新型電力系統(tǒng)不僅受到來自新能源大規(guī)模接入的挑戰(zhàn)，還受到日趨嚴格的環(huán)境約束、市場競爭、社會參與者行為等因素的制約。愿景中的新型電力系統(tǒng)與非電能源系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、社會系統(tǒng)等非電力環(huán)節(jié)之間的邊界條件不再一成不變，不能再按封閉系統(tǒng)進行規(guī)劃與調度，需要將其納入信息-物理-社會范疇內的能源系統(tǒng)（CPSSinEnergy）框架，在”雙碳”變革與能源低碳轉型的視野下優(yōu)化新型電力系統(tǒng)的發(fā)展路徑。

“我國處于工業(yè)化發(fā)展階段，電力需求還將剛性增長”“電力行業(yè)轉型目標是打造零碳電力系統(tǒng)”“我國應走能源結構調整和可再生能源發(fā)展并行之路”……上述聲音是記者參加8月14日舉辦的2021國際工程科技發(fā)展戰(zhàn)略論壇暨第六屆紫金論電國際學術研討會聽到的。該論壇由中國工程院主辦，中國工程院能源與礦業(yè)工程學部、國網電科院（南瑞集團）、智能電網保護和運行控制國家重點實驗室承辦。

在業(yè)內專家看來，電力行業(yè)不僅要在能源生產側實現(xiàn)對化石能源的“清潔替代”，還要在能源消費側實現(xiàn)“電能替代”，承接工業(yè)、建筑、交通等領域轉移的能源消耗和碳排放。目前，在碳達峰和碳中和背景下，電力行業(yè)亟需加速構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

一、產品用途（WBYB-2000B手持氧化鋅避雷器帶電分析儀重量輕方便攜帶）

氧化鋅避雷器帶電測試儀是用于檢測氧化鋅避雷器電氣性能的專用儀器，該儀器適用于各種電壓等級的氧化鋅避雷器的帶電或停電檢測，從而及時發(fā)現(xiàn)設備內部絕緣受潮及閥片老化等危險缺陷。

儀器操作簡單、使用方便，測量全過程由工控機控制，可測量氧化鋅避雷器的全電流、阻性電流及其諧波、工頻參考電壓及其諧波、有功功率和相位差，大屏幕可顯示電壓和電流的真實波形。儀器運用數(shù)字波形分析技術，采用諧波分析和數(shù)字濾波等軟件抗干擾方法使測量結果準確、穩(wěn)定，可準確分析出基波和3～7次諧波的含量，并能克服相間干擾影響，正確測量邊相避雷器的阻性電流。

二、產品特點（WBYB-2000B手持氧化鋅避雷器帶電分析儀重量輕方便攜帶）

800×480彩色液晶觸摸屏,高速熱敏打印機；圖文顯示，界面直觀，便于現(xiàn)場人員操作和使用。

無線傳輸PT信號超過400米，按需配置可達到2000米。

適用于避雷器帶電、停電或試驗室等場所使用。

真正做到三相電流、三相電壓同時測試，提高工作效率；同時支持單相測試或二相測試，選擇方便。儀器內部只帶弱電，電壓不超過12V；電流、電壓傳感器完全隔離，方便可靠。

支持有線同步、無線同步兩種電壓基準信號取樣方式；也支持無電壓方式，通過軟件計算找到電壓基準。支持取三相或取B相電壓基準為電壓參考；也支持用感應板方式取B相電場強度為電壓參考（選配）。

