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曹军威:电能质量治理应重视综合施策

北极星输配电网  来源:中国电力新闻网  作者:北京智中能源互联网研究院首席科学家 曹军威  2018/2/1 11:07:28  我要投稿  

北极星输配电网讯:电能质量的好与坏,关系着广大企业的生产质量,也关系着各种高精尖设备的良好运行,更关系着亿万群众的用电水平。近日,北京智中能源互联网研究院首席科学家曹军威说:“目前我国电能质量治理存在机制、管理以及标准规范缺失;重监测轻分析;综合治理措施不足等问题,再往后工作中,尤其应该重视综合治理、综合施策。”

中国电力报:当前我国电能质量状况怎样?与国外相比情况如何?

曹军威:随着近些年来我国电力事业的快速发展,装机容量的大幅度提升,供需矛盾逐渐不再是电力系统发展的主要矛盾。电网中非线性负载、冲击性负载和不对称性负载不断增加,同时,信息时代各种精密、敏感的生产设备对传统的电网电能质量提出了更高要求,这些都使得电能质量成为日益凸显的问题。

当前国外的电能质量治理工作,从调研监测、高级分析、装置研制、效果评估等电能质量综合治理相关的各个环节建设都比较完善。我国电能质量相关学术研究也进行了很多年,但尚不能在电网公司或产业主体形成系统化的工作机制。

中国电力报:进入新时期,我国电能质量领域呈现出哪些新问题和新特点?

曹军威:自20世纪80年代以来,用电负荷结构发生了重大变化,诸如半导体整流器、晶闸管调压及变频调整装置、炼钢电弧炉、电气化铁路和新型家用电器等负荷迅速发展,其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性,对电能质量造成了严重的“污染”,带来了一系列新的电能质量问题,如脉冲暂态、电压暂升、电压暂降和瞬时供电中断等。与稳态电能质量问题相比,这类电能质量问题发生更随机,持续时间更短,称之为动态电能质量问题。

中国电力报:我国电能质量治理过程中存在的哪些非技术问题?

曹军威:目前存在的问题主要有三方面。

一是机制、管理以及标准规范的缺失。

虽然电能质量问题的治理是一个涉及到电网、用户等多方的综合治理和协作治理过程,电网公司的确在其中起到核心作用。目前电网公司在电能质量相关工作还没有形成行之有效、统一明确的管理架构,往往需要从客户服务、生产计划、技术研发等多方面协调配合。

从中国电能质量标准制定、修订过程及内容看,2000年以后基本参考IEC相关标准,但修订速度较慢,涉及到区域电能质量分析与评估等方面的内容缺乏细致统一的技术规范,尚未形成可以指导实际操作的规范,使得问题的界定和评估没有可操作的指引,增加了电能质量综合治理的落实难度。

二是重监测轻分析。目前国内有部分电力公司已陆续开始了电能质量监测系统的建设,有的已初具规模。目前各类电能质量监测系统基本都能较好地实现基础电能质量数据的存储、展现和初步分析等功能,主要功能为巡检、远程操作、数据查询分析、报表统计等,缺乏基于数据挖掘功能支撑的高级分析应用。在配网侧安装的电压质量监测仪等终端,虽然能够监测电能质量,但信息存储在终端中,不能与主网的监测系统有效集成。在用户侧对于重要敏感负荷没有进行有效的监测,电能质量事件主要依靠客户投诉来处理。

针对海量暂稳态监测数据的高级分析应用方面尚有欠缺,对电网运行分析的指导性作用较为有限,难以在事故分析、风险评估中发挥更大作用。整体而言,针对电能质量大数据分析技术研究还不够深入,实用性的高级分析缺乏在线实时数据和计算的支撑,阻碍了电能质量高级应用的发展。

三是综合治理措施不足。在推动新型电力电子技术在配电网中应用以提高电网供电质量,实现重要区域和用户电能质量问题综合治理方面,电网公司尚未形成有效工作机制,不能及时与用户良好互动。

中国电力报:当前电能质量治理有哪些新方法、新措施、新经验?

曹军威:目前电能质量治理主要有两套方案配合使用。一是区域电能质量综合治理,在电能质量事件频发和敏感用户集中的区域,通过集中方案治理,提升整个区域的电能质量水平。另一方案是对敏感用户定制综合治理方案,统一解决谐波污染、无功功率、三相不平衡、电压波动、闪变、暂升、暂降等多种电能质量问题。两种方式可以相互配合,形成既经济又高效的差异化解决方案。

同时,电能质量综合治理还应充分利用相关技术手段,采用电能质量监测、纪录、分析装置及系统;改善电能质量的咨询、评估、改进设计机构,提出综合治理方案;改善电能质量装备系列,如普通UPS电源及具有动态补偿功能的新一代UPS电源、具有动态补偿功能的新一代稳压电源、动态电能质量控制器系列产品;按不同电能质量供电的分配、投切、计价系统及装置等等。

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