國家電投集團(tuán)綜合智慧能源科技有限公司新疆分院副院長張軍偉基于虛擬電廠項目實施咨詢及評估過程中的親身經(jīng)歷指出，制約虛擬電廠發(fā)展的因素集中在以下幾個方面：“首先在調(diào)度關(guān)系方面，采用大網(wǎng)調(diào)或局域網(wǎng)調(diào)涉及電網(wǎng)的可靠問題，理論上所有的非公用資源都應(yīng)該納入到虛擬電廠里面；其次，由于各省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，虛擬電廠補貼也不盡相同，參與電力市場的價格也不盡相同，虛擬電廠的補貼價格標(biāo)準(zhǔn)莫衷一是；此外，虛擬電廠技術(shù)越來越先進(jìn)，但由于一些設(shè)備價格較高，使得許多相關(guān)項目收益率較低，難以吸引投資；從權(quán)屬關(guān)系方面來說，若在虛擬電廠系統(tǒng)中建立軟件線路，產(chǎn)權(quán)又應(yīng)歸誰所有？這些問題普遍存在，還需要相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)行調(diào)整。”
同時，上海交通大學(xué)電氣工程系教授艾芊提出，從虛擬電廠交易手段方面來講，還需要點對點交易、高頻交易等市場交易技術(shù)支持。為保證信息保障，也需要隱私保護(hù)手段。“從整體上來講，虛擬電廠是‘云大物移智鏈’技術(shù)的集大成者，也是其整體解決方案的提供者。但是在能源轉(zhuǎn)型的道路上，還需政府、企業(yè)、用戶等各方通力合作和共同努力。”
1.1 規(guī)定用途（LYGCXT5000油色譜監(jiān)測系統(tǒng)裝置專業(yè)產(chǎn)品值得您信賴）
是用于電力變壓器油中溶解氣體的在線分析與故障診斷，適用于 110kV 及以上電壓等級的電力變壓器、電弧爐變壓器、電抗器以及互感器等油浸式高壓設(shè)備。
1.2 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（LYGCXT5000油色譜監(jiān)測系統(tǒng)裝置專業(yè)產(chǎn)品值得您信賴）
本設(shè)備引用下列標(biāo)準(zhǔn)，通過引用標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)條文構(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)的條文。由此規(guī)定了本設(shè)備的技術(shù)要求、驗收規(guī)則、檢驗方法、適用范圍、包裝要求、標(biāo)志、運輸及儲存。
（ 1 ）GB1094 － 1996 電力變壓器
（ 2 ）GB2536 － 1990 變壓器油
（ 3 ）GB7597 － 1987 電力用油取樣方法
（ 4 ）GB/T507 － 1986 絕緣油介電強度測定法
（ 5 ）GB/T7601 － 1987 運行中變壓器油水分測定法
（ 6 ）GB/T14542 － 93 運行中變壓器油的維護(hù)管理規(guī)定
（ 7 ）DL/T 596 － 1996 （ 2005 復(fù)審） 電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程
（ 8 ）DL/T 572 － 1995 （ 2005 復(fù)審） 電力變壓器運行規(guī)程
（ 9 ）GB /T 7252 --- 2001 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則
（ 10 ）GB/T17623 － 1998 絕緣油中溶解氣體組份含量的氣相色譜測定法
（ 11 ）GB/T 2423 － 2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗
（ 12 ）GB/T 17626 － 1998 電磁兼容試驗和測量技術(shù)
（ 13 ）GB/T 13384 － 1992 機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)要求
（ 14 ）GB190 — 1990 危險貨物包裝標(biāo)志
（ 15 ）GB5099 － 1994 鋼質(zhì)無縫氣瓶
（ 16 ）GB/T 9361 － 1988 計算站場地可靠要求
（ 17 ）GB 4943 － 2001 信息技術(shù)設(shè)備的可靠
（ 18 ）GB/T 2887 － 2000 電子計算機場地通用規(guī)范
（ 19 ）GB 4208 － 1993 外殼防護(hù)等級（ IP 代碼）
1.3 操作規(guī)程（LYGCXT5000油色譜監(jiān)測系統(tǒng)裝置專業(yè)產(chǎn)品值得您信賴）
從事本設(shè)備的安裝、投入運行、操作、維護(hù)和修理的所有人員
◆ 必須有相應(yīng)的專業(yè)資格。
◆ 必須嚴(yán)格遵守各項使用說明。
◆ 不要在數(shù)據(jù)處理服務(wù)器上玩電子游戲、瀏覽網(wǎng)頁。
◆ 不要在數(shù)據(jù)處理服務(wù)器上任意安裝軟件，避免不必要的沖突。
違章操作或錯誤使用可能導(dǎo)致：
◆ 降低設(shè)備的使用壽命和監(jiān)測精度。
◆ 損壞本設(shè)備和用戶的其他設(shè)備。
◆ 造成嚴(yán)重的或致命的傷害。
第2章 簡介（LYGCXT5000油色譜監(jiān)測系統(tǒng)裝置專業(yè)產(chǎn)品值得您信賴）
可實現(xiàn)自動定量循環(huán)清洗、進(jìn)油、油氣分離、樣品分析、數(shù)據(jù)處理、實時報警；快速地在線監(jiān)測變壓器等油浸式電力高壓設(shè)備的油中溶解故障氣體的含量及其增長率，并通過故障診斷專家系統(tǒng)早期預(yù)報設(shè)備故障隱患信息，避免設(shè)備事故，減少重大損失，提高設(shè)備運行的可靠性。該系統(tǒng)作為油色譜在線監(jiān)測領(lǐng)域的新一代產(chǎn)品，將為電力變壓器實現(xiàn)在線遠(yuǎn)程 DGA 分析提供穩(wěn)定可靠的解決方案，是電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修制度實施的有力保障。
是結(jié)合了本公司在電力色譜自動全脫氣裝置運行中近十年的成功經(jīng)驗，并總結(jié)國內(nèi)外油色譜在線監(jiān)測的優(yōu)缺點，傾心打造而成。該系統(tǒng)保持了我公司產(chǎn)品向來所具有的穩(wěn)定性、可靠性、準(zhǔn)確性等方面的優(yōu)勢：
