德國在可再生能源發(fā)展初期階段,就頒布了《可再生能源法(EEG)》。這是推動德國可再生能源電力發(fā)展的重要政策推手,先后引入了可再生能源固定電價、財政補貼、招標(biāo)制度等多種不同形式的配套制度和市場化激勵機制,并且在可再生能源發(fā)展的過程中,根據(jù)實際發(fā)展情況,《可再生能源法》不斷滾動修訂具體的目標(biāo)和執(zhí)行方式以適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和市場的調(diào)整,從而更加有效地發(fā)揮法律法規(guī)的頂層引導(dǎo)和規(guī)范作用。
德國工業(yè)發(fā)達(dá),煤炭資源豐富,曾經(jīng)長期依賴煤電,能源轉(zhuǎn)型和碳減排任務(wù)艱巨。德國發(fā)展可再生能源*早期是實行固定電價政策,主要是以可再生能源的發(fā)電成本確定上網(wǎng)電價為原則??稍偕茉窗l(fā)展的空間來源于利潤和技術(shù)兩個方面,利潤主要來自固定補貼和EEG附加費,技術(shù)配套方面則獲得了強制入網(wǎng)和優(yōu)先并網(wǎng)權(quán)。在固定電價的政策機制下,可再生能源的收益有穩(wěn)定的保障,在一定程度上促進(jìn)了其在德國的快速發(fā)展,可再生能源所占比率從2000年的6%上升到2014年的28%。但由于可再生能源其自身的波動性、不確定性高等特點,整個電力系統(tǒng)、特別是電網(wǎng)承擔(dān)了電量平衡方面的較多風(fēng)險,該政策主要適用于可再生能源滲透率不高的場景。
當(dāng)?shù)聡稍偕茉窗l(fā)展到一定程度時,由于德國的電力市場未設(shè)置容量市場,會出現(xiàn)尖峰高電價、負(fù)電價等較為強烈的市場價格信號,給市場機制的設(shè)計帶來挑戰(zhàn)。為提高可再生能源開發(fā)過程中的補貼利用率,德國在可再生能源的發(fā)展政策中引入了招標(biāo)制度,并規(guī)定了每年各類可再生能源發(fā)電裝機容量的投標(biāo)量,提高了可再生能源發(fā)展過程中的市場化程度。在此過程中,德國對可再生能源的補貼政策曾經(jīng)有所反復(fù),相繼經(jīng)歷了扶持、補貼退坡和繼續(xù)扶持的不同階段,一定程度上反映了可再生能源在發(fā)展過程中與電力系統(tǒng)可靠穩(wěn)定、社會整體效益等相關(guān)方面的博弈,同時也反映了德國可再生能源發(fā)展過程中政策的靈活性,一直在根據(jù)可再生能源自身技術(shù)的發(fā)展和國家整體戰(zhàn)略目標(biāo)進(jìn)行不斷地優(yōu)化和調(diào)整,以更好地推進(jìn)可再生能源的良性生態(tài)發(fā)展,充分發(fā)揮配套機制、策略的激勵作用,以促進(jìn)可再生能源及電力系統(tǒng)技術(shù)的迭代更新。
第1章 裝置特點與技術(shù)參數(shù)(LY803繼保校驗儀操作簡單,方便適用)
第1節(jié)主要特點(LY803繼保校驗儀操作簡單,方便適用)
1、 滿足現(xiàn)場所有試驗要求。既可對傳統(tǒng)的各種繼電器及保護(hù)裝置進(jìn)行試,也可對現(xiàn)代各種微機保護(hù)進(jìn)行各種試驗,特別是對變壓器差動保護(hù)和備自投裝置,試驗更加方便和可靠。
型具有標(biāo)準(zhǔn)的四相電壓,三相電流同時輸出,電壓125V、相,電流40A/相。三相電流并聯(lián)可達(dá)120A。
2、 各種技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到電力部頒發(fā)的DL/T624-1997《繼電保護(hù)微機型試驗裝置技術(shù)條件》的標(biāo)準(zhǔn)。
3、 單機獨立運行,內(nèi)置高性能工控機,主頻300--600MHz,內(nèi)存512M,硬盤4--12G,運行Windows XP操作系統(tǒng)。
4、 國內(nèi)同行業(yè)首先采用進(jìn)口拉絲不銹鋼面板,不銹鋼鍵盤,同時采用觸摸式鼠標(biāo),克服了軌跡球鼠標(biāo)操作不靈活、容易損壞的缺點,并選用8.4寸,分辨率為800×600的TFT真彩顯示屏,使得單機整體操作方便自如,經(jīng)久耐用。
5、 主控板采用DSP+FPGA結(jié)構(gòu),16位DAC輸出,對基波可產(chǎn)生每周2000點的高密度正弦波,大大改善了波形的質(zhì)量,提高了測試儀的精度。
6、 功放采用高保真線性功放,既保證了小電流的精度,又保證了大電流的穩(wěn)定。
7、 采用USB接口直接和PC機通訊,無須任何轉(zhuǎn)接線,方便使用。
8、 可連接筆記本電腦運行。筆記本電腦與工控機使用同一套軟件,無須重新學(xué)習(xí)操作方法。
