“虛擬電廠并不是個發電廠，而是一套能源管理系統。它安裝在工廠等用電大戶的控制終端，把可中斷的如空調、照明等負荷納入到控制序列，在不影響企業正常生產的情況下，通過精準控制達到供需平衡。”
在江蘇常州，一家商場的空調控制模塊已接入負荷集控系統。該系統分析后發現，目前正是當地用電高峰，需降低用電負荷來平衡電網供需。30秒后，系統將商業綜合體內功率為1200千瓦的空調負荷自動降到600千瓦，商場內的溫度只上升了1℃，并沒有影響到顧客的購物體驗。
按照以往，當出現較大用電負荷時，傳統解決辦法是在發電端擴建電廠、緊急調動備用發電資源，同時加強用電端的有序使用。
不過，如果僅僅通過擴建電廠來滿足尖峰時段的用電需求，有可能在用電低谷期產生巨大浪費，有序用電造成的停工停產也會對企業生產造成沖擊。因此，虛擬電廠成為有效解決用電負荷的新方案。
國家能源局相關負責人說，通過需求側的響應將負荷降下來，對整個電力行業發展會產生更好的作用。
據了解，早在“十三五”時期，我國就已開展虛擬電廠的試點工作，部署多個虛擬電廠項目，取得很多經驗和數據。比如，上海于2017年建成黃浦區商業建筑虛擬電廠示范工程。2019年，國家電網冀北電力公司優化更新虛擬電廠運營模式，并服務北京冬奧。
《“十四五”現代能源體系規劃》進一步提出，開展工業可調節負荷、樓宇空調負荷、大數據中心負荷、用戶側儲能、新能源汽車與電網能量互動等各類資源聚合的虛擬電廠示范。
2021年10月，國務院印發《2030年前碳達峰行動方案》，提出要大力提升電力系統綜合調節能力，加快靈活調節電源建設，引導自備電廠、傳統高載能工業負荷、工商業可中斷負荷、電動汽車充電網絡、虛擬電廠等參與系統調節。
第1章 裝置特點與參數（LYFA-5000互感器測試儀擁有雄厚的技術力量）
是在傳統基于調壓器、升壓器、升流器的互感器伏安特性變比極性綜合測試儀基礎上，廣泛聽取用戶意見、經過大量的市場調研、深入進行理論研究之后研發的新一代革新型CT、PT測試儀器。裝置采用高性能DSP和FPGA、先進的制造工藝，保證了產品性能穩定可靠、功能完備、自動化程度高、測試效率高、在國內處于優越水平，是電力行業用于互感器的專業測試儀器。
1.1 主要技術特點（LYFA-5000互感器測試儀擁有雄厚的技術力量）
功能全，既滿足各類CT（如：保護類、計量類、TP類）的勵磁特性（即伏安特性）、變比、極性、二次繞組電阻、二次負荷、比差以及角差等測試要求，又可用于各類PT電磁單元的勵磁特性、變比、極性、二次繞組電阻、比差等測試。
現場檢定電流互感器無需標準電流互感器、升流器、負載箱、調壓控制箱以及大電流導線，使用極為簡單的測試接線和操作實現電流互感器的檢定，極大的降低了工作強度和提高了工作效率，方便現場開展互感器現場檢定工作。
可精轉測量變比差與角差，比差*大允許誤差±0.05%，角差*大允許誤差±2min，能夠進行0.2S級電流互感器的測量，變比測量范圍為1~40000。
基于先進的變頻法測試CT/PT伏安特性曲線和10%誤差曲線,輸出*大僅180V的交流電壓和12Arms(36A峰值)的交流電流，卻能應對拐點高達60KV的CT測試。
自動給出拐點電壓/電流、10%(5%)誤差曲線、準確限值系數（ALF）、儀表保安系數（FS）、二次時間常數(Ts)、剩磁系數(Kr)、飽和及不飽和電感等CT、PT參數。
測試滿足GB1208（IEC60044-1）、GB16847(IEC60044-6) 、GB1207等各類互感器標準，并依照互感器類型和級別自動選擇何種標準進行測試。
測試簡單方便，一鍵完成CT直阻、勵磁、變比和極性測試，而且除了負荷測試外，CT其他各項測試都是采用同一種接線方式。
全中文動態圖形界面，無需參考說明書即可完成接線、設置參數：動態顯示參數設置，根據當前所選的試驗項目自動顯示其相關參數；動態顯示幫助接線圖，根據當前所選試驗項目，顯示對應的接線圖。
5.7寸圖形透反式LCD，陽光下清晰可視。
采用旋轉光電鼠標操作，操作簡單，快捷方便，極易掌握。
面板自帶打印機，可自動打印生成的試驗報告。
測試結果可用U盤導出，程序可用U盤升級，方便快捷。
裝置可存儲1000組測試數據，掉電不丟失。
配有后臺分析軟件，方便測試報告的保存、轉換、分析，可以用于試驗數據的對比、判斷與評估。
易于攜帶，裝置重量<9Kg。
1.2 裝置面板說明（LYFA-5000互感器測試儀擁有雄厚的技術力量）
裝置面板結構如右圖接線端子從左向右：
·紅黑S1、S2端子：試驗電源輸出
·紅黑S1、S2端子：輸出電壓回測
·紅黑P1、P2端子：感應電壓測量端子
·液晶顯示屏：中文顯示界面
·微型打印機：打印測試數據、曲線
·旋轉鼠標：輸入數值和操作命令
1.3 主要技術參數（LYFA-5000互感器測試儀擁有雄厚的技術力量）
|
|
LYFA-5000
|
|
測試用途
|
CT， PT
|
|
輸出
|
