國(guó)網(wǎng)四川電力全電磁暫態(tài)超算中心(下稱：“超算中心”)在四川電力科學(xué)研究院揭牌，這標(biāo)志著國(guó)內(nèi)第1個(gè)基于云計(jì)算架構(gòu)，國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)的省級(jí)電網(wǎng)公司中層面規(guī)模很大、算力很強(qiáng)的全電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)正式投入運(yùn)行。

據(jù)了解，全電磁暫態(tài)超算中心主要用于電網(wǎng)動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程模擬，電力系統(tǒng)仿真一般有機(jī)電暫態(tài)仿真和電磁暫態(tài)仿真。機(jī)電暫態(tài)仿真主要關(guān)注發(fā)電機(jī)機(jī)械系統(tǒng)引起的電力系統(tǒng)狀態(tài)變化，而電磁暫態(tài)仿真可描述電網(wǎng)各個(gè)元件電場(chǎng)、磁場(chǎng)以及電壓電流等物理量的變化過(guò)程。

其中，普通的電磁暫態(tài)仿真主要關(guān)注設(shè)備或局部電網(wǎng)的電磁暫態(tài)過(guò)程，全電磁暫態(tài)仿真可對(duì)所分析的電力系統(tǒng)內(nèi)所有主要元件的電磁暫態(tài)變化過(guò)程進(jìn)行仿真。這種分析方法類似于在電網(wǎng)的每個(gè)環(huán)節(jié)都布置一臺(tái)CT掃描儀，匯集反映電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的細(xì)節(jié)信息海量數(shù)據(jù)，通過(guò)人工智能對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析研判。

一、產(chǎn)品及選用（WBVLF3000超低頻高壓變壓器適用于各種電力設(shè)備）

1、命名說(shuō)明

2、超低頻系列產(chǎn)品                         表1

3、根據(jù)被試對(duì)向選擇適當(dāng)規(guī)格的產(chǎn)品。

使用時(shí)，試品電容量不得超過(guò)儀器的額定容量。試品電容量過(guò)小，會(huì)影響輸出波形。若小于0.05μF，儀器將不能正常輸出。可并聯(lián)0.1 μF的電容輔助輸出。下面是一些設(shè)備的電容量，供用戶參考。

不同發(fā)電機(jī)的單相對(duì)地電容量                          表2

交聯(lián)聚乙烯絕緣單芯電力電纜的電容量(μF/km)    表3

4、試品電流的估算方法：

計(jì)算公式：　Ｉ＝２πfＣＵ

二、絕緣耐壓試驗(yàn)原理（WBVLF3000超低頻高壓變壓器適用于各種電力設(shè)備）

超低頻絕緣耐壓試驗(yàn)實(shí)際上是工頻耐壓試驗(yàn)的一種替代方法。我們知道，在對(duì)大型發(fā)電機(jī)、電纜等試品進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)，由于它們的絕緣層呈現(xiàn)較大的電容量，所以需要很大容量的試驗(yàn)變壓器或諧振變壓器。這樣一些巨大的設(shè)備，不但笨重，造價(jià)高，而且使用十分不便。為了解決這一矛盾，電力部門采用了降低試驗(yàn)頻率，從而降低了試驗(yàn)電源的容量。從國(guó)內(nèi)外多年的理論和實(shí)踐證明，用0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)替代工頻耐壓試驗(yàn)，不但能有同樣的等效性，而且設(shè)備的體積大為縮小，重量大為減輕 ，理論上容量約為工頻的五百分之一。試驗(yàn)程序大大地減化，與工頻試驗(yàn)相比優(yōu)越性更多。這就是為什么發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用這一方法的原因。我國(guó)電力部以委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜超低頻（0.1Hz）耐壓試驗(yàn)方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)正在推廣這一方法，本儀器是根據(jù)我國(guó)這一需要研制而成的。可廣泛用于電纜、大型高壓旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電力電容器的交流耐壓試驗(yàn)之中。