內帶高能鋰離子電池，特別適合無電源場合。

配備嵌入式工業(yè)級操作系統(tǒng)，支持直接關機方式；配有一個USB接口，支持U盤導出數(shù)據(jù)；可外掛USB鼠標、鍵盤使用，操作方便。

內部配置4GB容量的SD卡可存儲海量試驗數(shù)據(jù)，具備數(shù)據(jù)管理、保存等功能。

配套上層管理軟件，具備歷史數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、報告打印等功能。

高速的采樣頻率，先進的數(shù)字信號處理技術，抗干擾性能強，測量結果精度極高。

帶抗干擾計算功能和角度補償功能，完全解決三相互相干擾的情況。

儀器軟件強大，內置幫助文檔，附帶接線方式圖案，強光線下可以調整背景圖片和顏色，支持界面截圖存為BMP圖片等。

采用防塵、防水、防腐工程塑料密封箱，體積小，重量輕，便于攜帶。

三、技術指標（WBYB-2000B手持氧化鋅避雷器帶電分析儀重量輕方便攜帶）

電源：220V、50Hz或內部電池供電

測量范圍：

泄漏電流    0-10mA（可擴展）；

電壓       30-100V（可擴展）；

電場強度輸入范圍：30kV/m~300kV/m（選配）。

測量準確度：

電流：全電流>100μA時：    ±5%讀數(shù)±1個字；

電壓：基準電壓信號>30V時： ±5%讀數(shù)±1個字。

測量參數(shù)：

泄漏電流全電流波形、基波有效值、峰值。

泄漏電流阻性分量基波有效值及3、5、7次有效值。

泄漏電流阻性分量峰值：正峰值Ir+  負峰值Ir-。

容性電流基波，全電壓、全電流相角差。

電壓有效值。

避雷器功耗。

電壓基準信號取樣方式：

有線同步：40米（可擴展）

無線同步：>400米（可擴展）

電池參數(shù)：

充電時間 > 6小時

連續(xù)工作時間 > 4小時

間斷工作時間 > 8小時

儀器尺寸： 主機36cm×26cm×14cm  配件箱42cm×33cm×20cm

儀器重量： 主機5.0kg     配件箱9.0kg

四、面板介紹（WBYB-2000B手持氧化鋅避雷器帶電分析儀重量輕方便攜帶）

測試儀面板如圖2所示，測試儀分為主機和PT電壓發(fā)送機兩部分。

PT電壓發(fā)送機：采集PT二次側電壓或B相感應板電場強度信號，通過有線或無線方式將信號發(fā)送給主機。

主機：采集氧化鋅避雷器泄漏電流，并接收PT電壓發(fā)送機電壓信號，經過FFT計算獲得氧化鋅避雷器的特征數(shù)據(jù)。主機采集電流分為“0-2mA”和“> 2mA”兩檔（ > 2mA檔 標配為2-10mA）,通過一根三芯線A、B、C接到三相氧化鋅避雷器的計數(shù)器上端，另通過一根接地線接到計數(shù)器下端。

通信方式：兩機之間的通信可選擇有線同步，無線同步，無電壓三種方式。有線同步和無線同步支持取三相電壓基準信號、B相電壓基準信號、感應板三種方式。

五、使用方法（WBYB-2000B手持氧化鋅避雷器帶電分析儀重量輕方便攜帶）

1．測試線接線方法

（1）方式一：現(xiàn)場帶電接線方式（三相電壓取樣）

測試線接線方法如圖3-1所示，請先接兩機的地線，再接一根電流測試線（3芯），*后接電壓測試線（4芯）。接電流測試線的方法，首先根據(jù)電流大小，接電流測試線到主機端“0-2mA”或“>2mA”量程檔上（ > 2mA檔 標配為2-10mA），再將另一端接計數(shù)器的上端，絕大多數(shù)用“0-2mA”量程。接電壓測試線的方法，也是先接PT電壓發(fā)送機端，再接PT二次測試端，一定要小心謹慎接線以避免PT二次或試驗電壓短路。

軟件設置：

電流量程：根據(jù)主機面板上選擇電流量程對應設置。

同步方式：可以選擇“有線同步”或“無線同步”，電壓方式選用“三相電壓”。有線同步時，請接上兩機之間的通信線，不能接兩機的天線；無線同步時，請接上兩機的天線，不能接通信線，遠距離時天線可以拉高或吸附在其它高一點設備的外殼體上。

PT變比：根據(jù)PT的電壓比值來輸入，一般35KV電壓等級為350，220KV電壓等級為2200，500KV電壓等級為5000等。

此接線方式下做單相測試或二相測試時，只接相應的測試線，其它線懸置。

（2）方式二：現(xiàn)場帶電接線方式（B相電壓取樣）

測試線接線方法如圖3-2所示，請先接兩機的地線，再接一根電流測試線（3芯），*后接電壓測試線（4芯只用綠、黑兩線）。接電流測試線的方法，首先根據(jù)電流大小，接電流測試線到主機端“0-2mA”或“>2mA”量程檔上（ > 2mA檔 標配為2-10mA），再將另一端接計數(shù)器的上端，絕大多數(shù)用“0-2mA”量程。接電壓測試線的方法，也是先接PT電壓發(fā)送機端，再接PT二次測試端，一定要小心謹慎接線以避免PT二次或試驗電壓短路。