0~180Vrms，12Arms，36A（峰值）
|
|
電壓測量精度
|
±0.1%
|
|
CT變比
測量
|
范圍
|
1~40000
|
|
精度
|
±0.05%
|
|
PT變比
測量
|
范圍
|
1~40000
|
|
精度
|
±0.05%
|
|
相位測量
|
精度
|
±2min
|
|
分辨率
|
0.5min
|
|
二次繞組電阻測量
|
范圍
|
0~300Ω
|
|
精度
|
0.2%±2mΩ
|
|
交流負載測量
|
范圍
|
0~1000VA
|
|
精度
|
0.2%±0.02VA
|
|
輸入電源電壓
|
AC220V±10%，50Hz
|
|
工作環境
|
溫度：-10οC~50οC， 濕度：≤90%
|
|
尺寸、重量
|
尺寸365 mm×290 mm×153mm 重量<10kg
|
第2章 用戶接口和操作方法（LYFA-5000互感器測試儀擁有雄厚的技術力量）
2.1 電流互感器試驗
在參數界面，用 旋轉鼠標切換光標到類型欄，選擇互感器類型為CT。
2.1.1 試驗接線
試驗接線步驟如下：
第1步：根據表2.1描述的CT試驗項目說明，依照圖2.1或圖2.2進行接線（對于各種結構的CT，可參考附錄D描述的實際接線方式）。
表2.1 CT試驗項目說明
|
電阻
|
勵磁
|
變比
|
負荷
|
說明
|
接線圖
|
|
√
|
|
|
|
測量CT的二次繞組電阻
|
圖2.1，但一次側可以不接
|
|
√
|
√
|
|
|
測量CT的二次繞組電阻、勵磁特性
|
圖2.1，但一次側可以不接
|
|
√
|
|
√
|
|
測量CT的二次繞組電阻，檢查CT變比和極性
|
圖2.1，
|
|
√
|
√
|
√
|
|
測量CT的二次繞組電阻、勵磁特性，檢查CT變比和極性
|
圖2.1
|
|
|
|
|
√
|
測量CT的二次負荷
|
圖2.2，
|
第2步：同一CT其他繞組開路，CT的一次側一端要接地，設備也要接地。
第三步：接通電源，準備參數設置。
2.1.2 參數設置
試驗參數設置界面如圖2.3。
參數設置步驟如下：
用 旋轉鼠標 切換光標，選擇要進行的試驗項目，當光標停留在某個試驗項目時，屏幕顯示與該試驗項目相關的參數設置；當光標離開試驗項目時，屏幕顯示所選試驗項目所對應的接線圖。
可設置的參數如下：
（1）編號：輸入本次試驗的編號，便于打印、保存的管理與查找。
（2）額定二次電流
：電流互感器二次側的額定電流，一般為1A和5A。
（3）級別：被測繞組的級別，對于CT，有P、TPY、計量、PR、PX、TPS、TPX、TPZ等8個選項。
（4）當前溫度：測試時繞組溫度，一般可輸入測試時的氣溫。
（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。
（6）*大測試電流：一般可設為額定二次電流值，對于TPY級CT，一般可設為2倍的額定二次電流值。對于P級CT，假設其為5P40，額定二次電流為1A，那么*大測試電流應設5%*40*1A=2A；假設其為10P15，額定二次電流為5A，那么*大測試電流應設10%*15*5A=7.5A。
如果用戶希望看到以下結果，需要準確設置基本參數（建議用戶設置）。
（1）匝比誤差、比值差和相位差
（2）準確計算的極限電動勢及其對應的復合誤差
（3）實測的準確限值系數、儀表保安系數和對稱短路電流倍數
（4）實測的暫態面積系數、峰瞬誤差、二次時間常數
對于不同級別的CT，參數的設置也不同，見表2.2。
表2.2 CT參數描述
|
參數
|
描述
|
P
|
TPY
|
計量
|
PR
|
PX
|
TPS
|
TPX
|
TPZ
|
|
額定一次電流
|
用于計算準確的實際電流比
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
額定負荷，
功率因數
|
銘牌上的額定負荷，功率因數為0.8或1
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
額定準確限值系數
|
銘牌上的規定，默認：10。用于計算極限電動勢及其對應的復合誤差
|
√
|
|
|
|
|
|
|
|
|
額定對稱短路電流系數
|
銘牌上的規定，默認：10。用于計算極限電動勢及其對應的峰瞬誤差
|
|
√
|
|
|
|
√
|
√
|
√
|
|
一次時間常數
|
默認：100ms
|
|
√
|
|
|
|
|
√
|
√
|
|
二次時間常數
|
默認：3000ms
|
|
√
|
|
|
|
|
|
√
|
|
工作循環
|
C-t1-O或C-t1-O-tfr-C-t2-O，默認：C-t1-O循環
|
|
√
|
|
|
|
|
√
|
|
|
t1
|
第1次電流通過時間，默認：100ms
|
|
√
|
|
|
|
|
√
|
|
|
tal1
|
