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虚拟电厂概念最早发轫于20世纪末至21世纪初的德国，随着风能与太阳能等间歇性可再生能源在能源结构中比例不断上升，传统集中式电力系统的调度和稳定性遭遇从未有过的挑战。在这种背景下，关于虚拟电厂的构想应运而生。它并非物理意义上的“工厂"，而是一种通过通信与控制技术，将地理上分散、类型各异的可再生能源设备（如风电场、光伏电站）、可调节负荷（如工业负载、建筑空调系统）和储能设备（如电池储能系统）整合为“一体化协作单元"的系统架构。其目标是通过协调控制这些分布式资源，使其表现出类似传统电厂的统一调度特性，进而实现更高效的能源资源配置和更精确的电网响应能力。德国科隆大学经济学与电力系统研究机构在21世纪初期提出了“虚拟电厂（Virtual　Power　Plant，VPP）"这一术语，并进一步对其技术可行性、市场机制模型和调度逻辑进行深入研究。这些研究不仅推动了理论框架的初步建构，也为后续的商业化试验和政策支持打下了基础。随后，欧洲企业迅速将相关理念付诸实践，建立了运行良好的商业化虚拟电厂平台，形成了从理论到现实的闭环验证。

随着信息化、数字化等技术迭代，虚拟电厂的概念也在不断演进之中。早期虚拟电厂强调的是资源聚合和远程协调，随着智能电表、物联网、边缘计算、机器学习等技术的快速发展，虚拟电厂逐渐演变为具备自学习、自调度和预测能力的动态系统，其边界也从单纯的电源侧扩展至负荷侧、储能侧乃至电动汽车、建筑能源系统等综合能源领域，成为多维协同、动态博弈的能源操作系统。虚拟电厂这一概念的提出不仅是技术演化的产物，更是能源体制转型、市场机制变革与学术理论创新交汇的成果。这一概念也日益成为各国应对高比例可再生能源接入、电力市场深化改革和碳中和目标下的关键路径选择之一。

1 概述（LYYB5000电力行业新产品“便携式氧化锌避雷器测试仪"提供实时数据，准确又快捷）

氧化锌避雷器综合测试仪用于检测氧化锌避雷器（MOA）的各相电气性能。该仪器适用于各个电压等级的氧化锌避雷器的现场带电检测以及停电状态下试验室做的出厂和验收试验。通过测量全电流及阻性电流等参数，可以及时发现氧化锌避雷器内部绝缘受潮和阀片老化等危险缺陷。

2 功能及特点（LYYB5000电力行业新产品“便携式氧化锌避雷器测试仪"提供实时数据，准确又快捷）

2.1  仪器小型化、手持式设计，体积小、重量轻便于携带和操作。

2.2  采用带有DSP浮点处理单元的高性能、低功耗ARM处理器，运算速度更快、运算精度更高、处理数据量更大；从而可以保证测试数据计算的准确性和稳定性。

2.3  高精度采样滤波电路及数字滤波技术，可滤除现场干扰信号。

2.4  采用浮点快速傅里叶算法，从而实现对基波、谐波电压、电流信号的高精度分析。

2.5  采用工业级5.6寸640×480点阵高亮度彩色液晶屏，显示清晰，人机界面友好；对于一些重要的操作及参数设置，显示其提示信息和帮助说明；屏幕顶部状态栏可显示各个外设工作状态及测试状态信息。

2.6  可同时测量三相氧化锌避雷器的电气参数，并可自动补偿相间干扰；也可单相测量，支持B相接地的PT二次电压作为参考电压；当被测相与参考电压相别不同时，可自动计算补偿角度。

2.7  提供有线、无线测试方式，无线测试方式操作更加简便、灵活；可大大降低现场测试人员工作强度。

2.8  *的感应板替代PT二次电压测量技术，使测量更安全快捷。

2.9  电压采集器集成本地显示（128×64点阵OLED液晶屏）及相序检测功能，可显示三相全电压、电压基波、3次、5次、7次谐波有效值、系统频率值及三相电压相位差；便于现场测试人员快速检查电压采集器与PT二次电压输出端子连接情况及三相电压各项参数。