? 在線檢測H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6的濃度及增長率；
? 定量清洗循環(huán)取樣方式，真實地反應(yīng)變壓器油中溶解氣體狀態(tài)；
? 油氣分離方便可靠，不污染，排放和不排放變壓器油可由用戶自己選擇；
? 采用專用復(fù)合色譜柱，提高氣體組分的分離度；
? 采用進(jìn)口特制的檢測器 ，提高烴類氣體的檢測靈敏度；
? 高穩(wěn)定性、高精度氣體檢測技術(shù)，誤差范圍為 ± 10% ，優(yōu)于離線色譜± 30%的指標(biāo)；
? 成熟可靠的通信方式，采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸；
? 數(shù)據(jù)采集可靠性高，采用過采樣技術(shù) Δ－∑模數(shù)轉(zhuǎn)換器，24 位分辨率，自動校準(zhǔn)；
? 多樣的數(shù)據(jù)顯示及查詢方式，提供報表和趨勢圖，歷史數(shù)據(jù)存儲壽命為 10 年；
? 環(huán)境適應(yīng)能力強，成功應(yīng)用于高寒、高溫、高濕度、高海拔地區(qū)；
? 抗干擾性能高，電磁兼容性能滿足 GB/T17626 與 IEC61000 標(biāo)準(zhǔn) ；
? 提供有兩級報警功能，報警信號可遠(yuǎn)傳；
? 開放的數(shù)據(jù)庫，可接入電力系統(tǒng)局域網(wǎng)；
此外，采用了模塊化設(shè)計，高性能嵌入式處理器的應(yīng)用使色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，并具有下列特點：
? 更快的分析周期，*小監(jiān)測周期為 40-60 分鐘，可由用戶自行設(shè)置，推薦檢測周期為 24 檢測一次；
? 油氣分離速度快，僅需 10 分鐘左右，采用特殊的環(huán)境適應(yīng)技術(shù)，消除溫、濕度變化對氣體分配系數(shù)的影響；
?分析后的油樣采用脫氣和緩沖處理技術(shù)，消除回注變壓器本體的油樣中夾雜的氣泡，多層隔離式回注油（返油）技術(shù)，優(yōu)良保證載氣不會帶進(jìn)變壓器本體中；
? C2H2 *低檢測限可達(dá) 0.3 μ L/L ；
? 采用雙回路多模式恒溫控制，控溫精度達(dá) ± 0.1 ℃ ，設(shè)備配有自動恒溫工業(yè)空調(diào)；
? 采用嵌入式處理器控制系統(tǒng)，將油氣分離、數(shù)據(jù)采集、色譜分析、濃度計算、數(shù)據(jù)報警、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控等多功能集于一體，不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等情況，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；
? 功能接口電路采用光耦隔離設(shè)計，進(jìn)一步提高系統(tǒng)抗干擾性能；
? 采用基于 RS-485 的總線標(biāo)準(zhǔn)，可實現(xiàn)全數(shù)字、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、控制和參數(shù)設(shè)置；
? 加強系統(tǒng)故障診斷功能，提供改良三比值法、大衛(wèi)三角法和立方體圖示法，給出診斷結(jié)果 ；
? 加強系統(tǒng)自檢，增加遠(yuǎn)程維護(hù)功能，提供設(shè)備異常事件報警；
? 可擴(kuò)展性高，可便捷的與其它監(jiān)測裝置集成；
? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝維護(hù)簡便，操作人性化；
2.1 組成（LYGCXT5000油色譜監(jiān)測系統(tǒng)裝置專業(yè)產(chǎn)品值得您信賴）
LYGCXT5000 油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)由現(xiàn)場監(jiān)測單元、主控室單元及監(jiān)控軟件組成?，F(xiàn)場監(jiān)測單元即色譜數(shù)據(jù)采集裝置由油樣循環(huán)采集單元、油氣分離單元、氣體檢測單元 、數(shù)據(jù)采集單元、現(xiàn)場控制處理單元、通訊控制單元及輔助單元組成。其中輔助單元包括置于色譜數(shù)據(jù)采集器內(nèi)的載氣，變壓器接口、油管及通信電纜等。
其組成示意圖如圖 2.1 、圖 2.2 所示：
圖 2.1 組成示意圖
圖 2.2 實物照片
2.2 工作原理
工作時，先利用油樣采集單元進(jìn)行油路循環(huán)，處理連接管道的死油，再進(jìn)行油樣定量；油氣分離單元快速分離油中溶解氣體輸送到六通閥的定量管內(nèi)并自動進(jìn)樣； 在載氣推動下，樣氣經(jīng)過色譜柱分離，順序進(jìn)入氣體檢測器；數(shù)據(jù)采集單元完成 AD 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和采集，嵌入式處理單元對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、計算和分析，并通過 RS485接口將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)處理服務(wù)器（安裝在主控室），*后由監(jiān)測與預(yù)警軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和故障分析。如圖 2.3 所示
圖 2.3 原理示意圖
2.3 主要技術(shù)參數(shù)
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序號
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技術(shù)參數(shù)名稱
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提供值
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1
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系統(tǒng)型號
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LYGCXT5000
