新型電力系統(tǒng)的內(nèi)涵包括低碳、安全、高效三個核心層面：低碳是新型電力系統(tǒng)的核心目標。依靠傳統(tǒng)的電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)調(diào)節(jié)手段，難以滿足新能源持續(xù)大規(guī)模并網(wǎng)消納的需求。新型電力系統(tǒng)亟需激發(fā)負荷側(cè)和新型儲能技術(shù)等潛力，形成“源網(wǎng)荷儲"協(xié)同消納新能源的格局；安全是新型電力系統(tǒng)的基本要求。當前我國多區(qū)域交直流混聯(lián)的大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，間歇性、波動性新能源發(fā)電接入電網(wǎng)規(guī)?？焖贁U大，新型電力電子設(shè)備應(yīng)用比例大幅提升，極大地改變了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的運行規(guī)律和特性。新型電力系統(tǒng)必須在理論分析、控制方法、調(diào)節(jié)手段等方面創(chuàng)新發(fā)展，以應(yīng)對日益加大的各類風(fēng)險和挑戰(zhàn)；高效是新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵要素。未來高比例新能源與海量用戶接入電力系統(tǒng)，給能源資源優(yōu)化配置的效率帶來重大挑戰(zhàn)。需加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場，實現(xiàn)更高的資源優(yōu)化配置效率與更大的能源優(yōu)化空間。
在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的過程中，電力系統(tǒng)將從剛性向柔性發(fā)展，與數(shù)字化、信息化、智能化特征融合，逐步發(fā)展為全面可見、可知、可測、可控的電力系統(tǒng)。電力電子技術(shù)在新能源發(fā)電和直流輸配電等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，直流輸電與電力電子技術(shù)將扮演重要角色。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，涉及新型電力裝備技術(shù)研發(fā)、設(shè)計、制造與應(yīng)用，特別是數(shù)字技術(shù)賦能新型電力系統(tǒng)，新型電力系統(tǒng)裝備發(fā)展面臨重大機遇與挑戰(zhàn)。
最近，工業(yè)和信息化部等五部委聯(lián)合發(fā)布《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》（工信部重裝［2022］105號）提出，堅持市場主導(dǎo)、政府引導(dǎo)、創(chuàng)新驅(qū)動、產(chǎn)業(yè)升級，以頂端智能綠色發(fā)展為方向，以綠色低碳科技創(chuàng)新為驅(qū)動，以應(yīng)用創(chuàng)新及示范推廣為抓手，加快構(gòu)建支撐能源清潔生產(chǎn)和能源綠色消費的裝備供給體系，推動電力裝備高質(zhì)量發(fā)展，助力碳達峰目標順利實現(xiàn)。計劃在5~8年，實現(xiàn)電力裝備供給結(jié)構(gòu)顯著改善，保障電網(wǎng)輸配效率明顯提升，頂端化、智能化、綠色化發(fā)展及示范應(yīng)用不斷加快，國際競爭力進一步增強，基本滿足適應(yīng)非化石能源高比例、大規(guī)模接入的新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要。
一、產(chǎn)品概述（SHHZYD高壓試驗變壓器有著過硬的產(chǎn)品質(zhì)量）
YDQC系列輕型交直流高壓試驗變壓器是在同類產(chǎn)品YDJ（G）型高壓試驗變壓器的基礎(chǔ)上，按試驗變壓器國家標準ZBK41006—89要求，經(jīng)改進后生產(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。實用于電力、工礦、科研等部門，對各種高壓電氣設(shè)備、電氣元件、絕緣材料進行工頻耐壓試驗和直流泄漏試驗，是高壓試驗中*的儀器。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（SHHZYD高壓試驗變壓器有著過硬的產(chǎn)品質(zhì)量）
YDQC系列輕型高壓試驗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)，初級低壓繞組繞在鐵芯上，次級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)見圖1。
