虛擬電廠的討論熱潮起源于2022年的夏季。在經(jīng)歷了2021年9月國(guó)內(nèi)局部的電力短缺之后，2022年夏季的高溫一次次刷新氣象記錄，同時(shí)也大幅度拉高了各地的降溫負(fù)荷，引發(fā)工業(yè)限電模式。
2022年進(jìn)入夏季之后，山東、黑龍江、吉林、遼寧、廣東、江蘇、浙江、安徽、河南、福建、寧夏、青海、上海、四川、云南等地先后發(fā)布了不同程度的限電通知。其中四川、云南等水電大省的限電尤為引人關(guān)注。這些原本在夏季豐水期無(wú)須擔(dān)心用電問(wèn)題、甚至可以大幅度外送電量的省份實(shí)施限電，不僅嚴(yán)重影響了本地的工業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)生活，也對(duì)東部受電端省份產(chǎn)生了影響。
“有序用電”、“需求側(cè)響應(yīng)”這些詞匯在這兩年開始頻繁出現(xiàn)于新聞報(bào)道和社交媒體之中。盡管在用詞上有所不同，但這些手段與實(shí)際上的拉閘限電并無(wú)不同。由于電網(wǎng)對(duì)負(fù)荷管理能力缺乏細(xì)節(jié)手段，除部分大用戶可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)的負(fù)荷管理外，中小微型負(fù)荷管理只能采取“一刀切”的開關(guān)。
一、主要特點(diǎn)（SHHZBC3340變壓器直流電阻儀易于維護(hù)，使用簡(jiǎn)單）
一次將高、低壓電流電位測(cè)試線全部接到變壓器上，測(cè)試過(guò)程中不用再倒測(cè)試線；
對(duì)于星型接法的繞組測(cè)試，儀器可以采取三相同時(shí)測(cè)試的方式測(cè)試A0、B0、C0相的電阻，節(jié)省測(cè)試時(shí)間；
三相五柱低壓內(nèi)部角接的變壓器低壓測(cè)試時(shí)，儀器內(nèi)部采用自動(dòng)助磁的方法，比直接用大電流測(cè)試速度快；
顯示、打印變壓器的高中低壓繞組的全部測(cè)試數(shù)據(jù)，并自動(dòng)計(jì)算出三相不平衡度，還可以打印折算到額定溫度下的阻值；
三相測(cè)試時(shí)先測(cè)試A0的數(shù)據(jù)，再三相同時(shí)測(cè)試，解決了三相同時(shí)測(cè)試中性點(diǎn)引出線電阻不能測(cè)試的問(wèn)題，測(cè)試數(shù)據(jù)更接近單相測(cè)試值；
具有完善的反電勢(shì)保護(hù)功能；
儀器內(nèi)部可以長(zhǎng)久存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)200條（可擴(kuò)展），還可以使用優(yōu)盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)方便用戶導(dǎo)入電腦處理；
儀器具有適用溫度寬，精度高，防震，抗干擾，攜帶方便等特點(diǎn)。
二、主要技術(shù)指標(biāo)及使用條件（SHHZBC3340變壓器直流電阻儀易于維護(hù)，使用簡(jiǎn)單）
1、技術(shù)指標(biāo)
1）測(cè)試電流：
三相測(cè)試：20A＋20A、10A＋10A、5A＋5A、1A＋1A
分相測(cè)試：40A、20A、10A、5A、1A、0.2A
2）測(cè)試范圍：40A： 100.0uΩ ~ 0.5Ω 20A： 500.0uΩ ~ 1Ω
10A： 1mΩ ~ 2Ω 5A ： 10mΩ ~ 4Ω
1A： 100mΩ ~ 20Ω 0.2A： 1Ω ~ 100Ω
20A+20A 200uΩ ~ 0.3Ω 10A+10A 500uΩ~0.6Ω
5A+5A 10mΩ ~ 1.5Ω 1A+1A 100mΩ ~7Ω
3）分辨率：0.1uΩ
4）準(zhǔn)確度： ±（讀數(shù)×0.2%+2字）
5）外型尺寸：430mm×320mm×230mm
6）重量： 12kg
2、使用條件
1）環(huán)境溫度： －10℃ ～ 50℃ 環(huán)境濕度： ≤ 85％RH
2）工作電源： AC220V ± 10% 電源頻率： （50±1）Hz
三、面板功能介紹（SHHZBC3340變壓器直流電阻儀易于維護(hù)，使用簡(jiǎn)單）
面板示意圖（圖一）
