴聲 |
換 檔 | 自動換檔 |
采樣速率 | 2次/秒 |
第1次搜星時間 | 第1次開機搜星時間約3-5分鐘，開機后第2次搜星時間約30秒，后續(xù)熱啟動約1秒，搜索衛(wèi)星時主機正面水平朝天，在四周空曠的場所搜索衛(wèi)星。 |
衛(wèi)星授時精度 | 小于30nS |
儀表尺寸 | 基站：長寬厚300mm×200mm×85mm |
核相探測器：長寬厚145mm×60mm×48mm（單功能） | |
電流探測器：長寬厚310mm×270mm×52mm（選購） | |
接收器：長寬厚250mm×100mm×40mm | |
背光控制 | 按上下箭頭鍵調整背光亮度 |
感應強度控制 | 根據感應的電場強弱不同，探測器能自動控制放大倍數，便于排線密集場所核相 |
數據保持 | 測試模式下按HOLD鍵保持數據，再按HOLD鍵取消保持 |
退出功能 | 按ESC鍵退出當前功能界面，返回上級目錄 |
數據查閱 | 按ENTER進入數據查閱模式后，按箭頭鍵翻閱所存數據 |
搜星指示 | 搜索衛(wèi)星時動態(tài)顯示“----"符號 |
自動關機 | 開機約30分鐘后，儀表自動關機，以降低電池消耗 |
額定電流 | 探測器：35mA max；接收器：300mA max；基站：150mA max |
電池電壓 | 當電池電壓低時：探測器電源指示燈慢閃，提醒充電；接收器電池電壓低符號顯示，提醒充電 |
儀表質量 | 基 站：1.6kg(含配件) |
探測器：205g(含電池) | |
接收器：395g(含電池) | |
絕緣桿：1.45kg | |
總質量：12.6kg(含儀表箱) | |
工作溫濕度 | -10℃～40℃；80%Rh以下 |
存放溫濕度 | -10℃～60℃；70%Rh以下 |
干 擾 | 無特強電磁場；無433MHz、315MHz同頻干擾 |
絕緣強度 | 絕緣桿：AC 110kV/rms(5節(jié)絕緣桿全部拉伸后，兩端之間) |
探測器：2000V/rms(外殼前后兩端之前) | |
接收器：2000V/rms(外殼前后兩端之前) | |
結 構 | 防滴漏Ⅱ型、IP63 |
適合安規(guī) | GB13398－92、GB311.1－311.6－8、3DL408－91標準和國家新頒布電力行業(yè)標準《帶電作業(yè)用1kV～35kV便攜式核相器通用技術條件DL/T971-2005》要求 |
符合IEC61481－A2:2004；IEC 61243－1 ed.2:2003標準 |
三. 結構（LYWHX-9900B網絡基站式核相儀測試迅速準確）
四、操作基本操作（LYWHX-9900B網絡基站式核相儀測試迅速準確）
基站安裝：基站安裝在10kV變壓器的輸出端，ABC三相線及零線N與變壓器輸出端的ABC及零線對應連接。再將GPS球形天線、GSM天線與基站連接，將天線固定在室外并能準確接收到衛(wèi)星信號及3G/4G通訊信號?；景惭b好后送電即開始工作，GSM信號初始化約1分鐘時間，然后可以用手持接收器搜索基站源，搜索成功顯示基站源代碼。
基站定相核相時，X接收器配合X探測器使用，Y接收器配合Y探測器使用，采集器和接收器不能交叉混用；衛(wèi)星授時核相時，X接收器對應接收X探測器的信號；Y接收器對應接收Y探測器的信號；普通模式核相時，任一接收器都可以接收XY探測器的信號。