產(chǎn)品型號含義
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-初級低壓繞組；17-測量儀表繞組；18-二次級高壓繞組；19-變壓器油。
三、工作原理（SHHZYD高壓試驗變壓器有著過硬的產(chǎn)品質(zhì)量）
YDQC系列輕型高壓試驗變壓器為單相變壓器，聯(lián)結(jié)組標號II。單臺高壓試驗變壓器的工作過程，用交流220V（10KVA以上為380V）電壓接入電源控制箱（臺），經(jīng)電源控制箱（臺）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）電壓至試驗變壓器的初級繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在試驗變壓器高壓繞組可獲得試驗所需的高電壓。其工作原理圖見圖2所示。
1、單臺YDQC高壓試驗變壓器工作原理示意圖
在試驗變壓器中：a、x為低壓輸入端；A、X 為高壓輸出端；E、F為儀表測量端。
2、單臺交直流兩用型高壓試驗變壓器工作原理見圖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。當用一短路桿將高壓硅堆短接時，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，其狀態(tài)為直流輸出。
3、三臺高壓試驗變壓器串激獲得更高電壓原理見圖4，串激高壓試驗變壓器有很大的*性，因為整個試驗裝置由多個單臺串激式試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器有著體積小、重量輕、便于運輸?shù)奶攸c，它既可以串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可以分開單獨使用。整套試驗裝置投資小、經(jīng)濟實惠。圖3所示：在三臺串激式試驗變壓器串激使用中，單臺試驗變壓器B1、B2、B3的輸出電壓都是U，一、二級的試驗變壓器內(nèi)部都有一個激磁繞組，分別為A1、C1 和A2、C2。當控制電壓加在一級試驗變壓器B1的初級繞組a1、x1上，激磁繞組A1、C1給予試驗變壓器B2初級繞組供電，第二級試驗變壓器B2的激磁繞組A2、C2給試驗變壓器B3的初級繞組供電。由于一級試驗變壓器B1的高壓尾及殼體接地，第二、三級的試驗變壓器B2和B3對地有絕緣支架的隔離，這樣試驗變壓器B1、B2、B3對地輸出電壓分別為1U、2U、3U。
B1、B2、B3- 串激式高壓變壓器；1U、2U、3U-各級對地電壓；
PV- 高壓示值表（KV）； ZJ1、ZJ2-絕緣支架。
四、使用方法及注意事項（SHHZYD高壓試驗變壓器有著過硬的產(chǎn)品質(zhì)量）
1、YDQC高壓試驗變壓器做工頻耐壓試驗使用接線方法見圖5。做工頻耐壓試驗前，先根據(jù)試驗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，為了提高對被試品施加電壓的測量精度，應(yīng)在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測量電壓。
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。
按照圖4、結(jié)合圖2所進行的工頻耐壓試驗接好工作線路，試驗變壓器的高壓繞阻的X端（高壓尾）、儀表測量繞組的F端、試驗變壓器的外殼以及電源控制箱（臺）的外殼必須可靠接地。
用三臺試驗變壓器串激做工頻耐壓試驗時、第二、三級試驗變壓器的初級繞組X端，儀表測量繞組的F端，以及高壓繞組的X端（高壓尾）均接本級試驗變壓器的外殼，第二、三級試驗變壓器的主體必須放置在絕緣支架上。除一級以外、第二、三級試驗變壓器的主體不要接地線。其接線方式見圖3所示。
接電源前，電源控制箱（臺）的調(diào)壓器必須調(diào)到零位。接通電源后，綠色指示燈亮，按一下啟動按鈕，紅色指示燈亮，表示試驗變壓器已接通控制電源，開始升壓。
從零位開始按順時針方向勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。（升壓方式有：快速升壓法，即20S逐級升壓法，慢速升壓法，即60S逐級升壓法，極慢速升壓法供選用）電壓從零開始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗電壓的75%后，再以每秒2%額定試驗電壓的速度升到您所需試驗電壓，并密切注意測量儀表的指示以及被試品的情況，被試品施加電壓的時間到后。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，試驗完畢。
工頻耐壓試驗操作過程注意事項
1、試驗人員應(yīng)做好責(zé)任分工,設(shè)定好試驗現(xiàn)場的安全距離,仔細檢查好被試品及試驗變壓器的接地情況,并設(shè)有專人監(jiān)護安全及觀察被試品狀態(tài)工作。