液 晶 屏：顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘，操作菜單、測(cè)試數(shù)據(jù)以及簡(jiǎn)易操作說(shuō)明
按鍵：采用“↑”、“↓”、“←”、“→”、“確認(rèn)”、“返回”六鍵控制儀器所有功能操作（另：配有“復(fù)位”鍵，即在任何時(shí)候任何界面，可按此鍵使儀器恢復(fù)到開機(jī)上電狀態(tài)）
基本功能：“←”、“→”鍵移動(dòng)光標(biāo)（測(cè)試過(guò)程中可修改分接位），“↑”、“↓”鍵修改數(shù)值，“確認(rèn)”鍵執(zhí)行所選操作，“返回”鍵回到上一頁(yè)。
電源開關(guān)： AC220V電源開關(guān)
接地端子：
接線端子（高壓）：接被測(cè)變壓器的高壓側(cè)或中壓側(cè)
接線端子（低壓）：接被測(cè)變壓器的低壓
打印機(jī)：打印測(cè)試數(shù)據(jù)
USB：優(yōu)盤接口
RS232：廠家升級(jí)用
四、儀器接線（SHHZBC3340變壓器直流電阻儀易于維護(hù)，使用簡(jiǎn)單）
1、用電源線把儀器與外部AC 220 電源連接，用接地線將接地端子與大地連接。
2、兩繞組變壓器測(cè)試時(shí)依次將高壓測(cè)試線（較長(zhǎng)的）的四個(gè)測(cè)試鉗（黃綠紅黑）分別接到高壓側(cè)的A、B、C、O套管上，如果只有A、B、C三個(gè)套管，可以將黑色測(cè)試鉗懸空；測(cè)試線另一端與儀器的接線端子對(duì)應(yīng)連接。將低壓測(cè)試線（較短的）的三個(gè)測(cè)試鉗（黃綠紅）分別接到低壓側(cè)的a、b、c、套管上，測(cè)試線另一端與儀器的接線端子對(duì)應(yīng)連接。
注：整個(gè)測(cè)試過(guò)程不用倒線。
3、三繞組變壓器可以將高低壓繞組測(cè)試完后，將高壓測(cè)試線（較長(zhǎng)的）的四個(gè)測(cè)試鉗倒接到中壓側(cè)測(cè)試即可。
4、單相變壓器使用將高壓測(cè)試線（較長(zhǎng)的）中黃色和綠色的測(cè)試鉗接到單相變壓器的高壓側(cè)，低壓測(cè)試線（較短的）中黃色和綠色的測(cè)試鉗接到單相變壓器的低壓側(cè)，測(cè)試線另一端與儀器的接線端子對(duì)應(yīng)連接。
5、儀器配套的測(cè)試線已經(jīng)將電流、電壓線設(shè)計(jì)到同一鉗口上，接線簡(jiǎn)單方便。
五、使用說(shuō)明（SHHZBC3340變壓器直流電阻儀易于維護(hù)，使用簡(jiǎn)單）
1、儀器開機(jī)顯示畫面（如圖二）
系統(tǒng)初始化完畢后，儀器自動(dòng)進(jìn)入主菜單界面
2、主菜單（如圖三）
在此界面下，“←”、“→”、“↑”、“↓”均可移動(dòng)光標(biāo)，棕色變大菜單為選中狀態(tài)，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入所選菜單。
3、直阻測(cè)試菜單（如圖四）
3.1參數(shù)設(shè)置界面
用 “←”、“→”移動(dòng)光標(biāo)（光標(biāo)可循環(huán)移動(dòng)，以便用戶快速選擇），“↑”、“↓”鍵修改參數(shù)，按“確認(rèn)”鍵保存當(dāng)前參數(shù)并進(jìn)入下一界面，按“返回”鍵將返回上一界面。
3.2、三相變壓器測(cè)試
如在圖四中“變壓器相數(shù)”設(shè)置為3，儀器將進(jìn)行三相變壓器的測(cè)量。
測(cè)量高壓或中壓繞組時(shí)儀器將顯示圖五界面，測(cè)量低壓繞組時(shí)將顯示圖六界面，供用戶選擇測(cè)試方案。
3.2.1測(cè)試方案選擇
兩界面中，用 “↑”“↓”“←”、“→”移動(dòng)光標(biāo)（光標(biāo)可循環(huán)移動(dòng)，以便用戶快速選擇），棕色底色菜單為選中狀態(tài)，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入測(cè)量界面，如按返回鍵將返回上一界面。
兩界面中，用 “↑”“↓”“←”、“→”移動(dòng)光標(biāo)（光標(biāo)可循環(huán)移動(dòng)，以便用戶快速選擇），棕色底色菜單為選中狀態(tài)，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入測(cè)量界面，如按返回鍵將返回上一界面。