9、 具備GPS同步試驗功能。裝置可內(nèi)置GPS同步卡(選配)通過RS232口與PC機相連,實現(xiàn)兩臺測試儀異地進(jìn)行同步對調(diào)試驗。
10、配有獨立專用直流輔助電壓源輸出,輸出電壓分別為110V(1A),220V(0.6A)。以提供給需要直流工作電源的繼電器或保護(hù)裝置使用。
11、具有軟件自校準(zhǔn)功能,避免了要打開機箱通過調(diào)整電位器來校準(zhǔn)精度,從而大大提高了精度的穩(wěn)定性。
第2節(jié) 技術(shù)參數(shù)(LY803繼保校驗儀操作簡單,方便適用)
技術(shù)參數(shù)
1、交流電流源:
相電流輸出(有效值): 0--40A/相 精度:0.2%
三相并聯(lián)輸出(有效值): 0--120A/三相同相位并聯(lián)輸出
相電流長時間允許工作值(有效值):10A
每相較大輸出功率 :420VA
三相并聯(lián)電流較大輸出功率 :900VA
三并電流較大輸出允許工作時間 :10s
頻率范圍: 0--1000Hz 精度:0.001Hz
諧波次數(shù): 2--20次 相位:0--360° 精度:0.1°
2、直流電流源:
電流輸出: 0--±20A/相 精度 0.2%
3、交流電壓源:
相電壓輸出(有效值): 0--125V/相 精度:0.2%
線電壓輸出(有效值): 0--250V
相電壓/線電壓輸出功率 : 75VA/100VA
頻率范圍: 0--1000Hz 精度:0.001Hz
諧波次數(shù): 2--20次 相位:0--360° 精度:0.1°
4、直流電壓源:
相電壓輸出幅值:0--±150V 精度:0.2%
線電壓輸出幅值:0--±300V
相電壓/線電壓輸出功率: 90VA/180VA
5、開關(guān)量端子:
開關(guān)量輸入端子: 8對
空接點: 1--20mA,110V裝置內(nèi)部有源輸出
電位翻轉(zhuǎn): 0--6VDC為低電平
15--250VDC為高電平
開關(guān)量輸出端子:4對,空接點 遮斷容量:110V/2A,220V/1A。
6、時間測量范圍:
范圍:1ms--9999s 測量精度:1ms
7、體積重量:
體積: 365(mm )×400(mm )×195 (mm ) 約18Kg
8、電源:
AC220V±10% 50Hz 10A
裝置硬件結(jié)構(gòu)(LY803繼保校驗儀操作簡單,方便適用)
裝置硬件組成
內(nèi)置高性能工業(yè)控制計算機
本裝置采用高性能工控機作為控制計算機,配置512M內(nèi)存,4--12GCF卡,預(yù)裝Windows XP操作系統(tǒng),面板帶有8.4″800×600分辨率TFT真彩LCD顯示器,不銹鋼優(yōu)化鍵盤和觸摸鼠標(biāo),不用外接鍵盤和鼠標(biāo)就可直接使用,裝置面板配有兩個USB接口,可方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)通信和軟件升級等。
DSP數(shù)字信號處理系統(tǒng)
采用6000系列DSP控制器作為核心,FPGA可編程邏輯器件輸出波形,由于采用的是DDS硬件輸出波形的技術(shù),使波形頻率和相位精度相當(dāng)高,同時,該系統(tǒng)與工控機通訊直接采用USB2.0接口,使得數(shù)據(jù)通訊穩(wěn)定可靠。
D/A和A/D轉(zhuǎn)換(LY803繼保校驗儀操作簡單,方便適用)
采用高精度D/A轉(zhuǎn)換器,同時采用有源低通濾波器,使輸出波形平滑,幅頻特性優(yōu)良。同時控制系統(tǒng)還保留了12路12位A/D轉(zhuǎn)換電路,可實時采集12路模擬量的輸出波形并通過軟件在屏幕上顯示實際輸出的波形,幅值和相位。
高精度線性電壓,電流功率放大器
電流、電壓采用高性能線性放大器直接耦合輸出方式,使電流,電壓源可直接輸出交流和直流波形,并可通過軟件計算輸出各種如方波、各次諧波疊加的組合波形,故障暫態(tài)波形等,可以較好地模擬各種短路故障時的電流,電壓特征。功放電路采用進(jìn)口大功率高保真模塊式功率器件做功率輸出級,結(jié)合精心合理設(shè)計的散熱結(jié)構(gòu),具有足夠大的功率冗余和熱容量,功放電路具有完備的過熱、過流、過壓及短路保護(hù),電流回路允許開路,不會損壞裝置。面板有電流開路指示燈,以方便用戶檢查接線正確與否。同時面板還有電壓過載或短路指示燈,當(dāng)電壓回路(在有輸出情況下)發(fā)生短路時,該指示燈亮。大電流限時采用獨特的硬件,限時電路,克服了傳統(tǒng)的軟件限時的缺點,使大電流使用更可靠。
開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出
裝置共有開關(guān)量輸入端子8對,開關(guān)量輸出端子4對。