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2
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工作環(huán)境溫度
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-40℃～＋70℃
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3
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工作環(huán)境濕度
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相對濕度 5～95%（裝置內(nèi)部既無凝露，也不應(yīng)結(jié)冰）
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4
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大氣壓力
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70kPa～110kPa
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5
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工作電源
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AC 220 V±10% ， 50Hz
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6
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監(jiān)測組分
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H2、 CO、 CO2、 CH4、 C2H4、 C2H2、 C2H6等 7 種氣體組分及總烴、總的氣體含量（含氣量）、相對增長率及優(yōu)良增長速度； H2O 可選
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7
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分析診斷功能
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通過改良三比值法、大衛(wèi)三角法及立方體圖示法對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、診斷，并提供原始譜圖
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8
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*小檢測周期
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40-60 分鐘，可由用戶自行設(shè)定，默認(rèn) 24 小時
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9
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取樣方式
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循環(huán)取樣，可靠真實地反應(yīng)變壓器中氣體真實情況
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10
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油氣分離方式
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真空全脫氣方式
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11
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數(shù)據(jù)存儲壽命
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≥ 10 年
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12
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配備載氣量
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2 瓶 8L 高純合成空氣，用一備一
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13
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監(jiān)測氣體
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測量范圍
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*低檢測
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（1）
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H2
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1 ～ 2000 μ l/l
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2μ l/l
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（2）
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CO、 CO2
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5 ～ 5000 μ l/l
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5 μ l/l