3.2.2 測(cè)試過(guò)程
1） 高、中壓?jiǎn)蜗鄿y(cè)試
如在圖五中選擇“單相測(cè)試……”，儀器將進(jìn)入圖七界面
用 “←”、“→”移動(dòng)光標(biāo)（光標(biāo)可循環(huán)移動(dòng)，以便用戶快速選擇），“↑”、“↓”鍵修改參數(shù)（分接位與測(cè)試電流為可修改項(xiàng)），按“確認(rèn)”鍵即可開始測(cè)試儀器將進(jìn)入圖八～圖十界面，如按返回鍵將返回上一界面。
充電完成后，界面底部提示進(jìn)入第二狀態(tài)“2、測(cè)試中”，第二狀態(tài)后將進(jìn)入第三狀態(tài)“3、實(shí)時(shí)測(cè)量”如圖十
“←”、“→”鍵可修改分接位置，用“↑”、“↓”移動(dòng)光標(biāo)（光標(biāo)可循環(huán)移動(dòng)，以便用戶快速選擇），按確認(rèn)鍵執(zhí)行所選操作。等測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，按“打印”則屏幕顯示的測(cè)量值及先前設(shè)置的參數(shù)將一同打印，如按保存，屏幕將彈出保存窗口提示選擇存儲(chǔ)器（如圖十一）
用“↑”、“↓”移動(dòng)光標(biāo)，按確認(rèn)鍵保存，保存任務(wù)完成后儀器自動(dòng)回到測(cè)試界面，也可不保存，按返回鍵即可回到測(cè)試界面。
如果是有載調(diào)壓繞組，可以調(diào)到下一分接位，屏幕數(shù)據(jù)自動(dòng)跟蹤測(cè)試，“←”、“→”改變屏幕的分接位置，測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，按“保存”數(shù)據(jù)就可以保存到設(shè)置的分接位置了。如果對(duì)屏幕顯示數(shù)據(jù)有疑問(wèn)，可以按“重復(fù)測(cè)”，儀器將重新測(cè)試電流電壓信號(hào)，計(jì)算阻值。一組數(shù)據(jù)測(cè)試完畢后，按“停止測(cè)試”，屏幕提示“正在放電”，并顯示放電電流。放電結(jié)束后，屏幕重新回到圖七開始測(cè)試界面，可以更改測(cè)試電流或分接位置（測(cè)量低壓繞組時(shí)也可修改測(cè)試相）繼續(xù)測(cè)試或返回上一界面選擇其它項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試。
2）高、中壓三相測(cè)試
如在圖五中選擇“三相測(cè)試……”，儀器將進(jìn)入圖十二界面
用 “←”、“→”移動(dòng)光標(biāo)（光標(biāo)可循環(huán)移動(dòng)，以便用戶快速選擇），“↑”、“↓”鍵修改參數(shù)（分接位與測(cè)試電流為可修改項(xiàng)），按“確認(rèn)”鍵即可開始測(cè)試，如按返回鍵將返回上一界面。
三相測(cè)試過(guò)程，儀器將先對(duì)AO相加電，測(cè)量出AO相電阻值，屏幕顯示如圖十三
儀器自動(dòng)判斷阻值穩(wěn)定后（也可手動(dòng)判斷，點(diǎn)擊“繼續(xù)下一步”即可放電，放電完成后切換到三相充電），開始放電，放電完成后自動(dòng)切換到三相充電電流，待電流穩(wěn)定后自動(dòng)計(jì)算三相阻值（帶中性點(diǎn)）如（圖十四～圖十五）。
充電完成后，界面底部提示進(jìn)入第二狀態(tài)“2、測(cè)試中”，第二狀態(tài)完成后將進(jìn)入實(shí)時(shí)測(cè)量狀態(tài)如圖十五
“←”、“→”鍵可修改分接位置，用“↑”、“↓”移動(dòng)光標(biāo)（光標(biāo)可循環(huán)移動(dòng)，以便用戶快速選擇），按確認(rèn)鍵執(zhí)行所選操作。等測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，按“打印”則屏幕顯示的測(cè)量值及先前設(shè)置的參數(shù)將一同打印，如按保存，屏幕將彈出保存窗口提示選擇存儲(chǔ)器（請(qǐng)參照單相測(cè)試保存方法）。