2、被試品主要部位應(yīng)清理干凈，保持干燥，以免損壞被試品和帶來試驗數(shù)值的誤差。
3、對大型設(shè)備的試驗，一般都應(yīng)先進行試驗變壓器的空升試驗，即不接試品時升壓至試驗電壓，以便校對好儀表的指示精度，調(diào)整好放電球隙的球間距。
4、做耐壓試驗時升壓速度不能過快，并防止突然加壓，例如調(diào)壓器不在零位的突然合閘，也不能突然斷電，一般應(yīng)在調(diào)壓器降至零位時分閘。
5、在升壓或耐壓試驗過程中，如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況，1 電壓、電流表指針擺動很大，2 被試品發(fā)出不正常響聲，3 發(fā)現(xiàn)絕緣有燒焦或冒煙現(xiàn)象，應(yīng)立即降壓，切斷電源，停止試驗并查明原因。
6、使用本產(chǎn)品做高壓試驗時，除熟悉本說明書外，還必須嚴格執(zhí)行國家有關(guān)標準和操作規(guī)程。
2、YDQ交直流兩用高壓試驗變壓器做直流耐壓和泄漏試驗使用接線方法見圖5。由于是交直流兩用高壓試驗變壓器，應(yīng)把高壓硅堆短路桿從套管中抽出，使試驗變壓器為直流輸出狀態(tài)。做直流泄漏試驗前，先根據(jù)泄漏試驗中輸出端斷路電流不超過高壓硅堆的大整流為宜，選擇好限流電阻（水電阻）的阻值，再根據(jù)被試品對直流高壓波形的要求選擇好高壓濾波電容的電容值。為了提高對被試品施加電壓的測量精度，應(yīng)在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測量電壓。
R- 限流電阻； C- 高壓濾波電容； Zx- 被試品； G- 硅堆短路桿；
FRC- 阻容分壓器；V- 分壓器高壓表；uA- 微安表；D- 高壓整流硅堆。
按照圖5、結(jié)合圖3所進行的直流泄漏試驗接好工作線路。試驗變壓器的高壓繞組的X端（高壓尾）、儀表測量繞組的F 端、試驗變壓器的外殼以及電源控制箱（臺）的外殼必須可靠接地。
YDQC試驗變做交流試驗接線原理圖
YDQC試驗變做交流泄漏試驗接線原理圖
接電源前、電源控制箱（臺）的調(diào)壓器必須調(diào)到零位。接通電源后，綠色指示燈亮，按一下啟動按鈕，紅色指示燈亮，表示試驗變壓器已接通控制電源，開始升壓。
從零位開始按順時針方向勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。（升壓方式有：快速升壓法即20S逐級升壓法；慢速升壓法，即60S逐級升壓法；級慢速升壓法供選用）電壓從零開始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗電壓或額定直流電流下的參考電壓。試驗中應(yīng)嚴密注意直流高壓表、泄漏電流表指示以及被試品的情況。試驗完畢后，應(yīng)訊速均勻?qū)⒏邏航抵亮阄唬匆幌峦Ｖ拱粹o，高壓、低壓輸出停止，然后切斷電源。此時應(yīng)用直流高壓放電棒給被試品及試驗裝置本身充分放電。
在新型發(fā)電裝備方面，加速發(fā)展清潔低碳發(fā)電裝備。推進煤電裝備節(jié)能降碳改造、靈活性改造、供熱改造“三改聯(lián)動"。加快推進燃氣輪機研究開發(fā)；推進水電機組寬負荷改造，加快可變速抽水蓄能及海上抽水蓄能裝備研制應(yīng)用及高水頭沖擊式水電機組關(guān)鍵技術(shù)研究；加快三代核電裝備的批量化，加速四代核電裝備研發(fā)應(yīng)用；推進風(fēng)光儲一體化裝備發(fā)展，推動構(gòu)網(wǎng)型新能源發(fā)電裝備研究開發(fā)；加快生物質(zhì)能裝備以及海洋能、地?zé)崮艿乳_發(fā)利用裝備的研制和應(yīng)用。著力攻克可再生能源制氫等技術(shù)裝備。
在新型輸變電裝備方面，提升輸變電裝備消納保障能力。面向電網(wǎng)高比例可再生能源、高比例電力電子裝備“雙高"特性，以及夏、冬季雙負荷高峰的需求特點，加快發(fā)展特高壓輸變電、柔性直流輸電裝備；瞄準安全靈活、綠色低碳的輸電網(wǎng)技術(shù)裝備，持續(xù)開展不同電壓等級、不同開斷容量的發(fā)電機斷路器及高電壓等級真空開關(guān)設(shè)備的研制，加快大功率電力電子器件、天然酯（植物）絕緣油變壓器等研發(fā)突破。
在新型配電裝備方面，加快推進配電裝備升級換代。發(fā)展?jié)M足新型電力系統(tǒng)“雙高"“雙隨機"（分布式新能源的隨機性和可調(diào)負載的隨機性）特性的保護與控制配電技術(shù)裝備。依托智能配電網(wǎng)、主動配電網(wǎng)建設(shè)，加快電網(wǎng)之間柔性可控互聯(lián)。直流與交流深度融合是新型電力系統(tǒng)重要形態(tài)特征，直流配用電系統(tǒng)從器件技術(shù)、裝備技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)等方面，構(gòu)建直流配用電系統(tǒng)整套技術(shù)體系，以技術(shù)產(chǎn)業(yè)化推動工程應(yīng)用，助力國家新能源發(fā)展。