接收器和探測器都是按POWER鍵開關機。探測器開機后LED指示燈亮，進入測試模式。若開機后LED慢閃，探測器電池電量不足，需要充電，充電時LED快閃。開機30分鐘后LED持續(xù)慢閃，提示探測器將自動關機，此時按POWER鍵探測器能繼續(xù)工作。接收器開機后，LCD顯示，按上下箭頭鍵可以調節(jié)LCD背光亮度。接收器開機30分鐘后LCD閃爍，提示接收器將自動關機，此時按POWER鍵接收器能繼續(xù)工作。
開機后按上下箭頭、左右箭頭鍵移動光標選擇菜單：基站模式、衛(wèi)星授時模式、普通模式、設置、數據查閱、數據刪除，再按ENTER鍵確認進入。設置分基站模式設置(校準值)、衛(wèi)星授時模式設置(自動存儲時間設置)。
在普通核相模式下，按HOLD鍵鎖定并存儲數據，鎖定數據時HOLD符號指示，并自動編號存儲數據，可存儲3999組數據。
在普通核相模式下，按ENTER鍵進入存儲數據查閱模式，RD符號顯示，再按ENTER鍵按步進值翻閱。按左右箭頭鍵選擇步進值+1、-1、+10、-10、+100，-100或選擇刪除數據，按ENTER鍵確認查閱所存數據。
在普通核相模式數據查閱下，按左右箭頭鍵移動光標到刪除位，按ENTER鍵進入選擇“是"或“否"刪除，按ENTER鍵確認并返回，數據刪除后將不能恢復，請謹慎操作。
在衛(wèi)星授時核相自動存儲時間設置下，按上下箭頭鍵移動光標選擇關閉或自動儲存時間：關閉、5秒、10秒，一般設置5秒，按ENTER鍵確認并返回，衛(wèi)星模式下可存儲999組數據。自動存儲是在衛(wèi)星授時核相時到無衛(wèi)星信號和無手機信號的地下室核相啟用。
在衛(wèi)星授時核相的數據查閱模式，按上下箭頭鍵選擇步進1、步進10、步進100，再按左右箭頭鍵按步進值翻閱。
在衛(wèi)星授時核相的數據刪除模式，按左右箭頭鍵選擇“是"或“否"，按ENTER鍵確認并返回，數據刪除后將不能恢復，請謹慎操作。
按ESC鍵退出當前目錄返回測量界面。
核相距離模式設置，長按探測器POWER鍵3秒進入核相距離模式設置，短按探測器POWER鍵可切換長距離模式和短距離模式，長距離模式LED持續(xù)快閃，短距離模式LED持續(xù)慢閃，長按探測器POWER鍵3秒退出設置模式，退出保持前次設定的模式，重新開機默認短距離模式。
2．測試
衛(wèi)星授時核相：XY兩接收器顯示的實時相角差(即X接收器顯示的實時相角度數減去Y接收器顯示的實時相角度數,或者Y接收器顯示的實時相角度數減去X接收器顯示的實時相角度數,若差值為負數時再加360°)，兩者相角差在330°～360°或0°～30°為同相，在90°～150°或210°～270°為異相。若兩接收器之間距離太遠，或者地下室無衛(wèi)星信號核相，或不能通電話，可使用自動存儲功能核相，自動存儲時間一般設置5秒，測試完畢后翻閱兩個接收器存儲的數據，對比兩接收器相同時間點的實時相角度數，計算差值從而判斷同相或異相。基站定相核相：接收器直接顯示并語音播報A相、B相、C相，接收器與基站A相的實時相角差(接收器檢測的相位減基站的相位，若差值為負再加360°)在330°～360°或0°～30°時為A相，在90°～150°為B相，在210°～270°為C相。地下室沒有GPS和GSM信號時，先在地面基站定相核相模式下搜索GPS和GSM信號并獲得授時，再拿到地下室采集數據，采集完接收器拿到地面有GSM信號的地方會自動語音播報是A相、B相、C相，完成地下室無通訊信號的場所定相核相。