軟件設置：

電流量程：根據(jù)主機面板上選擇電流量程對應設置。

同步方式：可以選擇“有線同步”或“無線同步”，電壓方式選用“B相電壓”。有線同步時，請接上兩機之間的通信線，不能接兩機的天線；無線同步時，請接上兩機的天線，不能接通信線，遠距離時天線可以拉高或吸附在其它高一點設備的外殼體上。

PT變比：根據(jù)PT的電壓比值來輸入，一般35KV電壓等級為350，220KV電壓等級為2200，500KV電壓等級為5000等。

此接線方式下做單相測試或二相測試時，只接相應的測試線，其它線懸置。

（3）方式三：現(xiàn)場帶電接線方式（感應板方式取樣）

測試線接線方法如圖3-3所示，請先接兩機的地線（PT電壓發(fā)送機必須接地），再接一根電流測試線（3芯），*后接感應板。接電流測試線的方法，首先根據(jù)電流大小，接電流測試線到主機端“0-2mA”或“>2mA”量程檔上（ > 2mA檔 標配為2-10mA），再將另一端接計數(shù)器的上端，絕大多數(shù)用“0-2mA”量程。接感應板的方法，要求水平放置線框向上，感應板的柄端帶有強力磁鐵，可吸附在B相MOA的底座上，*好處于B相避雷器母線正下方，A、C兩相通過軟件推算電壓基準。

軟件設置：

電流量程：根據(jù)主機面板上選擇電流量程對應設置。

同步方式：可以選擇“有線同步”或“無線同步”，電壓方式選用“感應板”。有線同步時，請接上兩機之間的通信線，不能接兩機的天線；無線同步時，請接上兩機的天線，不能接通信線，遠距離時天線可以拉高或吸附在其它高一點設備的外殼體上。

電壓等級：根據(jù)電壓等級來輸入，一般35KV電壓等級為35，220KV電壓等級為220，500KV電壓等級為500等。

（4）方式四：現(xiàn)場帶電接線方式（無電壓方式取樣）

測試線接線方法如圖3-4所示，只需要主機，不需要PT電壓發(fā)送機。請先接主機的地線，再接一根電流測試線（3芯）。接電流測試線的方法，首先根據(jù)電流大小，接電流測試線到主機端“0-2mA”或“>2mA”量程檔上（ > 2mA檔 標配為2-10mA），再將另一端接計數(shù)器的上端，絕大多數(shù)用“0-2mA”量程。

軟件設置：

電流量程：根據(jù)主機面板上選擇電流量程對應設置。

同步方式：選擇“無電壓”。

電壓等級：根據(jù)電壓等級來輸入，一般35KV電壓等級為35，220KV電壓等級為220，500KV電壓等級為500等。

此接線方式下做單相測試或二相測試時，只接相應的測試線，其它線懸置。

（5）方式五：實驗室模擬接線方式（三相電壓取樣）

在變壓器停電狀態(tài)下，實驗室三相接線方法如圖3-5所示，請先將儀器和試驗變壓器可靠地線，再接電流測試線（三芯線的黃、綠、黃線分別接A、B、C三個氧化鋅避雷器下端），*后接電壓測試線（四芯線的黃、綠、紅線接變壓器測量繞組一端，黑線接變壓器的測量繞組的另一端，注意方向，如方向不對可對調一下）。

接電流測試線的方法，首先根據(jù)電流大小，接電流測試線到主機端“0-2mA”或“>2mA”量程檔上（ > 2mA檔 標配為2-10mA），再將另一端接氧化鋅避雷器下端。

接電壓測試線的方法，也是先接儀器這一端再去接變壓器測試繞組。檢查正確接線后，慢慢升壓到氧化鋅避雷器的運行電壓，然后操作儀器開始試驗。

軟件設置：

電流量程：根據(jù)主機面板上選擇電流量程對應設置。

同步方式：可以選擇“有線同步”或“無線同步”，電壓方式選用“三相電壓”。有線同步時，請接上兩機之間的通信線，不能接兩機的天線；無線同步時，請接上兩機的天線，不能接通信線，遠距離時天線可以拉高或吸附在其它高一點設備的外殼體上。

PT變比：根據(jù)試驗變壓器的測量變比（高壓繞組與測量繞組的比值）來輸入。比如50KV試驗變壓器，測量繞組（儀表端）為100V，此值設置為50KV：100V＝500。