三、產(chǎn)品簡(jiǎn)介（WBVLF3000超低頻高壓變壓器適用于各種電力設(shè)備）

本產(chǎn)品接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻先進(jìn)技術(shù)，采用微機(jī)控制，升壓、降壓、測(cè)量、保護(hù)完全自動(dòng)化，并且在自動(dòng)升壓過(guò)程中能進(jìn)行人工干預(yù)。由于全電子化，所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示，清晰直觀、打印機(jī)輸出試驗(yàn)報(bào)告。設(shè)計(jì)指標(biāo)完全符合《電力設(shè)備專用測(cè)試儀器通用技術(shù)條件，第4部分：超低頻高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件》電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使用十分方便?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外均采用機(jī)械式的辦法進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)產(chǎn)生超低頻信號(hào)，所以存在正弦波波形不標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量誤差大，高壓部分有火花放電，設(shè)備笨重，而且正弦波的二，四象限還需要大功率高壓電阻進(jìn)行放電整形，所以設(shè)備的整體功耗較大。本產(chǎn)品均能克服這樣一些不足之處，另外，還有如下特點(diǎn)需要特別說(shuō)明：

電流、電壓數(shù)據(jù)均直接通過(guò)高壓側(cè)采樣獲得，所以數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確。

過(guò)壓保護(hù)：當(dāng)輸出超過(guò)所設(shè)定的限壓值時(shí)，儀器將停機(jī)保護(hù)，動(dòng)作時(shí)間小于２０ms。

過(guò)流保護(hù)：設(shè)計(jì)為高低壓雙重保護(hù)，高壓側(cè)可按設(shè)定值進(jìn)行精準(zhǔn)停機(jī)

保護(hù)；低壓側(cè)的電流超過(guò)額定電流時(shí)將進(jìn)行停機(jī)保護(hù)，動(dòng)作時(shí)間都小于２０ms。

★ 高壓輸出保護(hù)電阻設(shè)計(jì)在升壓體內(nèi)，所以外面不需另接保護(hù)電阻。

由于采用了高低壓閉環(huán)負(fù)反饋控制電路，所以輸出無(wú)容升效應(yīng)。

四、技術(shù)參數(shù)（WBVLF3000超低頻高壓變壓器適用于各種電力設(shè)備）

1、輸出額定電壓：參見(jiàn)表1

2、輸出頻率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。

3、帶載能力：參見(jiàn)表1    0.1  Hz  *大1.1μF

0.05 Hz  *大2.2μF

0.02 Hz  *大5.5μF

4、測(cè)量精度：３%

5、電壓正，負(fù)峰值誤差：≤３％

6、電壓波形失真度：≤５％

7、使用條件：戶內(nèi)、戶外；溫度：-10℃∽+40℃；濕度：≤85％RH

8、電源：交流50 Hz，220V ±5%

9、電源保險(xiǎn)管：參見(jiàn)表1

五、結(jié)構(gòu)說(shuō)明（WBVLF3000超低頻高壓變壓器適用于各種電力設(shè)備）

1、控制器面板示意圖  

                             圖1

圖1中各部件示意以及功能說(shuō)明：

(1)“地”：接地端子，使用時(shí)與大地相連。

(2)“控制輸出”：輸出多芯插座，使用時(shí)與升壓體的輸入多芯插座相連。

(3)“對(duì)比度”：對(duì)比度調(diào)節(jié)旋扭，用于調(diào)節(jié)液晶顯示器的對(duì)比度。

(4)“功能鍵”：其功能由顯示器提示欄對(duì)應(yīng)位置提示。

(5)“AC220V”：電源輸入插座，內(nèi)藏保險(xiǎn)管。

(6)“開(kāi)關(guān)”：電源開(kāi)關(guān)。內(nèi)藏指示燈，開(kāi)時(shí)亮，關(guān)時(shí)熄。

(7)“打印機(jī)”：打印測(cè)試報(bào)告。

(8)“液晶顯示器”：顯示測(cè)試數(shù)據(jù)。

2、升壓器結(jié)構(gòu)示意圖

六 操作說(shuō)明

1、連線方法

                        圖3 （連線圖）

連線說(shuō)明：用本產(chǎn)品隨機(jī)配備的兩根專用線和接地線按圖3的方法連接。電源插座用電源線連至50Hz/220V的交流電上。

2、操作程序

(1) 開(kāi)機(jī)。(注意:每次開(kāi)機(jī)前都要對(duì)試品充分放電，升壓過(guò)程中需要停機(jī)時(shí)請(qǐng)先按停機(jī)鍵，再用電源開(kāi)關(guān))

按上述方法連好所有線路之后，就可以將電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)。儀器在微機(jī)上電復(fù)位下，自動(dòng)進(jìn)入如圖4所示的設(shè)限界面。在進(jìn)行連線、拆線、或暫不使用儀器時(shí)，應(yīng)將電源關(guān)掉。電源插座上裝有保險(xiǎn)管。若開(kāi)機(jī)屏幕無(wú)顯示，應(yīng)先檢查保險(xiǎn)管是否熔斷。大小應(yīng)按表1提供的數(shù)據(jù)更換。