2.10 电压采集器采用双重全数字隔离技术，更加安全可靠。

2.11 交直流两用：内置锂电池供电或者220V交流充电器供电自适应。

2.12 仪器主机和电压采集器内置大容量可充电锂电池，一次充电完成，可持续工作8小时。

2.13 智能电量管理：剩余电量显示、低电量报警、长时间闲置提示、背光自动调节。

2.14 内置实时时钟，可实时显示当前时间和日期；自动记录测试日期及时间。

2.15 测试数据存储方式分为本机存储和优盘存储，本机存储可存储测试数据100条，并且本机存储可转存至优盘；优盘存储可保存测试数据及波形图片，测试数据为TXT格式，波形图片为BMP格式，可直接在电脑上编辑打印。

2.16 选配的外置热敏打印机，可打印测试数据及已保存测试记录；打印内容可选择，从而可以节省打印纸的用量。

3 技术指标（LYYB5000电力行业新产品“便携式氧化锌避雷器测试仪"提供实时数据，准确又快捷）

3.1 参考电压测量

3.1.1 参考电压输入范围：    25V～250V有效值，50Hz/60Hz

3.1.2 参考电压测量准确度：     ±（读数×5%+0.5V）

3.1.3 电压谐波测量准确度：     ±（读数×10%）

3.1.4 参考电压通道输入电阻：≥1500kΩ

3.2 电流测量

3.2.1 全电流测量范围：        0～20mA有效值，50Hz/60Hz

3.2.2 准确度：                ±（读数×5%+5uA）

3.2.3 阻性电流基波测量准确度：±（读数×5%+5uA）

3.2.4 电流谐波测量准确度：    ±（读数×10%+10uA）

3.2.5 电流通道输入电阻：      ≤2Ω

3.3 电场强度测量

3.3.1 电场强度输入范围：  30kV/m～300kV/m

3.3.2 电场强度测量准确度：±（读数×10%）

3.3.3 电场谐波测量准确度：±（读数×10%）

3.4 使用条件及外形

3.4.1 工作电源：      内置锂电池或外置充电器，充电器输入100-240VAC，50Hz/60Hz

3.4.2 充电时间：      约4小时

3.4.3电池工作时间：  主机8小时，电压采集器8小时

3.4.4 主机尺寸：      246mm(长)×156mm(宽)×62mm(高)

3.4.5 主机重量：      1.0kg（不含线缆）

3.4.6 电压采集器尺寸：115mm(长)×120mm(宽)×65mm(高)

3.4.7 电压采集器重量：0.6kg (不含线缆)

3.4.8 使用温度：      -10℃～50℃

3.4.9 相对湿度：      ＜90%，不结露

4 测量及补偿原理（LYYB5000电力行业新产品“便携式氧化锌避雷器测试仪"提供实时数据，准确又快捷）

4.1 测量原理

本仪器采用如图1所示的投影法计算基波及各次谐波的阻性电流。

图中：U1   基波参考电压

Ix1p 基波全电流峰值

Ir1p 基波阻性电流峰值

Ic1p 基波容性电流峰值

Φ   基波全电流超前基波参考电压的角度

计算公式：Ir1p = Ix1p·CosΦ

Ic1p = Ix1p·SinΦ

氧化锌避雷器全电流既含有氧化锌避雷器非线性产生的高次谐波，也含有母线电压谐波产生的高次谐波。与Irp相比Ir1p更加稳定真实；因此建议用Ir1p作为阻性电流指标，Φ和Ir1p均能直观衡量氧化锌避雷器的性能。

4.2 相间干扰及自动补偿原理

在现场三相同时测试一字排列的氧化锌避雷器时，如图2所示，由于杂散电容的存在，A、C相电流相位都要向B相偏移，一般偏移角度为2°～4°左右；这将使A相φ减小，阻性电流增大，C相φ增大，阻性电流减小甚至为负，这种现象称相间干扰。

