源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)資源廣泛存在于能源互聯(lián)網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)，具有參與主體數(shù)量眾多、分布分散且源荷雙側(cè)不確定性強(qiáng)等特點(diǎn)。唯有在調(diào)度層面把握和控制電源、電網(wǎng)、負(fù)荷和儲(chǔ)能之間的互動(dòng)，才能提高能源互聯(lián)網(wǎng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性?？梢哉f(shuō)，“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”互動(dòng)調(diào)控相當(dāng)于能源互聯(lián)網(wǎng)的智慧大腦。

為了引導(dǎo)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”互動(dòng)，調(diào)度層面應(yīng)借助物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、移動(dòng)互聯(lián)等支撐技術(shù)，構(gòu)建“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”互動(dòng)調(diào)控體系。這一體系包括兩個(gè)層面：充分認(rèn)識(shí)互動(dòng)對(duì)象，分析其互動(dòng)特性，建立互動(dòng)模型，并計(jì)算互動(dòng)對(duì)象的互動(dòng)潛力，以及在不同的市場(chǎng)機(jī)制、外界環(huán)境下能發(fā)揮出多大的響應(yīng)能力；提升不確定性環(huán)境下的分析和調(diào)控能力，掌握“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”互動(dòng)環(huán)境下的電網(wǎng)可靠分析方法，突破協(xié)同優(yōu)化技術(shù)和互動(dòng)控制技術(shù)等，從整體上把握互動(dòng)環(huán)境下電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行分析方法的脈絡(luò)，攻克互動(dòng)領(lǐng)域的基本理論問(wèn)題與關(guān)鍵性技術(shù)。

一、產(chǎn)品概述（YDQC高壓試驗(yàn)變壓器擁有雄厚的技術(shù)力量）

YDQC系列輕型交直流高壓試驗(yàn)變壓器是在同類產(chǎn)品YDJ（G）型高壓試驗(yàn)變壓器的基礎(chǔ)上，按試驗(yàn)變壓器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ZBK41006—89要求，經(jīng)改進(jìn)后生產(chǎn)的一種新型產(chǎn)品，本系列產(chǎn)品具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全、使用方便等特點(diǎn)。實(shí)用于電力、工礦、科研等部門(mén)，對(duì)各種高壓電氣設(shè)備、電氣元件、絕緣材料進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)和直流泄漏試驗(yàn)，是高壓試驗(yàn)中必不可少的儀器。

二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（YDQC高壓試驗(yàn)變壓器擁有雄厚的技術(shù)力量）

     YDQC系列輕型高壓試驗(yàn)變壓器鐵芯為單框式。線圈采用同芯圓筒多層塔式結(jié)構(gòu)，初級(jí)低壓繞組繞在鐵芯上，次級(jí)高壓繞組繞在低壓繞組外側(cè)，這種同軸布置減少了繞組間的藕合損耗。高壓硅堆用特殊工藝封裝在套管內(nèi)，產(chǎn)品的外殼制成與器芯配合較佳的八角形結(jié)構(gòu)，整體外型美觀大方。其內(nèi)外部結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

產(chǎn)品型號(hào)含義

1-均壓球；2-硅堆短路桿；3-高壓套管；4-油閥；5-殼體；6、7-調(diào)整電壓輸入a、x端子；8、9-儀表測(cè)量E、F端子；10-高壓尾X端子；11-變壓器外殼接地端；12-高壓輸出A端子；13-高壓整流硅堆；14-內(nèi)部均壓環(huán)；15-變壓器鐵芯；16-初級(jí)低壓繞組；17-測(cè)量?jī)x表繞組；18-二次級(jí)高壓繞組；19-變壓器油。

三、工作原理（YDQC高壓試驗(yàn)變壓器擁有雄厚的技術(shù)力量）

YDQC系列輕型高壓試驗(yàn)變壓器為單相變壓器，聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)II。單臺(tái)高壓試驗(yàn)變壓器的工作過(guò)程，用交流220V（10KVA以上為380V）電壓接入電源控制箱（臺(tái)），經(jīng)電源控制箱（臺(tái)）內(nèi)自藕調(diào)壓器（50KVA以上調(diào)壓器外附）調(diào)節(jié)0~200V（10KVA以上0~400V）電壓至試驗(yàn)變壓器的初級(jí)繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在試驗(yàn)變壓器高壓繞組可獲得試驗(yàn)所需的高電壓。其工作原理圖見(jiàn)圖2所示。