一次通流保持準確限值的時間，默認：40ms
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tfr
|
第1次打開和重合閘的延時，默認：500ms。選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環才顯示
|
|
√
|
|
|
|
|
√
|
|
|
t2
|
第2次電流通過時間，默認：100ms。選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環才顯示
|
|
√
|
|
√
|
|
|
√
|
|
|
tal2
|
二次通流保持準確限值的時間，默認：40ms
選擇C-t1-O-tfr-C-t2-O循環才顯示
|
|
√
|
|
|
|
|
√
|
|
|
額定儀表保安系數
|
銘牌上的規定，默認值：10。
用于計算極限電動勢及其對應的復合誤差
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
|
額定計算系數
|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
額定拐點電勢Ek
|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
Ek對應的Ie
|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
面積系數
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|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
額定Ual
|
額定等效二次極限電壓
|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
Ual對應的Ial
|
|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
第五步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。
2.1.3 試驗結果
試驗結果頁，界面分別如圖2.4。
對于不同級別的CT和所選的試驗項目，試驗結果也不同，見表2.3。
表2.3 CT試驗結果描述
|
試驗結果
|
描述
|
P
|
TPY
|
計量
|
PR
|
PX
|
TPS
|
TPX
|
TPZ
|
|
負荷
|
實測負荷
|
單位：VA，CT二次側實測負荷
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
功率因數
|
實測負荷的功率因數
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
阻抗
|
單位：Ω，CT二次側實測阻抗
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
電阻
|
電阻（25℃）
|
單位：Ω，當前溫度下CT二次繞組電阻
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
電阻（75℃）
|
 ，單位：Ω，折算到75℃下的電阻值
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
勵磁
|
拐點電壓和拐點電流
|
單位：分別為V和A，根據標準定義，拐點電壓增加10%時，拐點電流增加50%。
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
不飽和電感
|
單位：H，勵磁曲線線性段的平均電感
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
剩磁系數
|
剩磁通與飽和磁通的比值
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
二次時間常數
|
單位：s,CT二次接額定負荷時的時間常數
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
極限電動勢
|
單位：V，根據CT銘牌和75℃電阻計算的極限電動勢
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
|
√
|
√
|
|
復合誤差
|
極限電動勢 或額定拐點電勢Ek下的復合誤差
|
√
|
|
√
|
√
|
√
|
|
|
|
|
峰瞬誤差
|
極限電動勢 下的峰瞬誤差
|
|
√
|
|
|
|
|
√
|
√
|
|
準確限值系數
|
實測的準確限值系數
|