搜索衛(wèi)星： 將XY兩個接收器拿到室外無遮擋天空的空曠位置(空曠廣場、十字路口、遠離建筑物、樹木等)，兩個接收器正面水平朝向天空，1至3分鐘可以收到衛(wèi)星時鐘信號，若未收到時鐘信號則更換位置重收。搜索衛(wèi)星顆數達到一定顆后，衛(wèi)星時間自動校準到接收器時間，顯示衛(wèi)星時間，即衛(wèi)星授時成功，可進行衛(wèi)星授時核相，也可在室外、室內、地下室等無衛(wèi)星信號的場所核相。授時成功后去地下室核相期間接收器不能關機再開機，否則衛(wèi)星授時中斷就不能核相。
接觸核相：當裸導線電壓低于35kV時，或110kV以下具有安全絕緣外皮的導線，可以將探測器探針或探鉤接觸導線核相。極低電壓時，例如低于60V，必須接觸核相。核相時，探測器自動調節(jié)電場感應強度，根據電場強弱自動增強和減弱信號放大倍數，便于線路密集的場所核相。
非接觸核相：當裸導線電壓高于35kV時，探測器逐漸靠近導線(不用接觸導線)，探測器感應到電場時發(fā)出“嘟--嘟--嘟"蜂鳴聲，即可完成核相。
自校驗核相：去現場核相前可先在實驗室或辦公室做自校驗，以確認儀表能正常工作。先將自校線插頭插入220V電源插座，再將自校線的兩個夾子分別接觸XY探測器的探針或探鉤，在同一條火線上取電自校驗核相，接收器指示為同相，若無信號，可能自校線插頭插反，拔出重新反插即可。
低壓核相：若導線電壓低于100V或太低時，可使用輔助測試線，圓孔端插入采集器充電孔，鄂魚夾端接地；導線電壓高于100V禁止使用輔助測試線。
高壓電流測試：選用具有電流測試功能的采集器，將采集器鉤在線路上測試即可，只能測試35kV以下的裸導線。讓導線處于鉤式探測器的A區(qū)測試電流。測試電流時位置誤差情況：A區(qū)無位置誤差；B區(qū)位置誤差約增加0.2%；不建議C區(qū)位置測試。
測電流時 | 把火線零線(2根線都有絕緣外皮)一齊鉤住即測量單相漏電流。 |
把地線（1根線）鉤住即測量設備該接地線的漏電流。 | |
把三相四線（4根線都有絕緣外皮）一起鉤住即測試總漏電流。 | |
把主線（1根線）鉤住即測量該主線路的電流。 |
三相四線(三相負載平衡時的相位) | |||
相位關系 | 相位值 | 相位關系 | 相位值 |
Ua-Ub | 120° | Ia-Ib | 120° |
Ub-Uc | 120° | Ib-Ic | 120° |
Uc-Ua | 120° | Ic-Ia | 120° |
Ua-Uc | 240° | Ia-Ic | 240° |
三相三線(三相負載平衡時的相位) | |||
相位關系 | 相位值 | 相位關系 | 相位值 |
Uab-Ucb | 300° | Ia-Ic | 240° |
Uab-Ia | 30° | Ucb-Ic | 330° |
現場核相操作實例 | |
35kV以上高壓裸導線核相 | 探測器連接絕緣桿，絕緣桿全部拉伸，可以不用裝探鉤探針，探測器逐漸靠近導線，非接觸核相，非接觸核相時探測器盡量避開其他導線。 |
35kV以下線路核相 | 探測器連接絕緣桿，絕緣桿全部拉伸，探測器可以掛在線路上接觸核相。 |
380V/220V市電線路核相 | 探測器前端接觸帶電線路即可核相，可以不裝探鉤探針，絕緣桿視其線路離地高度使用。 |
100V以下線路核相 | 探測器可以不用連接絕緣桿，探針或探鉤接觸導線核相，若電壓太低，將輔助測試線插頭插入探測器充電孔，輔助測試線夾到接地端子或機柜門上。 |
高壓開關柜帶電指(顯)示器核相 | 探測器不用連接絕緣桿，裝好探針，探針插入帶電指示器核相，如果電壓太低，將輔助測試線插頭插入探測器充電孔，輔助測試線夾到接地端子或機柜門上。(此種方法為二次側核相，其核相結果是否正確，要根據L1、L2、L3與母線的對應關系是否正確來判斷。) |
