选型软件：应对新挑战的解决方案 06 第二部分 - 潮流计算：优化电能质量与预防低效能 07 1 - 理解潮流计算 08 10 2 - 案例研究：提升工业电网性能 第三部分 - 短路电流：确保电网安全 12 13 1 - 短路电流定义及其影响 2 - 通过专业软件实现精确计算 16 19 3 - 将计算结果集成到保护设计中 第四部分 - 规范性控制：确保合规与性能 22 1 - 智能电网的国际标准 优势： |多源电网中选型软件的关键作用 1 优化电力能量流 通过潮流计算，软件分析负载、电流和电压的分布，做到能量损耗最小化并预测过载。 2 电网安全 能够在系统的任意点模拟短路电流计算，识别潜在风险并实现保护装置的选型和调整。 3 标准合规性 软件符合标准要求（如IEC、NF、VDE等），确保系统合规并简化第三方审核。 4 节省时间与提高精度 复杂计算 根据既定场景进行 潮流计算 过载 吸收负荷峰值 （如多个电动车充电 桩同时工作） 保护装置跳闸， 业务连续性中断 极端运行方式仿真 确保选型安全 安全 生产条件的 快速变化直接影响 短路电流 如果短路无法在允许 时间内检测并消除， 可能危及 人员和财产安全 采用对称分量法计算 以选择合适的 保护装置 06 选型软件： 应对新挑战的解决方案 3. 多源电网的复杂性日益增加，需要先

发电厂电气部分课程设计 发电厂电气部分课程设计 1. 电气主接线设计原则和程 序 2. 主接线方案的拟定与选择 3. 计算短路电流 4. 选择电气设备 5. 绘制电气主接线图 1. 电气主接线设计原则和程序 1. 电气主接线设计原则和程序 一、对电气主接线的基本要求 二、电气主接线设计的原则 三、电气主接线的设计程序 3 一、对电气主接线的基本要求 电气主接线的重要性 性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施 工设计阶段等四个阶段。在各阶段中随要求、任 务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设 计思路、方法和步骤基本相同。  1. 对原始资料分析  2. 主接线方案的拟定与选择  3. 短路电流计算和主要电器选择  4. 绘制电气主接线图  5. 编制工程概算 2. 主接线方案的拟定与选择 2. 主接线方案的拟定与选择 一、对原始资料分析 二、主接线方案的拟定与选择 三、主变压器容量的确定原则 ，发电厂或变电站在电力系统 中的位置 ( 地理位置和容量位置 ) 和作用，本期 工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中 性点接地方式等。 主变压器和发电机中性点接地方式是一个综合性 问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电 压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘 水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和 发电机的运行安全以及对通信线路的干扰等。 18 一、对原始资料分析 (2) 电力系统情况，包括电力系统近期及远景发展

全球最大储能电站起火，火势蔓延，疏散2000名居 民，释放有害气体 03 工商业储能 全方位安全防护解决方案白皮书 04 电池热失控是储能系统的核心安全隐患。锂离子电 池在过充、高温、内部短路或机械损伤时，可能引发链式 放热反应，导致温度急剧上升（在数分钟内增加到超过 500℃）并释放可燃气体（如氢气、一氧化碳等，在高 SOC的情况下，超过5%的浓度即被认为达到气体爆炸 极限）。 击、电弧和短路风险。电气绝缘失效、接线错误或设备老 化可能导致高压电弧放电，瞬间释放巨大能量并引燃周 边设备。此外，电池簇并联运行时的环流问题可能加剧 局部过热。防范需依赖绝缘监测系统、电弧检测装置、 物理隔离设计以及定期维护，同时需严格遵循国际电 气标准。 电气危险 1.3 穿刺 电池老化 冒烟 起火 热失控 热滥用 电气滥用 机械滥用 无热失控 内部短路 爆炸 极端温度下 极端温度下 隔热塌陷 锂枝晶 刺穿隔膜 变形/隔膜撕裂 过充/ 过放 内部 短路 过热 挤压 工商业场景的储能系统需适配复杂环境（如高温、 粉尘、振动），设计难度高。电池一致性管理、通风散热设 计、消防系统集成等环节稍有不慎即埋下隐患。运维阶 段需持续监测电池健康状态（SOH）、均衡电芯电压并 更换老化组件，但专业技术人员短缺可能导致误操 作。此外，多系统协同（如光伏+储能）增加了故障诊断