√
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
儀表保安系數
|
實測的儀表保安系數
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
|
對稱短路電流倍數Kssc
|
實測的對稱短路電流倍數
|
|
√
|
|
|
|
√
|
√
|
√
|
|
暫態面積系數
|
實際的暫態面積系數
|
|
√
|
|
|
|
|
√
|
√
|
|
計算系數Kx
|
實測的計算系數
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
額定拐點電勢Ek
|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
Ek對應的Ie
|
額定拐點電勢對應的實測勵磁電流
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
|
額定Ual
|
額定等效二次極限電壓
|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
Ual對應的Ial
|
額定等效二次極限電壓對應的實測勵磁電流
|
|
|
|
|
|
√
|
|
|
|
誤差曲線
|
5%（10%）誤差曲線
|
√
|
√
|
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
變比
|
變比
|
額定負荷下的實際電流比
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
匝數比
|
被測試的二次繞組與一次繞組的實際匝比
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
比值差
|
額定負荷下的電流誤差
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
相位差
|
額定負荷下的相位差
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
極性
|
CT一次和二次的極性關系，有同極性/－（減極性）和反極性/+（加極性）兩種
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
√
|
|
匝比誤差
|
實測匝數比與額定匝比的相對誤差
|
|
|
|
|
√
|
√
|
|
|
|
標準誤差
|
額定負荷、下限負荷下，國標檢驗電流點的電流誤差、相位誤差表
|
|
|
√
|
|
|
|
|
|
2.2 電壓互感器試驗
在參數界面，用 旋轉鼠標切換光標到類型欄，選擇互感器類型為PT。
2.2.1 試驗接線
試驗接線步驟如下：
第1步：根據表2.4描述的PT試驗項目說明，依照圖2.7或圖2.8進行接線。
表2.4 PT試驗項目說明
|
電阻
|
勵磁
|
變比
|
說明
|
接線圖
|
|
√
|
|
|
測量PT的二次繞組電阻
|
圖2.7，一次側必須斷開
|
|
√
|
√
|
|
測量PT的二次繞組電阻、勵磁特性
|
圖2.7，一次側必須斷開，且一次側高壓尾必須接地
|
|
|
|
√
|
檢查PT變比和極性
|
圖2.8
|
第2步：同一PT其他繞組開路。
第三步：接通電源，準備參數設置。
2.2.2 參數設置
PT的試驗參數設置界面如圖2.5。
參數設置步驟如下：
用 旋轉鼠標 切換光標，選擇要進行的試驗項目，當光標停留在某個試驗項目時，屏幕顯示與該試驗項目相關的參數設置；當光標離開試驗項目時，屏幕顯示所選試驗項目所對應的接線圖。
可設置的參數如下：
（1）編號：輸入試驗試驗編號。
（2）額定二次電壓
：電壓互感器二次側的額定電壓。
（3）級別：被測繞組的級別，有P、計量等2個選項。
（4）當前溫度：測試時繞組溫度，一般可輸入當時的氣溫。
（5）額定頻率：可選值為：50Hz或60Hz。
（6）*大測試電壓：試驗時設備輸出的*大工頻等效電壓。
（7）*大測試電流：試驗時設備輸出的*大交流電流。
第四步： 選擇右邊的開始按鈕進行試驗。
2.2.3 試驗結果
試驗結果頁，如圖2.6。
對于不同級別的PT和所選的試驗項目，試驗結果也不同，見表2.5。
表2.5 PT試驗結果描述
|
試驗結果
|
描述
|
P
|
計量
|
|
電阻
|
電阻（25℃）
|
單位：Ω，當前溫度下的電阻
|
√
|
√
|
|
電阻（75℃）
|
單位：Ω，參考溫度下的電阻值，溫度可修改
|
√
|
√
|
|
勵磁
|
拐點電壓和拐點電流
|
單位：分別為V和A，根據標準定義，拐點電壓增加10%時，拐點電流增加50%。
|
√
|
√
|
|
變比
|
變比
|
額定負荷或實際負荷下的實際電流比