YDQC高壓試驗(yàn)變壓器擁有雄厚的技術(shù)力量1、單臺(tái)YDQC高壓試驗(yàn)變壓器工作原理示意圖

圖2 ：?jiǎn)闻_(tái)YDQC高壓試驗(yàn)變壓器工作原理示意圖
在試驗(yàn)變壓器中：a、x為低壓輸入端；A、X 為高壓輸出端；E、F為儀表測(cè)量端。
    2、單臺(tái)交直流兩用型高壓試驗(yàn)變壓器工作原理見(jiàn)圖3。圖中所示：高壓套管內(nèi)裝有高壓硅堆，串接在高壓回路中作高壓整流，以獲得直流高電壓。當(dāng)用一短路桿將高壓硅堆短接時(shí)，可獲得交流高電壓，其狀態(tài)為交流輸出；反之在抽出短路桿時(shí)，其狀態(tài)為直流輸出。
    3、三臺(tái)高壓試驗(yàn)變壓器串激獲得更高電壓原理見(jiàn)圖4，串激高壓試驗(yàn)變壓器有很大的優(yōu)越性，因?yàn)檎麄€(gè)試驗(yàn)裝置由多個(gè)單臺(tái)串激式試驗(yàn)變壓器組成，單臺(tái)試驗(yàn)變壓器有著體積小、重量輕、便于運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，它既可以串接成高出幾倍的單臺(tái)試驗(yàn)變壓器輸出電壓組合使用，又可以分開(kāi)單獨(dú)使用。整套試驗(yàn)裝置投資小、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。圖3所示：在三臺(tái)串激式試驗(yàn)變壓器串激使用中，單臺(tái)試驗(yàn)變壓器B1、B2、B3的輸出電壓都是U，第1、二級(jí)的試驗(yàn)變壓器內(nèi)部都有一個(gè)激磁繞組，分別為A1、C1 和A2、C2。當(dāng)控制電壓加在第1級(jí)試驗(yàn)變壓器B1的初級(jí)繞組a1、x1上，激磁繞組A1、C1給予試驗(yàn)變壓器B2初級(jí)繞組供電，第2級(jí)試驗(yàn)變壓器B2的激磁繞組A2、C2給試驗(yàn)變壓器B3的初級(jí)繞組供電。由于第1級(jí)試驗(yàn)變壓器B1的高壓尾及殼體接地，第2、三級(jí)的試驗(yàn)變壓器B2和B3對(duì)地有絕緣支架的隔離，這樣試驗(yàn)變壓器B1、B2、B3對(duì)地輸出電壓分別為1U、2U、3U。

圖3：三臺(tái)高壓試驗(yàn)變壓器串激工作原理示意圖
B1、B2、B3- 串激式高壓變壓器；1U、2U、3U-各級(jí)對(duì)地電壓；
PV- 高壓示值表（KV）； ZJ1、ZJ2-絕緣支架。

四、使用方法及注意事項(xiàng)（YDQC高壓試驗(yàn)變壓器擁有雄厚的技術(shù)力量）

1、YDQC高壓試驗(yàn)變壓器做工頻耐壓試驗(yàn)使用接線方法見(jiàn)圖5。做工頻耐壓試驗(yàn)前，先根據(jù)試驗(yàn)變壓器的額定容量選擇好限流電阻，(水電阻)的阻值，再根據(jù)被試品需加的高壓電壓值調(diào)整好放電球隙的球間距，為了提高對(duì)被試品施加電壓的測(cè)量精度，應(yīng)在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來(lái)測(cè)量電壓。

圖4：工頻耐壓試驗(yàn)使用接線原理示意圖
R1、R2- 限流電阻； Qx- 放電球隙； Zx- 被試品；
FRC- 阻容分壓器； V- 分壓器高壓表。 
    按照?qǐng)D4、結(jié)合圖2所進(jìn)行的工頻耐壓試驗(yàn)接好工作線路，試驗(yàn)變壓器的高壓繞阻的X端（高壓尾）、儀表測(cè)量繞組的F端、試驗(yàn)變壓器的外殼以及電源控制箱（臺(tái)）的外殼必須可靠接地。
    用三臺(tái)試驗(yàn)變壓器串激做工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)、第2、三級(jí)試驗(yàn)變壓器的初級(jí)繞組X端，儀表測(cè)量繞組的F端，以及高壓繞組的X端（高壓尾）均接本級(jí)試驗(yàn)變壓器的外殼，第2、三級(jí)試驗(yàn)變壓器的主體必須放置在絕緣支架上。除第1級(jí)以外、第2、三級(jí)試驗(yàn)變壓器的主體不要接地線。其接線方式見(jiàn)圖3所示。
    接電源前，電源控制箱（臺(tái)）的調(diào)壓器必須調(diào)到零位。接通電源后，綠色指示燈亮，按一下啟動(dòng)按鈕，紅色指示燈亮，表示試驗(yàn)變壓器已接通控制電源，開(kāi)始升壓。
    從零位開(kāi)始按順時(shí)針?lè)较騽蛩傩D(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。（升壓方式有：快速升壓法，即20S逐級(jí)升壓法，慢速升壓法，即60S逐級(jí)升壓法，極慢速升壓法供選用）電壓從零開(kāi)始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗(yàn)電壓的75%后，再以每秒2%額定試驗(yàn)電壓的速度升到您所需試驗(yàn)電壓，并密切注意測(cè)量?jī)x表的指示以及被試品的情況，被試品施加電壓的時(shí)間到后。應(yīng)在數(shù)秒內(nèi)勻速將調(diào)壓器返回，高壓降至1/3試驗(yàn)電壓以下，按一下停止按鈕，高壓、低壓輸出停止，然后切斷電源線，試驗(yàn)完畢。