2．通信線接線方法

（2）無線同步

（3）無電壓

無電壓方式下，不需使用PT發(fā)送機，軟件模擬電壓與電流之間的相角差。

3. 儀器軟件使用

(1)開機使用

左側為結果區(qū)：顯示三相電壓、功耗、相角差、全電流基波、全電流峰值、阻性電流基波、容性電流基波、阻性電流正峰、阻性電流負峰、阻性電流三次基波、阻性電流五次基波、阻性電流七次基波。

右上角為波形區(qū)：顯示三相全電流波形、三相電壓波形、三相阻性電流波形。

右側中間為信息區(qū)：顯示同步方式、PT變比、電流量程、主機電池狀態(tài)、PT電壓機電池狀態(tài)、打開文件名等。

右下角為命令區(qū)：與用戶進行交互，包括“功能”按鈕，“設置”按鈕，“測試”按鈕，“幫助”按鈕。

 (2)設置參數(shù)

電流量程：“0-2mA”、 “>2mA”兩個量程。根據(jù)全電流大小選擇不同的電流量程，要求面板上接線和這里是一致的，絕大多數(shù)用0-2mA量程。

同步方式：“有線同步”、“無線同步”、“無電壓”三種選擇。要求面板上的連線和軟件設置是一致的。有線同步方式的測試精度*高，無線同步方式其次，兩機距離近時建議使用有線同步方式；遠距離時使用無線同步方式；無PT時采用無電壓方式，默認相角差（全電流超前電壓的角度）為83.5度，可根據(jù)實際修改此值。

電壓方式：“三相電壓”、“B相電壓”，“感應板”三種選擇。有線同步和無線同步時，可以選擇三種方式，無電壓方式不用此選項。接電壓基準要根據(jù)現(xiàn)場接線方便情況，三相電壓方式的測試精度*高，感應板方式*差。

PT變比或電壓等級：有線同步方式和無線同步方式時軟件自動要求設置PT變比，無電壓方式時軟件自動要求設置電壓等級。

移相角度：在無電壓方式下，要求輸入移相角度，即全電流超前電壓的角度。默認相角差為83.5度，可根據(jù)實際修改此值。

抗干擾：在三相互相嚴重干擾的情況下，三相氧化鋅避雷器的相角差完全不正常，A相相角差*小，C相相角差*大。此時可以啟用抗干擾，選擇“是”。否則，一般不啟用此項。

補償角度：已經啟用了抗干擾時，測量出來的相角差離正常值有一定的偏差，可以補償回來。

 (3)快速試驗過程

步驟一，按上述接線方式正確接線。

步驟二，按設置參數(shù)方法設置相應的參數(shù)。

步驟三，輕按“測試”命令進行試驗。

此時功能區(qū)只顯示“停止試驗”按鈕，約8秒鐘間隔地顯示試驗結果和波形，如圖8：

如果要停止試驗，按“停止試驗”按鈕約2秒后退出試驗，界面上顯示*后一次試驗的試驗結果和波形。

(4)試驗數(shù)據(jù)管理

輕按“功能”按鈕，將彈出功能菜單，如圖9所示：

打開文件：

輕按“打開”菜單項，彈出打開文件界面，如圖10：

選擇擴展名為dat的試驗數(shù)據(jù)文件，此文件的文件名為試驗時間。雙擊數(shù)據(jù)文件或按“打開”命令將打開文件。

保存文件：

輕按“保存”菜單項，將保存當前的試驗數(shù)據(jù)為試驗數(shù)據(jù)文件。如果當前為新的試驗數(shù)據(jù)，將以開始試驗的時刻作為文件名新建一個試驗數(shù)據(jù)文件。如果當前為剛打開的試驗數(shù)據(jù)，只刷新剛才的試驗數(shù)據(jù)文件，不創(chuàng)建新試驗數(shù)據(jù)文件。