|
√
|
√
|
|
匝數比
|
被測試的二次繞組與一次繞組的實際匝比
|
√
|
√
|
|
比值差
|
額定負荷或實際負荷下的電流誤差
|
√
|
√
|
|
相位差
|
額定負荷或實際負荷下的相位差
|
√
|
√
|
|
極性
|
PT一次和二次的極性關系，有同極性/－（減極性）和反極性/+（加極性）兩種
|
√
|
√
|
2.3自檢頁
自測界面如圖2.8。在萬用表幫助下，自測功能可用于檢查設備是否損壞，測量電路是否正常。
2.3.1 參數設置
自測測試所需的參數如下表：
表2.6 自檢測試參數
|
參數
|
描述
|
|
測試電流
|
需要裝置輸出的電流，有效值范圍：1mA~5A
|
|
測試電壓
|
需要裝置輸出的電壓，有效值范圍：1V~100V
|
|
測試頻率
|
需要裝置輸出電壓或電流的頻率，范圍：0~50Hz
|
測試電流或測試電壓設置后，設置測試頻率，裝置將輸出對應頻率的電壓或電流，并顯示檢測到的實際電壓或電流。在選擇電壓后，如果負載太小，導致實際電流有效值大于5A，則顯示過載信息。在選擇電流后，如果負載太大，導致實際測試電壓有效值大于100V，則也會顯示過載信息。
2.3.2 接線方法
·選擇電壓測試時，將S1短接另一個S1，S2短接另一個S2。用萬用表電壓檔測量S1和S2之間的電壓，若與實際電壓相符，說明設備能夠輸出電壓且電壓測量環節正常。
·電流測試時，將電源輸出的S1、S2端子短接。電壓回測的S1、S2不接。可在輸出的S1和S2之間串入萬用表電流檔，若萬用表測量的電流與實際電流相符，說明設備能夠正常輸出電流且電流測量環節正常。
2.4功能按鈕
2.4.1 參數頁功能按鈕
(1)．系統工具
系統工具界面，如圖2.11。在該界面中可以進行時間校對、系統升級等操作。其中：調試用于出廠調試，升級用于軟件界面的升級。
(2)．幫助
（3）打印
用戶可以打印當前測試結果，此報告可做為現場試驗的原始記錄。
2.4.2 結果頁功能按鈕
(1)、勵磁曲線
在圖2.4或圖2.6的測量結果頁面，選擇勵磁結果，將出現勵磁曲線界面，如圖2.13：
(2)、勵磁數據
在圖2.13的勵磁曲線頁面，選擇勵磁數據將顯示勵磁數據界面，如圖2.14：
在上圖中可以顯示三種形式的勵磁數據：
實測：儀器升壓過程中實際捕捉的電壓、電流序列；
取整：對實測的勵磁數據按電流取整后的結果顯示，10mA以下按1mA遞增、10mA~100mA以上按5mA遞增、100mA以上按0.1A遞增，取整的結果便于數據記錄、比對；
指定：可以顯示任意指定電流點的勵磁數據；
(3)、5%、10%誤差曲線
只有保護級的互感器（包括暫態保護級）才有5%、10%的誤差曲線與誤差數據；在CT設置中選定為P/PR/PX/TPx的互感器，在試驗結果圖2.4界面中，選擇誤差結果將顯示5%誤差曲線，如圖2.15：
在圖2.15中，還可以選擇顯示10%的誤差曲線。保護互感器的10%誤差曲線是10%誤差數據的圖形化顯示，其含義是相同的，其含義為互感器復合誤差不大于10%時，其二次負荷與過流倍數的關系曲線。5%的誤差曲線是互感器復合誤差不大于5%時，其二次負荷與過流倍數的關系曲線。
(4)、5%、10%誤差數據
在圖2.15中，選擇誤差數據將顯示5%、10%的誤差數據，如圖2.16所示：
(5)、比差、角差表
只有測量級的互感器才有比差、角差結果表；在CT設置中選繞組級別為“計量”的互感器，且測試項目選擇了“誤差”項目的才會有比差、角差表。在圖2.4 CT測試結果界面中，選擇誤差結果，將出現比差、角差表，如圖2.17：
上圖中顯示了互感器分別在額定負荷與下限負荷下的比差、角差表，額定負荷是在CT設置頁面中，下限負荷規定為25%的額定負荷。
專家表示，自2001年起，歐洲各國就開始開展以集成中小型分布式發電單元為主要目標的虛擬電廠研究項目。近年來，澳大利亞、日本等國家也逐步加入虛擬電廠研究及部署行列。
2021年8月，國家電網江蘇電力有限公司承擔的國家重點研發項目——城區用戶與電網供需友好互動系統通過驗收，將這一負荷精準控制模式延伸到居民用電側，可以起到“削峰填谷”、維持電力供需平衡的目的。
除了電力“智能管家”的角色，虛擬電廠還能在光伏、風電等新能源出現間歇性時，通過儲能裝置把它們組織起來，進行集成調控，起到“聚沙成塔”的作用。
國家電網江蘇電力有限公司電力科學研究院總工程師袁宇波說，虛擬電廠可平抑新能源電力的強隨機波動性，提高新能源的利用率，對多種分布式能源進行聚合、優化控制和管理，為電網提供調頻、調峰等輔助服務。
當前，相關企業紛紛加速布局。華北電網率先在國內開展了虛擬電廠參與輔助服務市場交易，國家電網浙江綜合能源公司智慧虛擬電廠平臺上線，國電投深圳能源發展有限公司的虛擬電廠平臺參與電力現貨市場交易。
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