開入量由光電隔離器組成,其工作電源為獨立的110V工作電源,所以在COM端與開入量之間有110V的直流電壓。
開出量由光電隔離器和24V直流繼電器組成,其工作電源為獨立的24V工作電源,所以在COM端與開出量之間有24V的直流電壓。
以下是幾種常見的開入量的接線示意圖:
帶電位的空接點
電位翻轉(zhuǎn)
空接點
專用獨立的直流電源輸出
裝置配有兩路110V直流電源電壓輸出,頭尾相接組成+110V、0V、-110V三個端子輸出,只能作保護(hù)裝置的工作電源,不能作為直流操作電源使用。這樣+110V、-110V兩端子可輸出220V直流電壓。
型:【輔助直流電壓輸出端子】設(shè)計在測試儀的后面板上。
英國在鼓勵可再生能源發(fā)展政策方面,先后有非化石燃料公約、公共事業(yè)法、可再生能源義務(wù)制度、上網(wǎng)電價補貼、差價合約等激勵手段。在英國可再生能源發(fā)展的不同階段中,這些政策各自起到了不同的作用,其中可再生能源義務(wù)制度是較為典型的可再生能源配額制形式,在電量中明確規(guī)定了可再生能源的比例,為可再生能源發(fā)電的發(fā)展留好了市場空間,并在一定程度上促進(jìn)了其發(fā)展。
可再生能源義務(wù)制度實施的同時同步建立了可再生能源證書(綠證)市場,使得可再生能源發(fā)電商利潤空間來源于向批發(fā)電力市場出售電力和出售綠證的收入。由于裝機規(guī)模小的可再生能源發(fā)展空間較小,英國隨后補充實施了上網(wǎng)電價補貼制度,以推動裝機容量規(guī)模較小的可再生能源發(fā)電市場有合適的生存空間,包括不超過5兆瓦的水電、光伏發(fā)電、風(fēng)電和生物質(zhì)發(fā)電,激勵了一部分對小規(guī)??稍偕茉促Y源的開發(fā)利用。在可再生能源義務(wù)制度政策下,成本風(fēng)險可控、技術(shù)發(fā)展成熟的可再生能源發(fā)電在英國得到了較好的發(fā)展,可再生能源占總發(fā)電量的比例在2017年達(dá)到了29.6%,其中風(fēng)力發(fā)電占比11.6%,海上風(fēng)力發(fā)電占比6.2%。但是由于英國自身氣候地理條件限制,加之政治因素的影響及綠證、補貼等制度成本和交易成本的不斷上升,英國的可再生能源義務(wù)制度及配套機制對可再生能源發(fā)展目標(biāo)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、技術(shù)促進(jìn)、投資決策等方面的貢獻(xiàn)度漸趨平緩,適用程度逐漸減弱。2017年后英國的可再生能源配額制政策取消,不再發(fā)放可再生能源義務(wù)證書,但已發(fā)證書依然保留20年有效期,給執(zhí)行過的制度優(yōu)惠留下了一定期限的延續(xù)性。
英國在2014年開始實施差價合約機制,可再生能源通過競價的方式參與電力市場,可再生能源發(fā)電商與政府指定的差價合約訂約方簽訂差價合約,并規(guī)定執(zhí)行電價。以英國大不列顛地區(qū)日前市場各小時的區(qū)域電價為市場參考電價,當(dāng)市場參考電價低于執(zhí)行電價時,由政府向發(fā)電商補貼電力售價與執(zhí)行價之間的差價;當(dāng)參考電價高于執(zhí)行電價時,發(fā)電商需要向政府退還差價。差價合約一定程度上保障了可再生能源的收益,促進(jìn)相關(guān)投資,同時引入競爭,有效降低了高電價的發(fā)生機率。由于英國本身地理條件約束,電網(wǎng)網(wǎng)架相對薄弱,并且燃煤電站和老舊核電機組正在逐步關(guān)停、可再生能源比例不斷增加,電源可靠性裕度不夠,英國建立了容量市場以維護(hù)電力系統(tǒng)的**穩(wěn)定運行。
2022年4月,英國公布了新的能源戰(zhàn)略,該戰(zhàn)略提出,到2030年英國95%的電力將來源于低碳能源。英國具有廣闊的海岸線資源,發(fā)展海上風(fēng)電成為英國發(fā)展可再生能源的重要方向。在*新的能源戰(zhàn)略中,英國計劃到2030年海上風(fēng)電裝機容量達(dá)到50吉瓦,氫能發(fā)電裝機達(dá)10吉瓦,到2035年太陽能裝機容量增長到70吉瓦,這也意味著英國的電力系統(tǒng)將面臨著更高滲透率的可再生能源場景和更高不確定性的電源出力。在能源電力轉(zhuǎn)型的過程中,英國政府也在出臺持續(xù)推動與可再生能源密切相關(guān)的電力市場政策,如促進(jìn)企業(yè)長期購電協(xié)議簽訂、加強可再生能源收入預(yù)期、可靠容量等方面的更新和調(diào)整,以達(dá)成電力系統(tǒng)脫碳的目標(biāo)。
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