AM 系列综合保护装置 典型硬件 ASCP 电气防火限流式保护器 当低压配电回路发生短路故障时， ASCP200 电气防火限流式 保护器能以微秒级速度快速限制短路电流以实现灭弧保护，从而能 显著减少电气火灾事故，有效克服传统断路器、空气开关和监控设 备存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火 花大，以及使用寿命短等弊端，特别适合配套充电桩使用？ 大量非线性负载使用会导致中性线

安全智慧用电物联网解决方案提供商 隐患“多” 用电负载多样 违规用电 工厂集生产、办公和生活于一体，占地面积大、建筑类型多、 功能划分复杂、机器种类繁杂，用电负载多样； 电气设备老化、监测不及时等造成的短路、漏电、过流、过 载、过欠压、线路过温等问题极易引发电气火灾； “ 私拉乱接”、“就近取电”等不规范用电行为给用电安全带来 很大隐患，靠规章制度很难解决； 导致设备使用寿命缩短，造成设备损坏； 加大线路损耗，发热严重引发电气火灾； 工厂智慧用电管理系统”是鼎鼎安全针对工厂用电安全及节能降耗所研发的安全智慧用 电综合管理平台。 深度应用“物联网 + 电气安全与控制”技术，以安全用电为设计核心，实现用电可视化、 信息化与可控化管理。对短路、过压、过载、线温过高、漏电等引发电气火灾的主要隐患 进行实时监测和报警，科学有效地防止电气火灾事故发生，确保电气隐患早发现、早报警、 早处置，防患于未“燃”。 实时采集厂区内生 智能 双碳 高效 方案架构 系统功能介绍 用电安全 隐患早发现、早解决 全时监测 隐患报警 实时预警、报警 隐患统计分析 报警优先级处理 个性化报警策略 三相不平衡 漏电 短路 过欠压 过流 过载 线路 过温 ...... 全面掌握工厂用电异常，最大限度预防电气火灾 防患于未燃 从“人防”到“技防”，实现用电安全监管智能化 通过管理后台，对辖区整体运行数据动态展示，

确保用电安全，及时切除隐患，避免发生电气火灾。  电气安全监测，监测用电回路中的漏电流、线缆温度、故障电弧等电气火灾参数  烟感监测，监测烟感状态  当线路发生短路时在 150 微秒内切断回路，无危险火花产生，起到短路灭弧作用  视频监控，监控公共区域的视频 电气安全 ( 三 ) 设 备 管 理 智能照明、空调管理、设备能效 自动调节，提供高质量照明体验，智慧点亮建筑。  泄漏电流 而导致的电气火灾。 ASCP 电气防火限流式保护 器 当低压配电回路发生短路故障时， ASCP200 电气防火限流式保护器能在 150 微秒内快速限制短路电流以实现灭弧保护，从而能显著减少电气火灾事故， 有效克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电流 时间长、短路时产生的电弧火花大，以及使用寿命短等弊端。 智能照明 Acrel-Bus 智能照明控制

将电池单体充电至电压达到充电终止电压的 1.5 倍或时间达到 1h 2 过放测试 不爆炸、不起火 将电池单体放电至时间达到 90min 或电压达到 0V 3 短路测试 不爆炸、不起火 按照 GB/T36276-2018 中 A.2.14 的短路试验步骤， 将电池单体正、负极经外部短路 10min 4 跌落测试 不爆炸、不起火 将电池单体的正极或负极端子朝下从1.5m高度处 自由跌落到水泥地面上 1 次 5 加热测试 压、过流、高温、 低温、漏电、通信异常、电池管理系统异常等状态时，能显示并上报告警信息， 通知 PCS 及后台监控系统，以及时改变系统运行策略。 4、电池系统保护功能：包括：过充、过放、超温、短路、反接、过载等保 护，且保护定值可整定。在电池系统运行时，如果电池的电压、电流、温度等模 拟量出现超过安全保护门限的情况时，电池管理系统能够实现就地故障隔离，将 问题电池簇退出运行，同时上报保护信息。 储能变流器 PCS 功能特点：  支持三相 100%不平衡带载运行；支持离网、多机直接并联、VSG、并离网切 换等多种功能；  选配 STS 装置，支持并、离网运行模式在线无缝切换；  具有短路支撑和自恢复功能（离网运行时）；  具有有功、无功实时可调度和低电压穿越功能（并网运行时）；  具备削峰填谷自动运行策略功能；  支持多类型负载单独或混合接入（阻性负载、感性负载、容性负载）；

