提高供電可靠性，堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)是基礎(chǔ)。上海電網(wǎng)110千伏線路長(zhǎng)度4158千米，35千伏線路長(zhǎng)度超過(guò)1.5萬(wàn)千米，10千伏線路長(zhǎng)度接近7.8千米。

按照常規(guī)工作方式，配電網(wǎng)供電可靠性是基于歷史信息統(tǒng)計(jì)得出的，無(wú)法在故障發(fā)生前評(píng)估預(yù)測(cè)。而供電可靠性涉及電網(wǎng)網(wǎng)架、設(shè)備運(yùn)維、負(fù)荷狀態(tài)、運(yùn)行方式和管理技術(shù)等諸多方面，分析研判起來(lái)十分復(fù)雜。如果能夠精準(zhǔn)辨識(shí)配電網(wǎng)供電可靠性的薄弱環(huán)節(jié)，建立供電可靠性的事前評(píng)估和預(yù)警機(jī)制，供電質(zhì)量將更有保證。

“供電可靠性從事后評(píng)價(jià)到事前評(píng)估預(yù)警是趨勢(shì)。”上海電科院電網(wǎng)技術(shù)中心系統(tǒng)技術(shù)室主任馮煜堯說(shuō)，“隨著客戶對(duì)供電質(zhì)量的要求不斷提升，除了通過(guò)優(yōu)化電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)帶電作業(yè)、提高故障排除效率等提升供電可靠性，供電企業(yè)對(duì)供電可靠性事前評(píng)估預(yù)警的需求也越來(lái)越迫切。”

2019年年初，上海電科院提出供電可靠性數(shù)字孿生與全息評(píng)價(jià)理念，構(gòu)建可靠性預(yù)測(cè)評(píng)估算法和供電可靠性預(yù)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)建模，通過(guò)數(shù)字模型反映配電網(wǎng)的變化，將供電可靠性的判斷環(huán)節(jié)前置到故障發(fā)生前。

數(shù)字孿生技術(shù)以數(shù)字化建模的方式對(duì)配電網(wǎng)線路、設(shè)備進(jìn)行全生命周期模擬、評(píng)估、預(yù)測(cè)和控制。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)構(gòu)建的數(shù)字孿生模型就像是現(xiàn)實(shí)中配電網(wǎng)的數(shù)字“雙胞胎”，二者一一映射。當(dāng)配電網(wǎng)的設(shè)備、電纜等狀態(tài)發(fā)生變化，數(shù)字孿生模型也會(huì)相應(yīng)改變。同樣的，數(shù)字孿生模型也可以將研判結(jié)果反饋給現(xiàn)實(shí)中的配電網(wǎng)。

§1.1 產(chǎn)品簡(jiǎn)介（LY803繼電保護(hù)測(cè)試儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）

上海來(lái)?yè)P(yáng)電氣科技有限公司參照中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DL/T624-1997繼電保護(hù)微機(jī)型試驗(yàn)裝置技術(shù)條件》，在廣泛聽取用戶意見的基礎(chǔ)上，認(rèn)真總結(jié)多年積累的產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，采用目前*新的電子技術(shù)研制的新一代繼電保護(hù)測(cè)試裝置，可以獨(dú)立完成繼電保護(hù)、勵(lì)磁、計(jì)量等專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的裝置和元器件測(cè)試調(diào)試，廣泛適用于電力、鐵路、石化、冶金和礦山等行業(yè)的科研、生產(chǎn)和電氣試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。

主要特點(diǎn)：（LY803繼電保護(hù)測(cè)試儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）

1、業(yè)內(nèi)開創(chuàng)真彩觸摸屏+鍵控，讓操作更得心應(yīng)手

繼電保護(hù)測(cè)試儀采用8寸真彩觸摸屏，配合自主設(shè)計(jì)的鍵盤，讓操作更快捷，更得心應(yīng)手，同時(shí)，程序開始試驗(yàn)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉觸摸屏，防止任何誤操作。

2、業(yè)內(nèi)開創(chuàng)內(nèi)置單路嵌入式模擬斷路器

模擬斷路器主要用于繼電保護(hù)裝置的整組試驗(yàn)以及在備用電源自投裝置試驗(yàn)等項(xiàng)目中替代真實(shí)的高壓斷路器。本機(jī)內(nèi)置的模擬裝置為微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試系統(tǒng)的配套產(chǎn)品，特別在新建電廠、變電站的高壓斷路器沒(méi)調(diào)好或未投直流電源的情況下，使用內(nèi)置模擬斷路器進(jìn)行繼電保護(hù)試驗(yàn)將不受外界因素影響，從而縮短調(diào)試時(shí)間，提高試驗(yàn)工作效率。

3、嵌入式主機(jī)，配備超大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?/span>CPLD）

LY803繼電保護(hù)測(cè)試儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單主機(jī)采用高速高性能嵌入式微機(jī)系統(tǒng)配備CPLD，響應(yīng)速度快，傳輸頻帶寬，對(duì)基波可產(chǎn)生每周波500點(diǎn)的高密度擬合正弦波，輸出波形光滑，無(wú)諧波分量。由于 輸出點(diǎn)數(shù)多，且通過(guò)精準(zhǔn)的濾波電路，波形的失真度極小，在諧波輸出時(shí)，即使對(duì) 9次諧波、450Hz也可以達(dá)到每周波55點(diǎn)的高密度。

4、單機(jī)8路D/A同時(shí)輸出

采用16位高精度DAC芯片，確保擬合波形精度高，線性度好?？赏瑫r(shí)輸出8路模擬信號(hào)，滿足變壓器保護(hù)、備用電源自投等全方位測(cè)試。