開關柜PT、CT二次側取電點核相 | 探測器不用連接絕緣桿，裝好探針，探針插入帶電指示器核相，如果電壓太低，將輔助測試線插頭插入探測器充電孔，輔助測試線夾到接地端子或機柜門上。(此種方法為二次側核相，其核相結果是否正確，要根據L1、L2、L3與母線的對應關系是否正確來判斷。) |
10kV/35kV封閉式高壓柜接線T頭核相 | XY探測器連接絕緣桿，裝上探鉤，探測器接觸T頭核相，一般都可以不用裝探鉤接觸核相。肘型頭核相也可同樣操作。 |
五防開關柜核相 | 探測器不能連接絕緣桿，也不要裝探針或探鉤；將被測開關柜的母排停電，或將手車搖出；再將探測器貼在母排或手車母線上，用松緊帶將探測器捆綁固定在母排或母線上；探測器開機，然后開關柜通電核相。 |
10kV/35kV變壓器一次與二次間核相 | X探測器連接絕緣桿和探鉤，掛在10kV/35kV變壓器的一次線路上(10kV/35kV端)；Y探測器連接絕緣桿和探鉤，掛在變壓器的二次線路上（400V端）核相。 |
兩地無衛(wèi)星信號，無手機信號的地下室核相 | 在衛(wèi)星授時模式下核相：兩接收器先設置好自動存儲時間，一般設置5秒；然后兩接收器在空曠場所搜索衛(wèi)星并獲得授時；操作人員約好時間，兩邊都拿到地下室去核相，兩主機每間隔5秒自動存儲一次實時相角；存幾十組數據后拿到地面上來，對比所存相同時間點兩地的實時相角差，根據相角差來判斷核相結果。衛(wèi)星授時成功后去地下室核相期間接收器不能關機再開機，否則衛(wèi)星授時中斷就不能核相，需要到地面重新搜索衛(wèi)星信號并獲得授時才可以繼續(xù)核相。（人工對比） |
兩地無衛(wèi)星信號，無手機信號的地下室定相核相 | 在基站核相模式下核相：兩接收器在空曠場所搜索衛(wèi)星并獲得授時；操作人員到地下室去核相，兩主機每間隔5秒自動存儲一次采集的相位；存幾十組數據后拿到地面上來，回到地面只要一接收到GSM信號，接收器就自動報讀A相、B相、C相，完成定相核相。衛(wèi)星授時成功后去地下室核相期間接收器不能關機再開機，否則衛(wèi)星授時中斷就不能核相，需要到地面重新搜索衛(wèi)星信號并獲得授時才可以繼續(xù)核相。（自動定相核相） |
五、 電池管理（LYWHX-9900B網絡基站式核相儀測試迅速準確）
● 及時給電池充電，長時間不使用儀表每3個月給電池充電一次。
● 警告！電池蓋板沒有蓋好的情況下禁止進行測試，否則有危險。
● 更換電池時，請注意電池極性，否則可能損壞儀表。
1．當電池電壓低于3.2V時，請及時充電，充電時間約4小時。
2．若更換電池，先確認儀表處于關機狀態(tài)，松開接收器電池蓋板的螺絲，打開電池蓋板，換上新電池，或松開探測器底座的4枚螺絲，打開底座更換電池。注意電池規(guī)格極性，蓋好電池蓋板，擰緊螺絲。
3．按POWER鍵看能否正常開機，若不能開機，請按第2步重新操作。
4．若用戶無法更換電池，請與廠家聯(lián)系。
為確保此次試驗順利完成，試驗團隊基于電力系統(tǒng)全數字仿真平臺（ADPSS）搭建了試驗廠站的精細化電磁暫態(tài)仿真模型，完成構網型SVG系統(tǒng)級安全穩(wěn)定特性和主動支撐能力分析，制訂與風電功率預測相結合的試驗方案和風險控制預案，完成人工短路、過載能力等11項試驗內容。試驗團隊通過此次試驗積累了國內第1套構網型SVG設備的試驗響應數據，豐富了構網技術的試驗成果，為后續(xù)深入研究構網技術在不同場景中的應用打下基礎。
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