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（3）
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CH4
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0.1 ～ 2000 μ l/l
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0.1μ l/l
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（4）
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C2H4
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0.1 ～ 2000 μ l/l
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0.1 μ l/l
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（5）
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C2H6
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0.1 ～ 2000 μ l/l
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0.1 μ l/l
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（6）
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C2H2
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0.1 ～ 1000 μ l/l
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0.1 μ l/l
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（7）
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H2O（可選）
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1 ～ 100 μ l/l
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1μ l/l
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（8）
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總烴
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1 ～ 8000 μ l/l
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（9）
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總含氣量
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0.2 ～ 15%
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14
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穩(wěn)定性（測量偏差）
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同一試驗條件下對同一油樣的監(jiān)測結(jié)果偏差不超過 10%（中等濃度）
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15
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靜電放電抗擾度
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4 級，± 8kV－± 15kV
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16
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電快速瞬變脈沖群抗擾度
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4 級，± 4kV
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17
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浪涌（沖擊）抗擾度
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4 級，± 4kV
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18
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耐地震能力：地震波為正弦波；持續(xù)時間：三個周波，可靠系數(shù) 1.80
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地震烈度 9 度地區(qū)：地面水平加速度 0.4g ，地面垂直加速度 0.2g
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地震烈度 8 度地區(qū)：地面水平加速度 0.25g ，地面垂直加速度 0.125g
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地震烈度 7 度地區(qū)：地面水平加速度 0.2g ，地面垂直加速度 0.1g
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19
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存儲運輸極限環(huán)境溫度
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-40 ℃ ～＋ 80 ℃