(2) 設(shè)置限定參數(shù)

                      圖4（設(shè)定界面）

在圖4所示的設(shè)限界面上，可根據(jù)試驗(yàn)的需要設(shè)定好試驗(yàn)頻率、試驗(yàn)電壓、高壓側(cè)的過(guò)壓保護(hù)值、過(guò)流保護(hù)值、試驗(yàn)時(shí)間。將光標(biāo)移到相應(yīng)的設(shè)定，按確定鍵選擇。

頻率有三種選擇：0.1、0.05、0.02。它規(guī)定了儀器的輸出頻率。單位為Hz

試驗(yàn)電壓范圍為10KV至額定值。(請(qǐng)不要設(shè)小于10KV的試驗(yàn)電壓),它規(guī)定了我們所要升至的試驗(yàn)電壓。儀器升至這個(gè)設(shè)定電壓值時(shí)，就不再升壓，并保持在這個(gè)峰值下進(jìn)行等幅的正弦波輸出。

電壓保護(hù)值設(shè)定范圍為0至額定值，單位為kV。它規(guī)定了通過(guò)試品的電壓上限值，當(dāng)電壓超過(guò)此設(shè)定時(shí)，儀器自動(dòng)切斷輸出，進(jìn)行停機(jī)操作。一般情況下電壓保護(hù)值設(shè)定為比試驗(yàn)電壓高4KV。

電流保護(hù)值設(shè)定范圍為0至額定值，單位為mA。它規(guī)定了通過(guò)試品的電流上限值，當(dāng)電流超過(guò)此設(shè)定時(shí)，儀器自動(dòng)切斷輸出，進(jìn)行停機(jī)操作。

定時(shí)修改范圍：0-99分。它規(guī)定了試驗(yàn)時(shí)間的長(zhǎng)短。單位為分鐘。

以上電壓，電流均為峰值，儀器顯示的測(cè)量數(shù)據(jù)，以及打印報(bào)告上的電壓電流值均為峰值。

將光標(biāo)移到“啟動(dòng)試驗(yàn)電壓”按確定鍵，儀器進(jìn)入圖5所示的升壓界面。

 自動(dòng)升壓

自檢成功后，儀器自動(dòng)進(jìn)入升壓狀態(tài)。儀器將用若干個(gè)周期的時(shí)間將電壓升至設(shè)定值。在升壓過(guò)程中，按停機(jī)鍵，儀器將切斷電壓輸出，回到開(kāi)始畫(huà)面。當(dāng)升壓值接近設(shè)定值時(shí)出現(xiàn)圖6

                          圖6

此時(shí)按“上下”鍵，微調(diào)電壓，按“確定”鍵，儀器開(kāi)始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)結(jié)束后自動(dòng)打印試驗(yàn)報(bào)告?；氐介_(kāi)始畫(huà)面，放電結(jié)束后再開(kāi)始下一次測(cè)量。

★另外還有兩種非正常停機(jī)：過(guò)壓保護(hù)停機(jī)、過(guò)流保護(hù)停機(jī)。停機(jī)后出現(xiàn)相應(yīng)的提示界面，放電結(jié)束后，再調(diào)整限制電壓值或限制電流值，再開(kāi)始下次測(cè)量。

值得一提的是，國(guó)網(wǎng)四川電力全電磁暫態(tài)超算中心的云計(jì)算架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)一般用戶便捷訪問(wèn)和調(diào)用超算中心數(shù)據(jù)資源；微秒級(jí)尺度下的仿真速度可滿足電力調(diào)度運(yùn)行實(shí)時(shí)決策需求。

十年來(lái)，四川電網(wǎng)迅速發(fā)展，成為國(guó)內(nèi)交換功率大、運(yùn)行控制很復(fù)雜的省級(jí)樞紐電網(wǎng)，通過(guò)“六直八交”與華東、華中、西北、重慶、西藏等電網(wǎng)相聯(lián)，跨省電力輸送能力居國(guó)內(nèi)第1。

據(jù)悉，全電磁暫態(tài)超算中心的成立對(duì)準(zhǔn)確分析四川特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)多類型復(fù)雜問(wèn)題，推動(dòng)電網(wǎng)分析和調(diào)度運(yùn)行向精益化、數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型，支撐四川電網(wǎng)長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行和清潔能源消納具有重要意義。

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