的尘埃粒子浓度超过 3.52×10 �粒 /m³（ISO 14644-1 Class 8 标准）时，CPU 风扇堵塞频率增加 40%，散热 效率下降导致服务器过热告警频发。 • 粉尘积聚会引发 PCB 板短路，某北方数据中心因沙尘暴导致全年 设备故障中有 68% 与粉尘相关。 1.1.3 温湿度波动： • 铜腐蚀对于湿度较敏感，在相对湿度 >60% 时，腐蚀速率呈指数 增长；昼夜温差 >10℃会导致冷凝水积聚，某中部数据中心因此 腐蚀可能削弱冷板、连接管件或密封件的结构 完整性，增加冷却液泄漏的风险。冷却液泄漏不仅直接损坏设备， 其成分（通常是水 - 乙二醇混合物或介电流体）也可能与腐蚀性 气体或产物发生反应，形成二次腐蚀或导电通路，导致短路。 III. 冷凝风险依然存在（虽然降低，但未消除）： 冷板表面温度低于露点： 冷板表面温度通常设计得较低（可能低 于机房露点温度），以实现高效散热。如果机房湿度控制不佳或 存在温度波动，冷板表面及其附近区域仍有可能结露。露水溶解 腐蚀对高密度设备的破坏性后果更严重： 失效代价高昂： 单台 20kW+ 的服务器通常承载着极高的计算负 载或关键业务，其失效造成的损失远大于低密度设备。 故障模式多样： 腐蚀不仅会导致传统的电气故障（如导线开路、 焊点失效、短路），还会直接威胁液冷系统的核心——冷板的散 热效能（堵塞、泄漏）和密封性，引发连锁反应，可能导致灾难 性的过热故障或液体泄漏损坏。 维护难度增加： 高密度液冷服务器通常设计紧凑，维护空间有限。 因

体系如 下图所示。 10 稳定形态 稳定形态 稳定形态 高比例电力电子 电力系统强度 调节强度 支撑强度 稳定形态 动态过程 调节强度 支撑强度 广义惯量 惯量冲击比 短路比 阻抗比 频率强度 电压强度 图 3 电力系统强度分类体系 从稳定形态上讲，“系统强度”包含频率强度与电压强度两个维 度。从动态过程上讲，根据系统中电压/频率控制措施是否处于有效 工 电网对电力电子设备的支撑能力。传统交直流系统的电压支撑强度可 通过系统短路比进行量化，但对于高比例新能源电力系统而言，由于 新能源经低压网络接入电网，当新能源场站覆盖范围较大时，各场站 节点系统侧的戴维南等值阻抗比(记为 X/R)可能根据接入点的电压等 级、无功分布等不同存在较大差异，对系统的最大传输功率与短路比 造成影响。对于多新能源场站接入系统来说，通常将短路比作为主要 指标，将 X/R 作为辅助指标，帮助评估交流系统的电压支撑强度。 [5]Australian Energy Market Operator ． System strength in the NEM explained[R]．2020． [6]周瑀涵，辛焕海，鞠平．基于广义短路比的多馈入系统强度量化原理与方法： 回顾、探讨与展望[J]．中国电机工程学报，2023，43(10)：3794-3811． [7]徐政．新型电力系统背景下电网强度的合理定义及其计算方法[J]．高电压技

7.2 安自策略计算...............................................................................783 4.7.3 短路电流计算...............................................................................787 4.7.4 最优潮流计算 1288 8.7.1 保护定值整定计算.....................................................................1288 8.7.2 短路电流计算.............................................................................1295 8.7.3 潮流计算.. 围。 c) 图 层 显 示 透 明 度 控 制 ： 设 置 图 层 显 示 的 透 明 度 （0%~100%）。 2.2.1.1.1.9 空间分析 提供基于空间拓扑关系实现包括缓冲区分析、最短路径分析、空间 统计分析和叠加分析等空间数据分析功能。 2.2.1.1.1.10 图形输出 提供打印设计、预览、制图、打印及数据导出等功能，支持将图形 导出为 BMP、PNG、JPG、SVG 等格式的文件。