文件管理：

以dat為擴展名的文件為試驗數(shù)據(jù)文件，以bmp為擴展名的文件為截屏圖形文件。

可以多次選擇相應的文件，進行刪除或導出數(shù)據(jù)的操作。

要導出數(shù)據(jù)，請先插入U盤（此界面將檢測到U盤），再按“導出數(shù)據(jù)”按鈕將復制相應的文件粘貼在U盤根目錄下DATA目錄中。

儀器打?。?/span>

輕按“儀器打印”菜單項，熱敏打印機將輸出試驗報告。如果沒有輸出試驗報告，請檢查打印機中是否缺紙。打印內容，此不贅述。

（5）輔助功能

輕按“幫助”按鈕，將彈出輔助功能菜單，如圖12所示：

關于：

輕按“關于”菜單項，將可以查看軟件版本。

幫助文檔：

輕按“幫助文檔”菜單項，將可以打開本幫助文檔。

廠家維護：

此菜單項為廠家維護所用，作為軟件升級提供方便。

系統(tǒng)工具：

觸摸屏校驗——觸摸屏跟環(huán)境溫度有一定的關系，通過此功能可以重新校驗觸摸屏參數(shù)。

背景光設置——液晶有一定的功耗，如果想節(jié)省電量加長工作時間，可以設置屏保時間間隔，關閉液晶常開選項。

日 期 設置——可以設置系統(tǒng)時間和日期。

系 統(tǒng) 參數(shù)——此功能需要密碼進入，專為調試人員提供設置系統(tǒng)參數(shù)的平臺。

計  算  器——為現(xiàn)場計算數(shù)據(jù)提供方便。

5 S 后截屏——雙擊此功能后，系統(tǒng)自動進行屏幕截屏，然后存為bmp擴展名的圖形文件，可以通過文件管理界面導出。

背景顏色——可以設置帶圖片的背景，或者設置RGB三色的純色背景。

接 線 圖——三種主要的接線方式。

4．上位機軟件使用

打開隨機光盤，將文件夾“氧化鋅上位機”拷貝到電腦硬盤中，進入此文件夾，雙擊“MasterMAO.exe”打開上位機軟件，如圖14：

上位機軟件界面風格和儀器軟件一致，操作方式一樣。

上位機用于在電腦中瀏覽數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、生成報表、打印報表，上位機不能用于進行測試。

將從儀器中導入的DATA文件夾拷到“氧化鋅上位機”文件夾中，可以用軟件打開試驗數(shù)據(jù)文件，操作類似儀器中軟件。

打印報表可以進行預覽，連接打印機就可以直接打印，如圖15：

目前，我國處于工業(yè)化發(fā)展階段，經濟發(fā)展任務艱巨，電力需求還將剛性增長。在業(yè)內專家看來，要實現(xiàn)碳達峰和碳中和目標，能源領域重任在肩。

“實現(xiàn)‘雙碳’目標，必須堅持‘立足國情，可靠發(fā)展，科學更新，務求實效’的原則，認識到能源消費是核心，產業(yè)結構調整是關鍵，化石能源是重點，節(jié)能提效是抓手，現(xiàn)代化能源體系建設是目標。”中國工程院能源與礦業(yè)工程學部主任蘇義腦表示，電力行業(yè)是實現(xiàn)我國能源轉型的“主戰(zhàn)場”，新型電力系統(tǒng)是我國現(xiàn)代化能源體系的重要板塊。

中國工程院院士、中國華能集團有限公司董事長舒印彪表示，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化深入推進，我國能源消費總量將在2030年前后達峰。能源消費達峰后，電力需求仍將保持增長。我國電力行業(yè)轉型目標是打造零碳電力系統(tǒng)，從深度低碳到零碳，建議保留一定規(guī)模的火電，發(fā)電量占比不超過10%，產生的碳排放通過CCUS（碳捕獲、利用與封存）技術移除。“火電要發(fā)揮托底和應急保障作用，解決新能源發(fā)電長周期、季節(jié)性波動帶來的保供問題。”

中國工程院院士、國網電科院名譽院長薛禹勝指出，“雙碳”變革是中國既定的戰(zhàn)略目標，其實施路徑需要滾動優(yōu)化，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)則是實現(xiàn)“雙碳”目標*重要的支撐之一。但是，新型電力系統(tǒng)不僅受到來自新能源大規(guī)模接入的挑戰(zhàn)，還受到日趨嚴格的環(huán)境約束、市場競爭、社會參與者行為等因素的制約。

他表示，愿景中的新型電力系統(tǒng)與非電能源系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、社會系統(tǒng)等非電力環(huán)節(jié)之間的邊界條件不再一成不變，不能再按封閉系統(tǒng)進行規(guī)劃與調度，需要將其納入信息-物理-社會范疇內的能源系統(tǒng)（CPSSinEnergy）框架，在”雙碳”變革與能源低碳轉型的視野下優(yōu)化新型電力系統(tǒng)的發(fā)展路徑。

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