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技術文章 | Technical articles
電力系統是現代社會最重要、最龐大、最復雜的人造系統之一，它將風、光、水、煤、核、石油和生物質能等一次能源轉換為便于使用的電能，支撐人類生產生活用能需求。長期以來，電力系統的運行規律可視為構筑在一系列物理機理的基礎上，即采用微分代數方程組等函數將一種物質轉換為另外一種物質且進行優化傳輸，這是一種知識的函數表達和映射過程。
隨著全球進入數字化時代，以及構建新型電力系統的要求，傳統的知識函數表達和映射難以精準、充分刻畫電力系統運行的復雜規律。近幾年，基于數據驅動的機器學習方法在電力系統運營維護中發揮了一定作用，但也存在局限，缺乏數據驅動和知識引導相結合的人工智能模型，致使難以利用電力系統知識增強機器的學習能力。因此，需構建電力系統多重知識表達體系，刻畫不同側面屬性及其關聯，有機協調“知識指導的演繹"“數據驅動的歸納"“物理建模的規劃"等理論模型和方法，建立從數據到知識、決策的電力系統學習模型，保障電力系統安全、可靠、綠色、高效、智能運行。
一 概 述（LYJS9000G絕緣電阻及變頻介損測試儀快速高精度的測試能力）
LYJS9000G介損測試儀是發電廠、變電站等現場或實驗室測試各種高壓電力設備介損正切值及電容量的高精度測試儀器。儀器為一體化結構，內置介損測試電橋，可變頻調壓電源，升壓變壓器和SF6 高穩定度標準電容器。測試高壓源由儀器內部的逆變器產生，經變壓器升壓后用于被試品測試。頻率可變為50Hz、47.5Hz\52.5Hz、45Hz\55Hz、60Hz、57.5Hz\62.5Hz、55Hz\65Hz，采用數字陷波技術，避開了工頻電場對測試的干擾，從根本上解決了強電場干擾下準確測量的難題。同時適用于全部停電后用發電機供電檢測的場合。該儀器配以絕緣油杯加溫控裝置可測試絕緣油介質損耗。
儀器主要具有如下特點：
絕緣電阻測試
儀器集成絕緣電阻測試模塊，可進行極化指數、吸收比以及絕緣電阻的測試。
LCR全自動測量
全自動電感、電容、電阻測量，角度顯示。
多種測試模式
儀器能夠分別使用內高壓、外高壓、內標準、外標準、正接法、反接法、自激法等多種方式測試；在外標準外高壓情況下可以做高電壓（大于10kV）介質損耗。
CVT測試一步到位
該儀器還可以測試全密封的CVT（電容式電壓互感器）C1、C2的介損和電容量，實現了C1、C2的同時測試。該儀器還可以測試CVT變比和電壓角差。
不拆高壓引線測量CVT
儀器可在不拆除CVT高壓引線的情況下正確測量CVT的介質損耗值和電容值。
CVT反接屏蔽法測量C0
儀器可采用反接屏蔽法測量CVT上端C0的介質損耗值和電容值。
多重保護安全可靠
儀器具備輸入電壓波動、高壓電流、輸出短路、電源故障、過壓、過流、溫度等多重保護措施，保證了儀器安全、可靠。儀器還具備設置接地檢測功能，確保不接地設備不允許升壓。
高速采樣信號
儀器內部的逆變器和采樣電路全部由數字化控制，輸出電壓連續可調。
海量存儲數據
儀器內部配備有日歷芯片和大容量存儲器，保存數據200組，能將檢測結果按時間順序保存，隨時可以查看歷史記錄，并可以打印輸出。
超大液晶中文顯示
操作簡單，儀器配備了優異的全觸摸液晶顯示屏，超大全觸摸操作界面，每過程都非常清晰明了，操作人員不需要額外的專業培訓就能使用。輕輕點擊一下就能完成整個過程的測量，是目前非常理想的智能型介損測量設備。
二 工作原理（LYJS9000G絕緣電阻及變頻介損測試儀快速高精度的測試能力）
圖 2—1 測量原理圖
三 主要技術參數（LYJS9000G絕緣電阻及變頻介損測試儀快速高精度的測試能力）
1 | 使用條件 | -15℃∽40℃ | RH＜80% | |||||||
2 | 抗干擾原理 | 變頻法 | ||||||||
3 | 電 源 | AC 220V±10% | 允許發電機 | |||||||
4 | 高壓輸出 | 0.5KV∽10KV | 每隔0.1kV | 精度：2% | ||||||
*大電流 | 200mA | 容量 | 2000VA | |||||||