5、高精度線性功放，同時(shí)輸出5相電壓及3相電流

精心設(shè)計(jì)的電壓、電流放大器實(shí)現(xiàn)交/直流共享，輸出級(jí)采用獨(dú)有的高精度超線性放大技術(shù)。精度高，可靠性好，同時(shí)輸出5相交流電壓和3相交流電流，每相交流電壓輸出高達(dá)130V、70VA，交流電流全并輸出高達(dá)90A。直流電壓輸出可達(dá)300V、130VA。

6、接口完整，主機(jī)一體化單機(jī)箱結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)操作界面和試驗(yàn)結(jié)果是全中文顯示，全部操作過(guò)程均在顯示屏上設(shè)定，顯示直觀清晰。裝置可用自帶觸摸屏和鍵盤操作，亦提供外接鍵盤/鼠標(biāo)口。還提供2個(gè)USB口、2個(gè)RS232口，可與外部計(jì)算機(jī)及其他設(shè)備通信。只需交流220V電源，開機(jī)即可工 作。攜帶方便，非常適合流動(dòng)試驗(yàn)及野外工作。

7、智能型自我保護(hù)

采用*新設(shè)計(jì)的散熱結(jié)構(gòu)，保證*好的通風(fēng)狀況。并可同時(shí)判斷過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載、短路、溫度過(guò)高、數(shù)據(jù)異常等危及裝置本身**的現(xiàn)象，即便是操作錯(cuò)誤也不致?lián)p壞裝置。另外，當(dāng)危險(xiǎn)信號(hào)如外部電壓通過(guò)端子進(jìn)入測(cè)試儀時(shí)，裝置告警指示燈變紅，并自動(dòng)切斷功放。

8、接點(diǎn)豐富、試驗(yàn)適用能力強(qiáng)

本裝置具有八路開關(guān)量輸入（A B C R a b c r）和4路開關(guān)量輸出。輸入接點(diǎn)為空接點(diǎn)和0-250V電位接點(diǎn)兼容方式，可智能識(shí)別。

9、放置靈活、軟件功能強(qiáng)大

LY803繼電保護(hù)測(cè)試儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單立臥式放置均可，可脫機(jī)操作，亦可外接PC機(jī)操作，測(cè)試結(jié)果能自動(dòng)整理、記錄成試驗(yàn)報(bào)告，以備查閱，亦可使用U盤直接保存且方便傳送到外接PC機(jī)中編輯、打印等處理。軟件升級(jí)簡(jiǎn)單快捷，直接通過(guò)U盤升級(jí)或外部PC機(jī)下傳，無(wú)需改動(dòng)任何硬件。 軟件輔助計(jì)算功能強(qiáng)大，可自動(dòng)計(jì)算正、負(fù)、零序電壓電流，一、二次側(cè)有功、無(wú)功、功率因數(shù)?？蛇x配內(nèi)置 GPS 模塊，只需外接天線，就可以同步聯(lián)調(diào)。

§1.2 產(chǎn)品型號(hào)說(shuō)明及參數(shù)（LY803繼電保護(hù)測(cè)試儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）

●主要額定參數(shù)

把數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于配網(wǎng)可靠性評(píng)估，需要完成基于實(shí)際配電網(wǎng)架、設(shè)備、用戶負(fù)荷等海量信息的接入以及對(duì)上海電網(wǎng)10千伏至110千伏電網(wǎng)的詳細(xì)建模，并在模型實(shí)際運(yùn)行中開展供電路徑分析、拓?fù)浞指?、參?shù)校準(zhǔn)和指標(biāo)計(jì)算，工作量巨大。

為此，上海電科院開發(fā)了可靠性測(cè)算系統(tǒng)與國(guó)家電網(wǎng)有限公司生產(chǎn)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)實(shí)際網(wǎng)架拓?fù)?、開關(guān)狀態(tài)、設(shè)備參數(shù)、客戶負(fù)荷、運(yùn)行狀態(tài)等信息導(dǎo)入，并根據(jù)供電可靠性理論評(píng)估算法，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)可靠性測(cè)算、分析、評(píng)估和預(yù)測(cè)。

2020年11月，供電可靠性預(yù)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)上線試運(yùn)行，服務(wù)第三屆進(jìn)博會(huì)保電。該系統(tǒng)對(duì)進(jìn)博會(huì)西虹橋保電區(qū)域近2萬(wàn)臺(tái)電力設(shè)備開展運(yùn)行數(shù)據(jù)抽取校核和可靠性指標(biāo)計(jì)算評(píng)估，完成了對(duì)保電區(qū)域內(nèi)中低壓配電網(wǎng)的可靠性全息圖展示、可靠性指標(biāo)及其影響因素統(tǒng)計(jì)等工作，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)博會(huì)供電可靠性的全景感知、全息評(píng)價(jià)和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，為進(jìn)博會(huì)保電做好了技術(shù)服務(wù)和支撐。

根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)拓?fù)浜驮O(shè)備歷史運(yùn)行狀態(tài)，供電可靠性預(yù)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)可以開展配網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)自動(dòng)掃描和在線辨識(shí)，形成供電可靠性指標(biāo)分布情況和動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，生成保電區(qū)域供電可靠性全息圖。指定區(qū)域內(nèi)的每個(gè)客戶、每個(gè)保護(hù)區(qū)段、每一條饋線的供電可靠性指標(biāo)都可以在線顯示。

“這張圖上，設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)和過(guò)負(fù)荷條件下的‘健康’程度一目了然。根據(jù)設(shè)備狀態(tài)，系統(tǒng)還會(huì)給出‘預(yù)診斷’建議。”馮煜堯說(shuō)，“這可以幫助運(yùn)維人員更好地掌握運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)，并根據(jù)負(fù)荷情況有針對(duì)性地開展設(shè)備運(yùn)維，助力供電可靠性提升。”

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