近年来，我国电网规模和复杂程度已达很*，但潮流分布不均大大制约了电网供电能力，发电调节、负荷转移等传统潮流控制手段速度慢、效果差，在某些场合无法满足潮流快速、灵活、精准控制的实际需求。
统一潮流控制器（UPFC）是功能强大的柔性交流输电装备，可实现潮流的快速、灵活、精准控制。但UPFC技术的拓扑结构复杂，技术研发难度大。长期以来，全球UPFC技术和市场被美国企业垄断。
自2006年开始，在国家电网有限公司重大科技示范工程等项目支持下，国网江苏省电力有限公司电力科学研究院组织团队牵头开展了UPFC技术攻关。
实现UPFC技术从无到有的突破需要做好从基础研究、关键核心技术突破到综合示范的全链条布局，这离不开技术、标准和产业的协同创新。通过分析UPFC在电网中应用推广的标准化需求，我们创建了新一代UPFC整体技术架构。在技术攻关过程中，我们及时将重大成果转化形成标准提案，开展标准研制，并在装备研制、工程建设中检验和优化技术创新及标准研制内容，反复迭代，促进了UPFC技术和标准水平的持续提升。
1、概述（LYDCS-3000直流接地故障仪测试速度大大提高）
是新一代直流接地故障测试仪。它能够适用于任何电压等级的直流系统，配备了高精度的检测钳表，通过对多种信号的高效处理大大提高了检测范围与抗干扰能力；采用了优良的算法和*模糊控制计算理论，将被检测绝缘支路的优势程度以数值的形式表示出来，充分体现了人工智能的*性；对于接地点位置的断定，它们更是拥有准确的判断力，每次检测都能够指出接地点位置及方向。
本装置以系统安全为首要前提，按行业标准的*高要求，以可靠的低频信号方式进行检测，并在现场进行了大量的实际应用，对系统无任何影响。
发电厂、变电站的直流系统为控制、保护、信号和自动装置提供电源，直流系统的安全连续运行对保证发供电有着极大的重要性。由于直流系统为浮空制的不接地系统，如果发生两点接地，就可能引起上述装置误动、拒动，从而造成重大事故。因此当发生一点接地时，就应在保证直流系统正常供电的同时准确迅速地探测出接地点，排除接地故障，从而避免两点接地可能带来的危害。
用于在不断电情况下查找发电厂、变电站直流系统接地点的准确位置。各种类型的接地故障，均能迅速地查找出接地点，准确率达到100％。
本仪器与国内外同类型的仪器相比具有以下优点：
1、使用简单。本仪器只需打开电源开关就可直接使用，无需别的按键操作。
2、安全可靠。本仪器无需停浮充电机及其它一切电源，对直流系统没有任何影响。
3、适用电压等级多。直流系统220V、110V、48V、24V都可以使用。
4、适用范围广。任何类型电厂、变电站、煤矿、化工厂等供电部门都可使用。
5、携带方便，信号接收器自带电池，无需外接电源，可以随身携带到任何地方查找接地点。
6、直流系统不断电查找接地点，不影响系统正常工作。
7、抗干扰能力强，克服了系统分布电容的影响。
8、智能化充电管理，减少充电时间，延长电池寿命。
2、工作原理（LYDCS-3000直流接地故障仪测试速度大大提高）
用于在不断电情况下查找发电厂、变电站直流系统接地点的准确位置。该仪器在原理上引入一种全新的探测方法----波形分析法，其主要特点和优点：检测灵敏度高、排查系统分布电容能力强、不断电查找、不影响系统正常运行、抗干扰能力强、安全可靠等。
波形分析法，就是利用在直流母线与地之间加入一种特定的周期性电压信号，通过卡钳式探头探测各支路电流，分析、计算电流信号基波与谐波的相位及相位差，进而判断是否存在接地故障及接地故障点。
本装置由信号发生器、信号接收器和信号采集器（卡钳）三部分组成。在查找直流系统故障时，三者须同时配合使用。
本信号发生器不采用传统的LC或RC的振荡电路，而采用全新的数字技术，因而具有信号稳定的特点。该信号发生器由单片机、A/D转换电路、信号放大滤波电路、功率放大及隔直电路、输出反馈及保护等部分组成，其实现原理图如下：
信号发生器原理图
信号接收器原理图3、技术指标（LYDCS-3000直流接地故障仪测试速度大大提高）
1、信号发生器
输出信号频率：2.5Hz
信号空载输出电压：±20V±5%
信号电压幅值偏差：<5%
信号短路输出电流：≤80mA
输出口抗冲击能力：400V直流冲击
电源电压：AC220V±10%
电压频率：50Hz±5%
输入保险：200mA
*大功率：3W
体积：300mm×270mm×200mm
2、信号接收器
信号电流检测灵敏度：0.5mA
信号发生器阻抗：40KW
*大输出电流：2.5毫安
接收器显示：数字0-19
体积：210mm×100mm×32mm
A钳口尺寸：Φ50mm
B钳口尺寸：Φ7mm×9mm
3、整机
检测*大接地电阻：300KΩ
检测*大电容：20μF
接地电阻测量精度：0-4.5KΩ 偏差≤0.5KΩ
接地电容检测范围：3-60uF
接地电容测量精度：3-10uF 偏差≤1uF
4、结构（LYDCS-3000直流接地故障仪测试速度大大提高）
1、整机构成
①信号发生器 ②信号接收器 ③A钳（大钳）④B钳（小钳） ⑤信号输出线 ⑥电源线
2、信号发生器（见图1）