45HZ/55HZ 47.5HZ/52.5HZ 55HZ/65HZ 57.5HZ/62.5HZ 自動雙變頻 | ||||||||||
5 | 自激電源 | AC 0V∽50V/15A | ||||||||
6 | 分 辨 率 | tgδ: 0.001% | Cx: 0.001pF | |||||||
7 | 精 度 | △tgδ:±(讀數*1.0%+0.040%) | ||||||||
△C x :±(讀數*1.0%+1.00PF) | ||||||||||
8 | 測量范圍 | tgδ | 無限制 | |||||||
C x | 15pF ＜ Cx ＜ 300nF | |||||||||
10KV | Cx ＜ 60 nF | |||||||||
1KV | Cx ＜ 300 nF | |||||||||
CVT測試 | Cx ＜ 300 nF | |||||||||
9 | LCR測量范圍 | L>20H（2kV） | R>10KΩ（2kV） | |||||||
精度：0.1% | 分辨率：0.01 | |||||||||
10 | CVT變比范圍 | 10∽10000 精度0.1% | 分辨率：0.01 | |||||||
11 | 絕緣電阻 | 直流高壓0.5-10KV 精度：±（讀數×2%+10V） | ||||||||
100kΩ-1000GΩ時低于5%（試驗電壓不低于250V） | ||||||||||
100GΩ-1000GΩ時為10%（試驗電壓不低于10000V） | ||||||||||
12 | 外型尺寸（主機） | 350（L）×270（W）×270（H） | ||||||||
外型尺寸(附件箱) | 350（L）×270（W）×160（H） | |||||||||
13 | 存儲器大小 | 200 組 支持U盤數據存儲 | ||||||||
14 | 重量（主機）：22.75Kg | 重量（附件箱）：5.25Kg | ||||||||
四 面板說明（LYJS9000G絕緣電阻及變頻介損測試儀快速高精度的測試能力）
1.緊急停機按鈕及高壓指示燈
2.復位按鈕
3.U盤接口
4.總電源開關
5.AC220V電源輸入插座
6.標準電容輸入插座
7.Cx：試品輸入插座
8.觸摸顯示屏
9.接地接線柱
10.ES自激輸出
11.打印機
12.高壓輸出HV插座
4.1、緊急停機按鈕及高壓指示燈
安裝位置：如圖4—1— eq \o\ac(○,1)1。
功 能：在儀器測試過程中有高壓輸出時，遇緊急情況需要斷開高壓輸出，即可按下緊急停機按鈕立即從內部切斷高壓輸出；按鈕內置指示燈作為高壓輸出指示燈。
4.2、復位按鈕
安裝位置：如圖4—1— eq \o\ac(○,2)2。
功 能：提供儀器復位功能。
4.3、U盤接口
安裝位置：如圖4—1—③。
功 能：可把儀器內部保存的測試數據導入并保存到U盤中。
注 意：數據傳輸過程當中嚴禁拔出U盤，只有當數據傳輸完畢后并且液晶屏上出現拔出U盤的提示后，方可拔出U盤，否則有可能燒毀U盤。
4.4、總電源開關
安裝位置：如圖4—1—④。
功 能：打開此關，儀器上電進入工作狀態。關閉此開關，也同時關閉儀器內部所有電源系統，緊急情況應立即關閉此開關并拔掉輸入電源線。
4.5、電源輸入插座
安裝位置：如圖4—1—⑤。
功 能：提供儀器工作電源。(AC 220V±10%)
接線方法：使用標準插座與市電或發電機相連接。
注 意：電源插座內部帶有保險管保護裝置，不正常情況下可燒毀保險管保使儀器斷電，保護儀器內部。
4.6、標準電容器輸入插座
安裝位置：如圖4—1—⑥。
功 能：外接標準測試信號。
接線方法：外標準測試時電纜芯線接標準電容測試端，電纜屏蔽層接標準電容器屏蔽極。外標準測試時不管是正接法還是反接法測量，標準電容器接線方法不變。此方式用于外接高電壓等級標準電容器，實現高電壓介質損耗測量。
4.7、試品低壓輸入Cx插座
安裝位置：如圖4—1—⑦。
功 能：正接法時輸入被試品測試信號。
接線方法：插座中心連接黑色信號線芯線；金屬外殼接黑色信號線屏蔽層；正接法時芯線接被試品低壓信號端，若被試品低壓信號端有屏蔽極（如低壓端的屏蔽環），則可將屏蔽層接于屏蔽極，無屏蔽極時屏蔽層懸空。