“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”互動(dòng)有利于提高新能源消納水平，提升不確定性增強(qiáng)條件下電力系統(tǒng)的平衡調(diào)節(jié)能力。實(shí)際應(yīng)用中，“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”互動(dòng)調(diào)控將在哪些能源互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中發(fā)揮作用？

“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”互動(dòng)調(diào)控可通過(guò)源源互補(bǔ)、源荷互動(dòng)等形式，結(jié)合電源側(cè)不同類型間的協(xié)調(diào)互補(bǔ)特性、柔性負(fù)荷的靈活可調(diào)節(jié)特性和儲(chǔ)能資源的充放電特性等，在新能源大發(fā)時(shí)鼓勵(lì)負(fù)荷多用（儲(chǔ)存）電，提高新能源的主動(dòng)消納能力。當(dāng)前，華東電網(wǎng)、華北電網(wǎng)和寧夏、山西等省級(jí)電網(wǎng)都開(kāi)展了“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”協(xié)同提升新能源消納的研究和應(yīng)用。據(jù)測(cè)算，如將這一模式推廣到國(guó)內(nèi)，每年可多消納風(fēng)光電量25億千瓦時(shí)以上。

互動(dòng)調(diào)控可促進(jìn)削峰填谷，即通過(guò)源網(wǎng)協(xié)調(diào)、網(wǎng)荷互動(dòng)、網(wǎng)儲(chǔ)互動(dòng)等形式，采用實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)和開(kāi)發(fā)利用可中斷負(fù)荷等手段，以市場(chǎng)機(jī)制引導(dǎo)負(fù)荷側(cè)的用電行為，在不影響用電體驗(yàn)的前提下給電網(wǎng)增加額外的平衡資源。這有利于減少電網(wǎng)峰谷差，尤其可以解決電網(wǎng)短時(shí)尖峰負(fù)荷問(wèn)題。以華東電網(wǎng)為例，若基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)運(yùn)行，可有效削減短時(shí)尖峰負(fù)荷1500萬(wàn)千瓦，顯著提高電網(wǎng)投資效率。

當(dāng)受新能源大發(fā)、負(fù)荷快速攀升、電網(wǎng)事故等因素影響導(dǎo)致系統(tǒng)備用不足時(shí)，源荷互動(dòng)、網(wǎng)荷互動(dòng)、網(wǎng)儲(chǔ)互動(dòng)可通過(guò)負(fù)荷和儲(chǔ)能側(cè)的靈活調(diào)節(jié)解決電力平衡難題。

互動(dòng)調(diào)控還可提升電網(wǎng)事故應(yīng)急處置能力。在跨區(qū)電力通道發(fā)生故障、失去大電源等大功率缺失的極端狀況下，僅靠發(fā)電側(cè)的調(diào)節(jié)能力不能滿足全網(wǎng)功率平衡的需求。此時(shí)，精準(zhǔn)切負(fù)荷、網(wǎng)荷互動(dòng)、網(wǎng)儲(chǔ)互動(dòng)可將電網(wǎng)的故障處置調(diào)控資源擴(kuò)大到海量的柔性負(fù)荷，調(diào)用全網(wǎng)可調(diào)節(jié)資源共同參與事故處置，有助于保障電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”互動(dòng)調(diào)控有利于電源側(cè)減少發(fā)電煤耗，提高新能源消納水平；促進(jìn)電網(wǎng)削峰填谷，保證電網(wǎng)保障經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；有利于減少負(fù)荷被動(dòng)切除，提高用電滿意度。應(yīng)注意的是，實(shí)現(xiàn)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”互動(dòng)不僅要實(shí)現(xiàn)各類新技術(shù)的突破，更需要完善與之配套的宏觀政策措施、市場(chǎng)機(jī)制、商業(yè)模式，做到技術(shù)與政策的有機(jī)結(jié)合。

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