图1 信号发生器面板图示意图【电源输入】：信号发生器工作时需要外接AC220V电源，该电源插座下部方框内有一保险丝（2A）。
【电源开关】：开机时将开关标有“I"的一端按下，关机时将另一端标有“O"的一端按下。
【输出指示】：打开电源后信号发生器即开始输出信号，信号输出正常时，输出指示灯会闪烁，表示有正常低频电压输出。
【信号输出】：信号输出口。使用时插入输出引线，通过其输出信号。
信号发生器的接入：
信号输出引线插入信号发生器，红夹夹母线，黑夹接地线。确定信号发生器正确接好后，打开信号发生器电源开关。
根据直流系统接地故障的情况，将信号发生器接到靠近蓄电池输出端的母线和地线上。已检测到有接地但回路走向较远的支路，为提高检测精度，可把信号发生器接在离故障区域更近的支路始端的直流保险出口处，或回路下面的直流小母线上。检测时，应使信号发生器始终接在直流支路的电源端，而故障检测器和钳表始终在直流支路的负荷端进行检测。
3、信号接收器
信号接收器面板(见图２)
图2 信号接收器面板图【A钳接口】：接标记为“A"的接收钳，此钳为大钳。
【B钳接口】：接标记为“B"的接收钳，此钳为小钳。
【液晶屏】：点阵式液晶显示器。
【电源开关】：开机或者关机均按“ON/OFF"键。
信号接收器的使用：
用卡钳分别钳在与故障母线相联的各个主回路上，并分别看液晶显示器显示情况。绝缘值由低到高用0-19显示，01表示绝缘较差，19表示绝缘良好。当液晶显示器显示一较低的数值时，便可确定故障出现在此主回路上，然后再将卡钳分别测与故障主回路相联的各分支路，通过液晶显示器状态确定故障支路，依次类推，用同样的方法便可找到*终的故障支路。
检测出接地支路后，对具体接地故障点进行定位检测。用户在检测时，可以采取二分法进行故障区域的检测定位。在每次检测后，故障区域均按二分取点方式进行下一次的检测定位，以便迅速地检测出具体的接地故障点；假设在A处检测时有接地状况，在B处检测时没有接地状况，就可以判断接地故障点在A-B之间。同时可根据馈线电缆走向和设备连接情况，对故障支路的各个馈线入口分别进行检测，找出故障支路，进一步将故障定位。
本仪器所配卡钳可用来测量母线上的电流、馈线上的电流，其灵敏度很高。由于其灵敏度高，在手拿卡钳抖动时，可能因磁通变化而造成故障检测仪显示数据不稳定。因此，测量时应尽量拿稳卡钳或钳住馈线后松开手，让它固定在测试位置，直到测量到稳定的数据为止。
4、信号输出线
红色引线接故障母线端。黑色引线接地。红色插头插入信号发生器的“L"端，黑色插入“
" 
图3 信号输出线示意图5、注意事项
由于装置是精密仪器，在运输、使用和存放时要小心轻放，各部件要防止摔、跌等强烈震动。
信号源应加在故障母线和地上。
本仪器钳型卡钳只能卡直流回路不能卡交流回路。
当各个支路都无明显接地时，应注意接地点是否在供电部分，例如蓄电池、充电机等部位。
在检测过程中，钳表和信号接收器不用时请关闭电源，以延长电池的使用时间。
信号接收器电量不足时，应及时更换电池，以提高检测的准确性。
由于钳表的灵敏度很高，检测时不要用手握钳表，应让钳表处于静止状态，以免影响检测准确度。
历时10余年，我们在国际上创造了了模块化多电平的新一代UPFC技术，研制了《统一潮流控制器工程设计导则》等10项企业标准，实现了UPFC技术在国内的应用推广，建成南京西环网UPFC等工程。
新一代UPFC技术代表了当前潮流控制的最高技术水平，具有国际推广前景。然而，技术在国际推广过程中遇到一系列问题，诸如国外同行对模块化多电平UPFC技术的原理、结构、特点和应用情况不了解；*技术的国际推广应用需要配套的国际标准，但新一代UPFC的国际应用无相关国际标准可遵循；智能装备相关的国际标准编制形成统一意见难度大等。
为此，我们编写了相关英文专著，由国际很有名的出版机构爱思唯尔出版发行。专著的发行增强了新一代UPFC技术的国际影响力。同时，我们借助国际电工委员会（IEC）、国际电气和电子工程师协会（IEEE）举办了9场新一代UPFC技术的国际研讨会与专题报告会，向各国与会代表介绍了新一代UPFC技术的特点和应用成效，获得了广泛共识。我们还基于新一代UPFC技术，在IEC、IEEE牵头成立了UPFC标准工作组，主导编制IEC标准2项、IEEE标准4项，将我国自主知识产权UPFC技术原则推向国际，助力我国*UPFC技术、标准和装备“走出去"目标实现。依托标准研制的UPFC技术产品已在全国25个省份的电网投用，并出口至北美、东南亚。
2020年10月，UPFC系列标准作为唯依的企业标准荣获2020年度中国标准创新贡献奖一等奖。这既是国家标准化管理机构、有关专家和社会各界对UPFC自主创新成果的肯定，同时也是对国家电网公司企业标准在带领重要产业创新发展中所起的作用的认可。
新一代UPFC技术成果是一个新起点。新型电力系统发展背景下，电网出现了广泛的潮流控制需求和更丰富的潮流控制场景。目前，我们正在研发经济紧凑的可控移相器技术、装备和标准，与新一代UPFC技术形成应用场景互补，以满足负荷密集地区电网广泛的潮流控制需求，支撑新型电力系统发展。
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