以2060年實現碳中和的背景設定來設想以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的概念情景?；趯崿F碳中和的要求，能源供給側應實現脫碳，清潔能源成為主力能源，化石能源逐步退出，尤其是光伏、風電將成為新增能源主力軍；終端電能消費大幅度提升，到2060年，電能占終端能源消費比例將達到70%左右。除了以電能作為直接能源外，目前尚未使用或者大規(guī)模使用電力的工業(yè)等領域將廣泛使用電能，如鐵路電氣化水平大幅提高，電動汽車更加普及，通過電爐煉鋼等等。電能除了直接使用，還可間接制造能源，即電能的多元化轉換（Electric power-to-X），例如通過電解水制氫，用于交通、工業(yè)，用能呈現泛電氣化趨勢。在泛電氣化背景下，電能在能源消費中占比將達90%（直接利用+間接利用）左右。

2060年實現碳中和情景下的新型電力系統(tǒng)中，從電源形態(tài)來看，裝機和發(fā)電量以可再生能源為主。相比現在，火電將大幅減少，風電、光伏大幅增加，核電、生物質發(fā)電也明顯上升，發(fā)電裝機總容量約100億千瓦，其中風光裝機總容量約為90億千瓦，火電裝機約為5億千瓦，水電裝機約為4.5億千瓦，核電裝機約為3億千瓦，其他能源裝機約為2億千瓦。風光發(fā)電量約為15萬億千瓦時。

從電網形態(tài)來看，高滲透率接入新能源將深刻改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)、特性和機理。配電網將與分布式電源協(xié)同發(fā)展，新型電力系統(tǒng)的電網將以“大電網+主動配電網+微電網”的形態(tài)呈現，電力系統(tǒng)柔性可控，透明是新型電力系統(tǒng)的主要特征。系統(tǒng)可以“無條件”地接受新能源，由于系統(tǒng)裝機容量、發(fā)電量顯著增加，因此擁有“無限大”的功率、“無限多”的能量，系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定依靠功率的動態(tài)平衡和能量的動態(tài)平衡。

1 概述（LYYB5000手持氧化鋅避雷器帶電測試儀專業(yè)產品值得您信賴）

氧化鋅避雷器綜合測試儀用于檢測氧化鋅避雷器（MOA）的各相電氣性能。該儀器適用于各個電壓等級的氧化鋅避雷器的現場帶電檢測以及停電狀態(tài)下試驗室做的出廠和驗收試驗。通過測量全電流及阻性電流等參數，可以及時發(fā)現氧化鋅避雷器內部絕緣受潮和閥片老化等危險缺陷。

2 功能及特點（LYYB5000手持氧化鋅避雷器帶電測試儀專業(yè)產品值得您信賴）

2.1  儀器小型化、手持式設計，體積小、重量輕便于攜帶和操作。

2.2  采用帶有DSP浮點處理單元的高性能、低功耗ARM處理器，運算速度更快、運算精度更高、處理數據量更大；從而可以保證測試數據計算的準確性和穩(wěn)定性。

2.3  高精度采樣濾波電路及數字濾波技術，可濾除現場干擾信號。

2.4  采用浮點快速傅里葉算法，從而實現對基波、諧波電壓、電流信號的高精度分析。

2.5  采用工業(yè)級5.6寸640×480點陣高亮度彩色液晶屏，顯示清晰，人機界面友好；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；屏幕頂部狀態(tài)欄可顯示各個外設工作狀態(tài)及測試狀態(tài)信息。

2.6  可同時測量三相氧化鋅避雷器的電氣參數，并可自動補償相間干擾；也可單相測量，支持B相接地的PT二次電壓作為參考電壓；當被測相與參考電壓相別不同時，可自動計算補償角度。

2.7  提供有線、無線測試方式，無線測試方式操作更加簡便、靈活；可大大降低現場測試人員工作強度。

2.8  特有的感應板替代PT二次電壓測量技術，使測量更可靠快捷。

2.9  電壓采集器集成本地顯示（128×64點陣OLED液晶屏）及相序檢測功能，可顯示三相全電壓、電壓基波、3次、5次、7次諧波有效值、系統(tǒng)頻率值及三相電壓相位差；便于現場測試人員快速檢查電壓采集器與PT二次電壓輸出端子連接情況及三相電壓各項參數。

2.10 電壓采集器采用雙重全數字隔離技術，更加方便可靠。

2.11 交直流兩用：內置鋰電池供電或者220V交流充電器供電自適應。

2.12 儀器主機和電壓采集器內置大容量可充電鋰電池，一次充電完成，可持續(xù)工作8小時。

2.13 智能電量管理：剩余電量顯示、低電量報警、長時間閑置提示、背光自動調節(jié)。

2.14 內置實時時鐘，可實時顯示當前時間和日期；自動記錄測試日期及時間。

2.15 測試數據存儲方式分為本機存儲和優(yōu)盤存儲，本機存儲可存儲測試數據100條，并且本機存儲可轉存至優(yōu)盤；優(yōu)盤存儲可保存測試數據及波形圖片，測試數據為TXT格式，波形圖片為BMP格式，可直接在電腦上編輯打印。