解决这一问题的方法是采用自动补偿算法，即仪器内置的“自动边补"功能。假设Ia、Ic无干扰时相位相差为120°，假设B相对A、C相干扰是相同的；测量出Ic超前Ia的角度Φca，A相补偿Φ0a=（Φca-120°）/2，C相补偿Φ0c= -（Φca -120°）/2。这种方法实际上对A、C相阻性电流进行了平均，极有可能掩盖存在的问题。因此建议考核没有进行自动补偿的原始数据（即补偿角度为0°），并考核其变化趋势。

5 面板及各部件功能介绍（LYYB5000电力行业新产品“便携式氧化锌避雷器测试仪"提供实时数据，准确又快捷）

5.1 主机面板图及接口板图

主机面板图及接口板图如图3所示。

5.1.1 电流输入：分为A相、B相、C相三个输入通道，单相测量时，无论测试A相、B相或者C相电流，都从A相通道输入。

5.1.2 参考信号输入：有线测试方式时，使用专用通讯电缆，用于连接电压采集器；感应测试方式时，用于连接感应板，输入感应电场信号。

5.1.3 液晶屏：工业级640×480点阵高亮度彩色液晶屏，显示操作菜单、测试数据、波形等。

5.1.4 按键：操作仪器用。 “↑↓"为“上下"键，选择移动或修改数据；“←→"为“左右"键，选择移动或修改数据；“确认"键，确认当前操作；“取消"键，放弃当前操作。

5.1.5 天线：在使用无线测试方式时，请将配套天线安装在天线座上，以便于良好的接收无线信号，不安装天线将大大缩短无线通讯距离。

5.1.6 优盘接口：外接优盘用，用来存储测试数据，请使用FAT或FAT32格式的U盘。在存储过程中，严禁拨出优盘。

5.1.7 RS232接口：此接口为外置打印机接口，用于连接外置打印机；打印测试结果，打印内容可选择，不关心的数据无需打印，从而节约打印用纸。

5.1.8 DC IN：仪器充电器接口，请使用仪器配套专用充电器。

5.1.9 开关： 仪器电源开关，在不使用仪器时，请及时关闭仪器电源，以节省电池电量。

5.2 电压采集器前后面板

电压采集器前后面板如图4、5所示。

5.2.1 通讯接口：有线测试方式时，使用专用通讯电缆，用于连接仪器主机参考信号输入。

5.2.2 天线：在使用无线测试方式时，请将配套天线安装在天线座上，以便于电压采集器有效的发射无线信号；不安装天线将大大缩短无线通讯距离，时间过长有可能烧毁内部无线模块。

5.2.3 按键：操作仪器用。 “↑↓"为“上下"键，选择移动或修改数据；“→"为“右"键，选择移动或确认操作；长按“→"键，进入设置菜单界面。

5.2.4 液晶屏：工业级128×64点阵OLED液晶屏，显示操作菜单、测试数据。

5.2.5 发送指示灯：电压采集器通过无线方式或者有线方式，每发送一次数据指示灯闪烁一次。

5.2.6 充电口：仪器充电器接口，请使用仪器配套专用充电器。

5.2.7 开关：电压采集器电源开关，在不使用时，请及时关闭电源，以节省电池电量。

5.2.8 电压输入：参考电压输入，分为A相（黄色线）、B相（绿色线）、C相（红色线）、中性点或地线（黑色线）；选择参考相别为单相，且无论是A相、B相、C相、AB相、CB相都从A相（黄色线）和黑色线输入。

注意：如果PT二次侧是B相接地的，A相（黄色线）接PT二次侧A相，黑色线接地，仪器主机参考相别选择“A-B"；或者A相（黄色线）接PT二次侧C相，黑色线接地，仪器主机参考相别选择“C-B"。

输入线中串接了120mA自恢复保险。

5.2.9 接地柱：在测试过程中，仪器必须可靠接地。在连接其它测试线之前应先连接接地线；在测试结束后，然后拆除接地线，以保证人身安全。

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本产品携带方便、测量快速，抗干扰能力强，便于现场使用。在使用本仪器之前请仔细阅读本产品的使用说明，如果在使用过程中遇到任何问题可与我们直接联系！（上海来扬电气转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。）