在新型用電裝備方面，提高用電設(shè)備能效匹配水平。加強高效節(jié)能變壓器研制及推廣應(yīng)用。加快推廣應(yīng)用高能效電鍋爐、電窯爐等裝備，拓展工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域電能替代；加快用能系統(tǒng)能效提升，開展重點用電設(shè)備系統(tǒng)匹配性節(jié)能改造和運行控制優(yōu)化；積極發(fā)展以消納新能源為主的智能微電網(wǎng)，加速突破綜合能源管理和利用、多電源優(yōu)化互動等技術(shù)裝備；推動完善廢舊電機回收利用體系，鼓勵企業(yè)開展電機再制造應(yīng)用。
基于新能源具有隨機性、波動性及間歇性等特點，新型電力系統(tǒng)迫切需要建立“源網(wǎng)荷儲"的運作模式，也就是電源、電網(wǎng)、負荷、儲能各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)互動，實現(xiàn)安全穩(wěn)定的運行。新型電力系統(tǒng)裝備典型應(yīng)用場景包括：
“源"端主要在電源側(cè)，未來清潔低碳電源將成為主體，包括第一類像風(fēng)電、光伏等具有強不確定性的可再生能源；以及第二類可提供靈活性的可靠零碳電源，比如大中型水電、核電、生物質(zhì)、光熱、氫能發(fā)電等；以及第三類保留化石能源發(fā)電機組，通過靈活性改造用作系統(tǒng)調(diào)峰電源。由于我國能源和負荷分布不均的問題，加強特高壓建設(shè)有助于發(fā)揮大電網(wǎng)對清潔能源的配置作用。
“網(wǎng)"端主要在電網(wǎng)側(cè)，根據(jù)我國國情與資源稟賦，“西電東送、北電南送"的電力流分布持續(xù)強化，新能源開發(fā)呈現(xiàn)集中式與分布式并舉的格局，電網(wǎng)呈現(xiàn)出交直流混聯(lián)大電網(wǎng)、柔直電網(wǎng)、主動配網(wǎng)、微電網(wǎng)等多種形態(tài)電網(wǎng)并存。電網(wǎng)不僅承擔(dān)電能傳輸?shù)淖饔茫覍⒏嗟爻袚?dān)電能互濟、備用共享的職能。配電網(wǎng)將從交流電網(wǎng)轉(zhuǎn)為柔性交直流配網(wǎng)，還將接入分布式可再生能源、儲能、電動汽車、需求響應(yīng)等各種靈活性的“配套"資源，實現(xiàn)靈活性需求的就地平衡。
“荷"端主要在負荷側(cè)，隨著能源消費結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，電氣化水平不斷提升，高耗能工業(yè)負荷逐步減少，數(shù)據(jù)中心、電動汽車等負荷將大幅增長，電制氫、儲能、智能電器等交互式用能設(shè)備將廣泛接入和應(yīng)用，未來負荷種類呈多元化特點。一方面伴隨數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展，海量用戶聚合下的雙向互動與需求響應(yīng)將成為常態(tài)；另一方面通過“電–熱–冷–氣"等不同能源消費的協(xié)同互動與優(yōu)化，實現(xiàn)不同能源負荷的彈性替代，靈活可控負荷將成為電力靈活性資源的重要組成部分。
“儲"端主要在儲能側(cè)，儲能將成為未來電力系統(tǒng)升級最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。風(fēng)光等新能源發(fā)電具有不穩(wěn)定性，為了保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，需要儲能調(diào)節(jié)，起到削峰填谷的作用。新型電力系統(tǒng)將依托抽蓄、化學(xué)儲能、光熱儲熱、氫儲能、壓縮空氣儲能等多元儲能技術(shù)體系，以電網(wǎng)為紐帶，將獨立分散的電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)、用戶側(cè)儲能資源進行全網(wǎng)的優(yōu)化配置，推動“源–網(wǎng)–荷"各環(huán)節(jié)儲能能力全面釋放，構(gòu)建多元、融合、開放、共享的儲能體系。對應(yīng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)而言，儲能系統(tǒng)的進展直接決定了新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的進程和成果。
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