2.16 選配的外置熱敏打印機，可打印測試數據及已保存測試記錄；打印內容可選擇，從而可以節(jié)省打印紙的用量。

3 技術指標（LYYB5000手持氧化鋅避雷器帶電測試儀專業(yè)產品值得您信賴）

3.1 參考電壓測量

3.1.1 參考電壓輸入范圍：    25V～250V有效值，50Hz/60Hz

3.1.2 參考電壓測量準確度：     ±（讀數×5%+0.5V）

3.1.3 電壓諧波測量準確度：     ±（讀數×10%）

3.1.4 參考電壓通道輸入電阻：≥1500kΩ

3.2 電流測量

3.2.1 全電流測量范圍：        0～20mA有效值，50Hz/60Hz

3.2.2 準確度：                ±（讀數×5%+5uA）

3.2.3 阻性電流基波測量準確度：±（讀數×5%+5uA）

3.2.4 電流諧波測量準確度：    ±（讀數×10%+10uA）

3.2.5 電流通道輸入電阻：      ≤2Ω

3.3 電場強度測量

3.3.1 電場強度輸入范圍：  30kV/m～300kV/m

3.3.2 電場強度測量準確度：±（讀數×10%）

3.3.3 電場諧波測量準確度：±（讀數×10%）

3.4 使用條件及外形

3.4.1 工作電源：      內置鋰電池或外置充電器，充電器輸入100-240VAC，50Hz/60Hz

3.4.2 充電時間：      約4小時

3.4.3電池工作時間：  主機8小時，電壓采集器8小時

3.4.4 主機尺寸：      246mm(長)×156mm(寬)×62mm(高)

3.4.5 主機重量：      1.0kg（不含線纜）

3.4.6 電壓采集器尺寸：115mm(長)×120mm(寬)×65mm(高)

3.4.7 電壓采集器重量：0.6kg (不含線纜)

3.4.8 使用溫度：      -10℃～50℃

3.4.9 相對濕度：      ＜90%，不結露

4 測量及補償原理（LYYB5000手持氧化鋅避雷器帶電測試儀專業(yè)產品值得您信賴）

4.1 測量原理

本儀器采用如圖1所示的投影法計算基波及各次諧波的阻性電流。

  圖中：U1   基波參考電壓

        Ix1p 基波全電流峰值

        Ir1p 基波阻性電流峰值

        Ic1p 基波容性電流峰值

Φ   基波全電流超前基波參考電壓的角度

  計算公式：Ir1p = Ix1p·CosΦ

            Ic1p = Ix1p·SinΦ

氧化鋅避雷器全電流既含有氧化鋅避雷器非線性產生的高次諧波，也含有母線電壓諧波產生的高次諧波。與Irp相比Ir1p更加穩(wěn)定真實；因此建議用Ir1p作為阻性電流指標，Φ和Ir1p均能直觀衡量氧化鋅避雷器的性能。

4.2 相間干擾及自動補償原理

在現場三相同時測試一字排列的氧化鋅避雷器時，如圖2所示，由于雜散電容的存在，A、C相電流相位都要向B相偏移，一般偏移角度為2°～4°左右；這將使A相φ減小，阻性電流增大，C相φ增大，阻性電流減小甚至為負，這種現象稱相間干擾。

解決這一問題的方法是采用自動補償算法，即儀器內置的“自動邊補”功能。假設Ia、Ic無干擾時相位相差為120°，假設B相對A、C相干擾是相同的；測量出Ic超前Ia的角度Φca，A相補償Φ0a=（Φca-120°）/2，C相補償Φ0c= -（Φca -120°）/2。這種方法實際上對A、C相阻性電流進行了平均，極有可能掩蓋存在的問題。因此建議考核沒有進行自動補償的原始數據（即補償角度為0°），并考核其變化趨勢。

5 面板及各部件功能介紹（LYYB5000手持氧化鋅避雷器帶電測試儀專業(yè)產品值得您信賴）

5.1 主機面板圖及接口板圖

主機面板圖及接口板圖如圖3所示。

5.1.1 電流輸入：分為A相、B相、C相三個輸入通道，單相測量時，無論測試A相、B相或者C相電流，都從A相通道輸入。

5.1.3 液晶屏：工業(yè)級640×480點陣高亮度彩色液晶屏，顯示操作菜單、測試數據、波形等。

5.1.4 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。

5.1.5 天線：在使用無線測試方式時，請將配套天線安裝在天線座上，以便于良好的接收無線信號，不安裝天線將大大縮短無線通訊距離。

5.1.6 優(yōu)盤接口：外接優(yōu)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(yōu)盤。