如果是有載調(diào)壓繞組，可以調(diào)到下一分接位，屏幕數(shù)據(jù)自動(dòng)跟蹤測(cè)試，“←”、“→”改變屏幕的分接位置，測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，按“保存”將數(shù)據(jù)保存到顯示分接位置的值。調(diào)整有載分接開關(guān)，調(diào)到下一個(gè)分接，儀器跟蹤測(cè)試阻值并顯示出來(lái)。也可以按“重復(fù)測(cè)”重新采集電壓電流信號(hào)，進(jìn)行計(jì)算。按“←”、“→”鍵調(diào)整儀器顯示的分接位置，等數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，按“保存”將數(shù)據(jù)保存到顯示分接位置的值。一直測(cè)完所有分接，然后選擇“停止測(cè)試”按鈕，按“確認(rèn)”鍵開始放電，等放電結(jié)束，儀器回到圖十二測(cè)試界面，可以更改測(cè)試電流繼續(xù)測(cè)試或返回上一界面選擇其它項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試。
3）低壓繞組測(cè)試
如在圖六中選擇“四點(diǎn)法測(cè)試”儀器將進(jìn)入圖十六界面
用 “←”、“→”移動(dòng)光標(biāo)（光標(biāo)可循環(huán)移動(dòng)，以便用戶快速選擇），“↑”、“↓”鍵修改參數(shù)（分接位、測(cè)試電流與測(cè)試相為可修改項(xiàng)），按“確認(rèn)”鍵即可開始測(cè)試，如按返回鍵將返回上一界面。
低壓繞組具體測(cè)試、打印和保存過(guò)程請(qǐng)參照高、中壓?jiǎn)蜗鄿y(cè)試過(guò)程。
3.3 單相變壓器測(cè)試
按單相變壓器接線方法接好線后，在測(cè)試參數(shù)設(shè)置界面（圖四）中將“變壓器相數(shù)”設(shè)置為1，儀器將進(jìn)行單相變壓器的測(cè)量，進(jìn)入圖十七界面。
用 “←”、“→”移動(dòng)光標(biāo)（光標(biāo)可循環(huán)移動(dòng)，以便用戶快速選擇），“↑”、“↓”鍵修改參數(shù)（分接位與測(cè)試電流為可修改項(xiàng)），按“確認(rèn)”鍵即可開始測(cè)試，如按返回鍵將返回上一界面。
具體測(cè)試、打印和保存過(guò)程請(qǐng)參照高、中壓?jiǎn)蜗鄿y(cè)試過(guò)程。
4、溫升試驗(yàn)菜單
如用戶選擇溫升試驗(yàn)菜單，請(qǐng)參照第3項(xiàng)中直阻測(cè)試過(guò)程，則圖四～圖十七左下角任務(wù)欄將顯示“溫升試驗(yàn)”字樣，并且儀器測(cè)出阻值后將每隔30秒鐘自動(dòng)打印一次當(dāng)前數(shù)據(jù)。
5、數(shù)據(jù)存取菜單
在主菜單界面選擇數(shù)據(jù)存取進(jìn)入數(shù)據(jù)存取界面，如圖十八
用“↑”、“↓”移動(dòng)光標(biāo)（光標(biāo)可循環(huán)移動(dòng)，以便用戶快速選擇），確認(rèn)鍵執(zhí)行所選操作，用“←”、“→”可改變折算溫度值（折算值根據(jù)溫度值改變），然后按“打印”或“轉(zhuǎn)存”按鈕可打印或轉(zhuǎn)存至U盤當(dāng)前記錄并自動(dòng)按當(dāng)前設(shè)定折算溫度算出折算值。
特別說(shuō)明：
本儀器在進(jìn)入數(shù)據(jù)存取界面時(shí)，自動(dòng)讀取存儲(chǔ)器中新一條記錄，用戶可以按“上一條”按鈕查詢過(guò)去記錄，打印時(shí)將彈出窗口供用戶選擇單條打印或多條打印，單條打印即打印當(dāng)前顯示記錄，多條打印即從當(dāng)前記錄開始向前打印n條記錄，通過(guò)“←”、“→”可設(shè)定打印起始記錄號(hào)，結(jié)束記錄號(hào)即為當(dāng)前顯示記錄號(hào)。
6、高壓消磁菜單
在主菜單界面選擇高壓消磁進(jìn)入高壓消磁界面，如圖十九
用 “←”、“→”移動(dòng)光標(biāo)（光標(biāo)可循環(huán)移動(dòng)，以便用戶快速選擇），“↑”、“↓”鍵修改參數(shù)（消磁相為可修改項(xiàng)），按“確認(rèn)”鍵即可開始消磁（圖二十、圖二十一），如按返回鍵將返回上一界面。
當(dāng)消磁進(jìn)度達(dá)到100%后，界面提示“消磁完成”并伴有蜂鳴器鳴叫，告知用戶消磁過(guò)程已完成，可進(jìn)行下一項(xiàng)任務(wù)。