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20
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外殼的防護(hù)性能
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室內(nèi)安裝部件（主站單元） IP51 ，室外安裝部件（本系統(tǒng)和通訊控制單元） IP56
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21
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外形尺寸
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寬 600mm × 深 530mm × 高 1100mm
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22
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整機重量
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100kg
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23
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基礎(chǔ)尺寸
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寬 620mm × 深 530mm × 地面高 250mm
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2.4 在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)
通過用戶的 MIS 系統(tǒng)遠(yuǎn)端顯示監(jiān)測界面、數(shù)據(jù)查詢、參數(shù)設(shè)置等現(xiàn)場具備的全部功能。采用有線接入方式：一個電廠或變電站可以用一臺數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，通過 RS485 總線控制多臺色譜數(shù)據(jù)采集器，每一臺色譜數(shù)據(jù)采集器可監(jiān)測一臺電力變壓器 。
2.5 配置
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標(biāo)準(zhǔn)配置
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色譜數(shù)據(jù)采集器
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含油樣循環(huán) \ 油樣采集 \ 油氣分離 \ 氣體監(jiān)測 \數(shù)據(jù)采集 \ 現(xiàn)場控制處理 \通訊控制單元及載氣
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數(shù)據(jù)處理服務(wù)器
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華碩工控
19”液晶彩色顯示器
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輔助單元一：通訊單元
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有線方式：雙鉸屏蔽電纜
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RS485通訊接口
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輔助單元二：載氣
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2 瓶 8L 高純合成空氣，用一備一
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輔助單元三：
接口法蘭及油管
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接口法蘭根據(jù)變壓器接口圖紙由上海來揚加工油管長度根據(jù)現(xiàn)場安裝方案需要確定
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工業(yè)空調(diào)
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所有現(xiàn)場設(shè)備都提供一臺工業(yè)空調(diào)，根據(jù)環(huán)境溫度
自動開啟加熱或降溫。
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非標(biāo)配置
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電源電纜
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鎧裝屏蔽電纜， 2 × 1.5
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微水模塊
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增加微水監(jiān)測功能
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控制屏
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寬 800mm × 深 600mm × 高 2260mm ，需在訂購前指定顏色
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第三章 硬件安裝前準(zhǔn)備工作
在確定安裝 前請確認(rèn)以下準(zhǔn)備工作（確定的安裝方案）已完成：
? 選擇合適的取油口及回油口
? 選擇合適的色譜數(shù)據(jù)采集裝置安裝位置，安裝基礎(chǔ)平臺已施工完畢
? 選擇合適的色譜數(shù)據(jù)采集裝置工作電源