5.1.7 RS232接口：此接口為外置打印機接口，用于連接外置打印機；打印測試結果，打印內容可選擇，不關心的數據無需打印，從而節(jié)約打印用紙。

5.1.8 DC IN：儀器充電器接口，請使用儀器配套專用充電器。

5.1.9 開關： 儀器電源開關，在不使用儀器時，請及時關閉儀器電源，以節(jié)省電池電量。

5.2 電壓采集器前后面板

  電壓采集器前后面板如圖4、5所示。

5.2.1 通訊接口：有線測試方式時，使用專用通訊電纜，用于連接儀器主機參考信號輸入。

5.2.2 天線：在使用無線測試方式時，請將配套天線安裝在天線座上，以便于電壓采集器有效的發(fā)射無線信號；不安裝天線將大大縮短無線通訊距離，時間過長有可能燒毀內部無線模塊。

5.2.3 按鍵：操作儀器用。 “↑↓”為“上下”鍵，選擇移動或修改數據；“→”為“右”鍵，選擇移動或確認操作；長按“→”鍵，進入設置菜單界面。

5.2.4 液晶屏：工業(yè)級128×64點陣OLED液晶屏，顯示操作菜單、測試數據。

5.2.5 發(fā)送指示燈：電壓采集器通過無線方式或者有線方式，每發(fā)送一次數據指示燈閃爍一次。

5.2.6 充電口：儀器充電器接口，請使用儀器配套專用充電器。

5.2.7 開關：  電壓采集器電源開關，在不使用時，請及時關閉電源，以節(jié)省電池電量。

5.2.8 電壓輸入：參考電壓輸入，分為A相（黃色線）、B相（綠色線）、C相（紅色線）、中性點或地線（黑色線）；選擇參考相別為單相，且無論是A相、B相、C相、AB相、CB相都從A相（黃色線）和黑色線輸入。

注意：如果PT二次側是B相接地的，A相（黃色線）接PT二次側A相，黑色線接地，儀器主機參考相別選擇“A-B”；或者A相（黃色線）接PT二次側C相，黑色線接地，儀器主機參考相別選擇“C-B”。

輸入線中串接了120mA自恢復保險。

5.2.9 接地柱：在測試過程中，儀器必須可靠接地。在連接其它測試線之前應先連接接地線；在測試結束后，然后拆除接地線，以保證人身保障。

新型電力系統(tǒng)中配置的小微智能傳感器及其傳感網絡無處不在，這是構建含泛在電力物聯(lián)網的基礎設施；先進通信技術、大數據技術、云計算技術、人工智能技術等在電網中廣泛應用，將實現電網的自由（無限、海量）數據采集、自由數據獲取、自由智能分析。設備的智能化特征明顯，并擁有強大的軟件系統(tǒng)。因此，新型電力系統(tǒng)可以不完全依賴電網模型，而是在海量數據基礎上，通過大數據和計算技術，透過數據關系發(fā)現電力系統(tǒng)運行規(guī)律，實現電網的智能運行。

透明是新型電力系統(tǒng)的主要特征，系統(tǒng)可見可知可控?；谕该麟娋W，社會各方能夠廣泛深入參與電力生產、傳輸、消費等各個環(huán)節(jié)，協(xié)同促進能源電力的可靠高效、綠色低碳發(fā)展。透明電網基于廣泛應用小微智能傳感器、智能設備、智能二次系統(tǒng)，并構建強大的軟件平臺、大數據平臺，數據可采集、狀態(tài)可監(jiān)控、程序可優(yōu)化，實現設備狀態(tài)透明、運行狀態(tài)透明、市場信息透明。

首先，打造透明電網的關鍵在于信息，而信息需要通過小微智能傳感器來捕集。目前電網中使用的傳感器存在尺寸大、安裝不便、校準困難、價格高等問題，難以滿足新型電力系統(tǒng)智能化、透明化、市場化、物聯(lián)化的發(fā)展需求。而小微智能傳感器的體積大幅減小，具有高度集成化特點，可實現自組網自取能，功率可低至微瓦級，具有無線傳輸的雙向通信功能，且便于安裝，一貼即用，價格低廉，可滿足按需配置的要求。在電網中廣泛安裝小微智能傳感器，可讓電力系統(tǒng)的電源、網絡、儲能等各個環(huán)節(jié)充分展示出來，實現電網運行狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)、可靠狀態(tài)等信息全方位深度透明。

其次，要應用智能設備，實現設備智能化。智能電氣設備是傳統(tǒng)電氣設備與智能元素、電力電子器件等的融合-協(xié)同增效的組合，它不僅僅是功能性的，而是設備功能與智能信息的結合體，具有可見可知、靈活可控的特點。其設備要素包含狀態(tài)可感知可預測、智能材料、嵌入智能元件、參數可調可控、行為智能化等。

第三，要打造強大的軟件平臺。這一軟件平臺可體現數字之間的關系，將海量的小微傳感器數據、智能設備的數據等組織起來，數據存儲模式有分布式和集中制，能夠進行數據挖掘，實現數據驅動的軟件分析、計算等。

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