用 “←”、“→”移動(dòng)光標(biāo)（光標(biāo)可循環(huán)移動(dòng)，以便用戶快速選擇），“↑”、“↓”鍵可修改數(shù)值，按確認(rèn)鍵設(shè)定時(shí)鐘，按返回鍵時(shí)鐘保持原來(lái)值，并返回主菜單。
通過(guò)數(shù)字化手段將海量的分散負(fù)荷聚合成一個(gè)整體，依據(jù)電力供需、電價(jià)波動(dòng)等因素的變化不斷調(diào)整虛擬電廠內(nèi)負(fù)荷的高低，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度、安全穩(wěn)定的快速響應(yīng)。
雖然看起來(lái)虛擬電廠對(duì)負(fù)荷側(cè)需求響應(yīng)的提升并不大，但在數(shù)字化技術(shù)的加持下，虛擬電廠對(duì)負(fù)荷側(cè)的管理可以基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和快速響應(yīng)，而且基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，虛擬電廠可以最大限度地挖掘用戶的負(fù)荷調(diào)節(jié)潛力。這些都是當(dāng)下的技術(shù)和人力無(wú)法提供的優(yōu)勢(shì)。
如果說(shuō)高溫限電讓虛擬電廠從一個(gè)“全新的概念”走向臺(tái)前為人關(guān)注，那么其數(shù)字化技術(shù)對(duì)于新能源發(fā)展的潛在推動(dòng)，則是其“爆火”的真正內(nèi)核動(dòng)力。
2022年，全國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電新增裝機(jī)達(dá)到1.25億千瓦。而可再生能源的總裝機(jī)量也突破12億千瓦，達(dá)到12.13億千瓦，第1次超越了火電裝機(jī)，占全國(guó)發(fā)電總裝機(jī)的47.3%?？稍偕茉窗l(fā)電量也達(dá)到2.7萬(wàn)億千瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量的31.6%。
可再生裝機(jī)越來(lái)越多、發(fā)電量越來(lái)越大，靈活性資源的短缺就會(huì)愈發(fā)嚴(yán)重，這無(wú)疑給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了極大的壓力。但隨著技術(shù)的進(jìn)步，“虛擬電廠可以對(duì)分散的可再生能源發(fā)電實(shí)現(xiàn)很大程度的管理，促進(jìn)新能源的消納。”
目前，盡管煤電靈活性改造、氣電、化學(xué)儲(chǔ)能、抽蓄等能夠?yàn)殡娋W(wǎng)提供靈活性調(diào)節(jié)能力，但相比之下，虛擬電廠有其更加特別的優(yōu)勢(shì)。
首先就是靈活性。理論上來(lái)說(shuō)，虛擬電廠可以整合絕大部分的用電、發(fā)電單元，而且可以將這些可調(diào)節(jié)資源自由組合。這意味著其容量可大可小，而且相應(yīng)電網(wǎng)需求的速度更快，幾乎可以做到無(wú)縫銜接。這種絕對(duì)*的靈活性對(duì)于以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是至關(guān)重要的。
其次就是經(jīng)濟(jì)性。東吳證券曾發(fā)布研究報(bào)告稱，根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)的測(cè)算，通過(guò)火電廠實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億，相比之下，通過(guò)虛擬電廠僅需投資500-600億元，虛擬電廠的成本僅為火電廠的1/8-1/7。
實(shí)際上，虛擬電廠的建設(shè)更多地是依托現(xiàn)有的可調(diào)節(jié)資源硬件，投入在軟件方面。而其他的可調(diào)節(jié)資源建設(shè)都首先需要固定資產(chǎn)投入，然后對(duì)電網(wǎng)改造升級(jí)，需要硬件+軟件的兩步投入。
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