? 選擇合適的色譜數(shù)據(jù)服務(wù)器(安裝位置)
? 確定數(shù)據(jù)處理服務(wù)器與色譜數(shù)據(jù)采集裝置的配置
3.1 選擇合適的取油口及回油口
從變壓器中取油、對油進(jìn)行分析，然后把油送回到變壓器中。取油口和回油口的選擇對于油中溶解氣體的精準(zhǔn)分析是非常重要的。選擇合適的取油口及回油口通常包括以下內(nèi)容：
3.1.1 確定取油口和回油口的位置
我們推薦從變壓器的下部取油，把實驗室人員的取油口改裝后使用，一次采樣結(jié)束后在采樣閥回油口回油。取油口位置的油應(yīng)該能夠充分代表變壓器中的油。如圖 3.1所示
圖 3.1 連接圖
3.1.2 確定取油口和回油口規(guī)格參數(shù)
需確定取油口、回油口、接口閥門的類型、接口閥門螺紋規(guī)格及閥門高度等主要參數(shù)，并正確估算取油回油口與色譜數(shù)據(jù)采集裝置安裝位置的距離，以便廠方加工相應(yīng)的轉(zhuǎn)接閥門并附帶足夠長度的油管。
3.2 選擇合適的色譜數(shù)據(jù)采集裝置安裝位置
3.2.1 色譜數(shù)據(jù)采集裝置安裝位置的確定
選擇色譜數(shù)據(jù)采集裝置的安裝位置時，應(yīng)該考慮以下方面：
① 色譜數(shù)據(jù)采集裝置應(yīng)該安裝在不影響變壓器維護(hù)和不影響其它工作的位置。
② 色譜數(shù)據(jù)采集裝置前后兩側(cè)應(yīng)預(yù)留 1.0 米的空間，以便用于色譜數(shù)據(jù)采集器的安裝與維護(hù) ，其正面（帶指示燈面）應(yīng)面向巡檢通道。
③ 色譜數(shù)據(jù)采集裝置安裝位置應(yīng)盡量接近取油口和回油口的位置。色譜數(shù)據(jù)采集裝置安裝位置確定后應(yīng)正確估算取油口、回油口與安裝位置的距離。
④ 色譜數(shù)據(jù)采集器安裝位置附近應(yīng)有 AC220V 電源。
3.2.2 安裝基礎(chǔ)平臺施工
如圖 3.2 所示，進(jìn)行安裝基礎(chǔ)平臺施工。
圖 3.2 基礎(chǔ)平臺示意圖
3.3 選擇合適的色譜數(shù)據(jù)采集裝置工作電源
使用交流 220V 電源，功耗為 1000W 。安裝前需確定電源控制柜與色譜數(shù)據(jù)采集裝置間的距離。
3.4 選擇合適的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器安裝位置
數(shù)據(jù)處理服務(wù)器建議安裝在變電站主控室或電廠的電氣控制室內(nèi)（預(yù)留交流 220V 電源及通信線通道）。數(shù)據(jù)處理服務(wù)器外型滿足 19″工業(yè)機箱標(biāo)準(zhǔn)，可直接在預(yù)留空位的 19″標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制屏柜上安裝。如無備用，則需要加裝 19″標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制屏柜。該屏柜需要另行定購。
3.5 確定數(shù)據(jù)處理服務(wù)器與色譜數(shù)據(jù)采集裝置的配置
數(shù)據(jù)處理服務(wù)器與色譜數(shù)據(jù)采集器有不同的配置方案，一臺數(shù)據(jù)處理服務(wù)器可以帶一臺色譜數(shù)據(jù)采集裝置，也可以帶多臺色譜數(shù)據(jù)采集裝置（*多16臺）；如下圖所示
圖 3.4 系統(tǒng)監(jiān)測電力變壓器一對多連接圖
3.6用戶信息
請用戶提供下列信息，包括用戶基本信息表和變壓器基本信息表，這將有助于今后服務(wù)以及發(fā)生問題時的及時準(zhǔn)確處理。
◆檢測周期:默認(rèn)為24小時/次，用戶可按需要設(shè)定為6小時/次或12小時/次
◆數(shù)據(jù)儲存:不小于10年
◆滲透膜壽命:8年
◆色譜柱壽命:6年
◆傳感器壽命:10年
◆工作環(huán)境溫度:-40-+80℃
◆工作相對濕度:5-95%無冷凝
◆數(shù)據(jù)通訊距離:1000M以內(nèi)(無中繼器)
◆工作電源:AC220V，50Hz
◆載氣:99.999%N2，壓力0.15Pa
◆抗振動:5-17 Hz，0.12" 位移:17-640 Hz，1.7G峰一峰加速度
◆抗沖擊:10G峰一峰加速度(11ms)
“虛擬電廠是能源互聯(lián)網(wǎng)概念落地應(yīng)用一個非常典型的應(yīng)用場景。要通過技術(shù)手段去挖掘提升它的靈活性可調(diào)節(jié)能力，進(jìn)而提升系統(tǒng)的能源效率。”
馮利民進(jìn)一步建議，從我國虛擬電廠仍處于發(fā)展初期的現(xiàn)實而言，首先應(yīng)完善虛擬電廠的頂層設(shè)計及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，明確主管部門及各方職責(zé)。此外，要在各省地區(qū)、電力市場規(guī)則制定中納入虛擬電廠等新興市場主體，并出臺相關(guān)的激勵和保障政策，引導(dǎo)虛擬電廠參與電力市場、電力調(diào)峰輔助服務(wù)，并逐步引入針對性的市場交易品種。“而從遠(yuǎn)期來看，行業(yè)要嚴(yán)防過度競爭、排他壟斷、資本投機、無序競爭等。還要推動相關(guān)產(chǎn)能裝備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)‘走出去’，將我國虛擬電廠產(chǎn)業(yè)作為國際化發(fā)展的重要內(nèi)容，并打造國家品牌效應(yīng)、占據(jù)品牌制高點。”
以構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)為目標(biāo)，從商業(yè)模式而言，張軍偉建議以綜合智慧能源為切入點發(fā)展虛擬電廠和儲能。“其一，虛擬電廠+客戶的方式，可將客戶可控負(fù)荷與儲能、分布式電源、充電站等整合，主動控制響應(yīng)電網(wǎng)、電能量平衡和電力輔助服務(wù)需求。其二，開發(fā)綜合智慧項目能源站，使儲能更加有效地參與到電力市場當(dāng)中，產(chǎn)生額外的盈利點，盤活自有綜合能源資產(chǎn)和外部客戶。其三，虛擬電廠也可通過參與電力現(xiàn)貨市場盈利。”
“對當(dāng)前來說，更需要一個能夠進(jìn)入競爭性電力市場的先行者去嘗試打通包括市場監(jiān)管、定位以及構(gòu)建市場參與模型等方面的堵點，給其他參與者做一個示范。”
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