注 意： · 在啟動測試的過程中嚴禁拔下插頭，以防被試品電流經人體入地。
· 用標準介損器或標準電容器檢測正接法精度時，應使用全屏蔽插頭連接介損器或標準電容器，否則暴露的芯線可能受到干擾引起誤差。
· 測試過程中應保證插座中心測試芯線與被試品低壓端零電阻連接，否則可能引起測量結果的數據波動。
· 強干擾下拆除接線時，應在保持電纜接地狀態下斷開連接，以防感應電擊。
4.8、觸摸顯示屏（液晶屏應避免長時間陽光暴曬，避免重物擠壓和利器劃傷）
安裝位置：如圖4—1— eq \o\ac(○,8)8。
功 能：全觸摸大屏幕（120mm×90mm）中文顯示，每一步操作清晰明了。
4.9、接地接線柱
安裝位置：如圖4—1—⑨。
功 能：儀器保護接地。
注 意：儀器內部自帶接地保護裝置，測試中應當保證可靠接入地網。否則儀器將自動產生保護不開始升壓測試。
4.10、ES自激輸出
安裝位置：如圖4—1—⑩。功 能：自激輸出，儀器內部為自激輸出變壓器的一端（變壓器另一端已接地），自激法測試CVT介損時連接到CVT的自激線圈（da）上，dn接地，為CVT提供測量所需高壓電源。
注 意： 因低壓輸出電流大，應采用儀器連接線連接到CVT二次繞組并使其接觸良好，選擇正、反接法測量時，此輸出關閉。
4.11、打印機
安裝位置：如圖4—1— eq \o\ac(○,11)11。
功 能：顯示可打印數據時，將光標移動至“打印"項按確認鍵打印。
注 意：打印機為全自動熱敏打印機，打印紙寬55mm。更換打印紙時請使用熱敏打印機打印紙，首先扳起打印機旁邊角，打開打印機蓋板，然后按順序將打印紙放入打印紙倉內并留少許部分在外面，*后合上打印機蓋板。
4.12、高壓輸出HV插座
安裝位置：如圖4—2—?，外設保護門。
功 能： 儀器變頻高壓輸出；檢測反接線試品電流；內部標準電容器的高壓端。
接線方法：插座中心連接紅色高壓線芯線；金屬外殼連接紅色高壓線屏 蔽層；正接法時芯線和屏蔽層都可以作加壓線對被試品高壓端加壓；反接法時只能用芯線對被試品高壓端加壓，若試品高壓端有屏蔽極（如高壓端的屏蔽環），則可將屏蔽層接于屏蔽極，無屏蔽極時屏蔽層懸空。
注 意：· 在啟動測試的過程中此插座帶有高壓有觸電危險，優良禁止觸碰高壓插座及與之相連的相關設備。
· 用標準介損器或標準電容器檢測正接法精度時，應使用全屏蔽插頭連接介損器或標準電容器，否則暴露的芯線可能受到干擾引起誤差。
測試過程中應保證插座中心紅色高壓線芯線與被試品高壓端零電阻連接，否則可能引起測量結果的數據波動。
五 使用說明（LYJS9000G絕緣電阻及變頻介損測試儀快速高精度的測試能力）
5.1、主菜單
打開電源開關，進入主菜單（如圖5—1）；選擇界面右邊相應的測試選項進行測量。
※ 注： 儀器啟動測試后，緊急情況若停止，只能按緊急停機，不要按復位。
5.2、一般測試
首先根據相應的接線提示接好儀器外部與被試品之間的連線，然后點擊主界面“一般測試"選項，進入下上等一般測試菜單（如圖5—2）。然后可以點擊“參數設置"進去設置菜單（如圖5—3）進行詳細的測試參數設置。
分別點擊每個需要設置的項目，按“增加"“減小"或“選擇"來修改。修改完成后點擊“保存"即可保存剛才所修改的參數并返回一般測試界面，點擊“取消"則不保存本次修改并返回一般測試界面。
相關參數設置好了后長按“啟動測試"單，進入測試菜單。測試過程中電壓值一項是根據先前所選擇的測試電壓平滑上升至設置值后保持不變，然后自動開始測試。開始測試后根據先前所選擇的測試頻率自動變頻到各相應的頻率進行測試，測試完成后自動顯示測試結果（如圖5—4）；測試結果自動保存，可點擊“打印"按鈕打印本次測試結果。
注 意：每一種測試的具體參數設置和接線方法請查看第六章“參考接線" 。
5.3、CVT測試
首先根據相應的接線提示接好儀器外部的連線，然后點擊主界面“CVT測試"選項，進入下上等CVT測試菜單（如圖5—5）。然后可以點擊“參數設置"進去設置菜單（如圖5—6）進行詳細的測試參數設置。分別點擊每個需要設置的項目，按“增加"“減小"或“選擇"來修改。修改完成后點擊“保存"即可保存剛才所修改的參數并返回CVT測試界面，點擊“取消"則不保存本次修改并返回CVT測試界面。
相關參數設置好了后長按“啟動測試"單，進入測試菜單（如圖5—7）。測試過程中電壓值一項是根據先前所選擇的測試電壓平滑至設置值后保持不變，然后自動開始測試。開始測試后根據先前所選擇的干擾頻率自動變頻到相應的頻率進行測試，測試完成后自動顯示測試結果（如圖5—8）。測試結果自動保存，可點擊“打印"按鈕打印本次測試結果。
注 意：每一種測試的具體參數設置和接線方法請查看第六章“參考接線" 。
5.4、CVT變比測試
首先根據相應的接線提示接好儀器外部的連線， 進入CVT測試菜單在參數設置中選擇“CVT變比測試"，然后返回開始測試界面（如圖5—9），長按“啟動測試"開始測量（如圖5—10），測試完成后自動顯示測試結果（如圖5—11）。測試結果自動保存，可點擊“打印"按鈕打印本次測試結果。
5.5、正反同測
首先根據相應的接線提示接好儀器外部的連線， 進入正反同測菜單，在參數設置中選擇設置需要測試的高壓電壓，然后保存返回（如圖5—12），長按“啟動測試"開始測量，測試完成后自動顯示測試結果（如圖5—13）。測試結果自動保存，可點擊“打印"按鈕打印本次測試結果。
5.6、LCR測試
首先根據相應的接線提示接好儀器外部與被試品之間的連線，按照【正接法（常規接線）】或者【反接法（常規接線）】然后點擊主界面“LCR測試"選項，進入下上等LCR測試菜單。
然后可以點擊“參數設置"進去設置菜單進行詳細的測試參數設置。分別點擊每個需要設置的項目，按“增加"“減小"或“選擇"來修改。修改完成后點擊“保存"即可保存剛才所修改的參數并返回一般測試界面，點擊“取消"則不保存本次修改并返回一般測試界面。長按“啟動測試"開始測量，測試完成后自動顯示測試結果（如圖5—14）。測試結果自動保存，可點擊“打印"按鈕打印本次測試結果。
5.7、絕緣測試
首先根據相應的接線提示接好儀器外部與被試品之間的連線，然后點擊主界面“絕緣測試"選項，進入下上等絕緣測試菜單。然后可選擇測試方式為正接法或反接法，選擇合適的測試電壓。設置好相關參數之后即可點擊下方“極化指數"“吸收比"“絕緣電阻"進行測試。
5.8、數據查詢
在主菜單點擊“數據管理"進入數據管理界面（如圖5—16），點擊“數據查詢"進入。進入數據存放菜單（如圖5—17）后，按上、下鍵移動光標至想要查看的數據項目上，（儀器所保存的數據均是按照測量時間的先后所排列的，第000個數據即*新數據，第199個數據即*老數據。）再點擊相應的數據，進入數據打印項目，在此菜單里面可以按上，下鍵翻頁至相應的數據序號上，可對數據進行打印操作。
5.9、參數設置
打開儀器后直接點擊“參數設置"進入時間設置界面。進入時間菜單（如圖5—18）后，點擊想要修改的時間數據項目上，然后再按增加、減小鍵調整相應的“時" 、“分" 、“秒" ，*后點擊保存修改時間設置，點擊取消退出設置并返回主界面。
※ 注：
所有圖片并非實物的全部描敘，請以實際儀器界面為主，僅做參考。
所有步驟在設置不當或想再次改變的情況下，均可按取消鍵返回上一步驟，如果按取消鍵不能實現返回。則可以直接按復位鍵退到主菜單重新開始設置。
隨著以新能源為主體的新型電力系統加快構建，大規模新能源并網和電力市場開放后，電力系統形態將發生變化，電力網絡、信息網絡和社會網絡間的耦合關聯性將顯著增強，同時呈現非線性、強隨機、快時變的復雜巨系統特點。在這種情況下，單純的離線建模和仿真難以滿足復雜電網實時運行分析與精準前瞻調控的要求，同時直接運用傳統的調控模型與算法體系也面臨電力系統海量資源的分散分離和構成功能耦合及優快速決策等挑戰。
因此，構建新型電力系統在源、網、荷、儲等環節均面臨一些亟需解決的問題。其中，在源側，需提供更靈活的接入技術和接口方法，保障高比例新能源消納；在網側，需建設更快速的計算能力和調控手段，適應電力系統高比例電力電子化趨勢；在荷側，需挖掘更柔性的互動技術和溝通渠道，充分調動需求側參與電力系統調節的積極性；在儲側，需實現更高效的動態平衡和優化調劑，提高電力系統穩定控制水平。
面對上述挑戰，融合多重知識表達的數字電網可提供核心的技術路徑，并進一步發揮電網資源配置平臺和電碳經濟服務平臺的作用。
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