電能質(zhì)量管理存在問題及對策分析

馬春玲

摘 要：電能質(zhì)量通常包括了電壓質(zhì)量和電流質(zhì)量，電能質(zhì)量管理主要是電壓質(zhì)量的管理。電能質(zhì)量問題的產(chǎn)生涉及到多方面的因素，要對問題進行有效控制也是一個復(fù)雜的、系統(tǒng)化的工程。采取科學(xué)、合理的措施進行電能質(zhì)量管理是電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的重要保障。完善的電能質(zhì)量管理體系是保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的關(guān)鍵，也是電網(wǎng)實現(xiàn)智能化的重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量；管理；問題；對策；

一、電能質(zhì)量的概念

電能質(zhì)量是在電力系統(tǒng)運行當中產(chǎn)生的，電力系統(tǒng)的運行效率決定著電能質(zhì)量的優(yōu)劣。保持電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性是提高電能質(zhì)量的有效方式。電能質(zhì)量就是指供電的有效性。隨著社會的不斷發(fā)展，對電能質(zhì)量的解釋也有很多。從不同的角度看待電能質(zhì)量的問題也會得出不同的電能質(zhì)量的概念。電力用戶認為電能質(zhì)量就是供電的好壞，不出現(xiàn)停電的現(xiàn)象就說明了電能質(zhì)量比較好。從電力設(shè)備的制造廠商來說，電能質(zhì)量就是，設(shè)備能否滿足供電的需求。滿足的話就說明設(shè)備的供電質(zhì)量好。從社會發(fā)展的角度看，對電能質(zhì)量的不同認識也受到社會經(jīng)濟水平的制約，電力系統(tǒng)的發(fā)展程度決定了電能質(zhì)量的優(yōu)劣?，F(xiàn)階段我們普遍采用的電能質(zhì)量的定義是供電設(shè)備在為用戶提供穩(wěn)定的電能過程中，設(shè)備的運行穩(wěn)定性。這個定義也是現(xiàn)在比較常用，主要是通過對設(shè)備故障的測試來檢驗供電的質(zhì)量問題。該定義清楚明了，但是也有其局限性，需要有關(guān)部門進一步對其進行研究。

二、電能質(zhì)量管理存在的主要問題

隨著電網(wǎng)智能化改造的不斷深入以及新技術(shù)的應(yīng)用，我國的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益完善，電網(wǎng)性能不斷優(yōu)化，已經(jīng)能滿足電網(wǎng)用戶的基本需求。但是，在電能質(zhì)量管理方面還存在不足，據(jù)統(tǒng)計，由于電能質(zhì)量管理的問題導(dǎo)致的電能質(zhì)量不達標的比例超過了60%。電能質(zhì)量管理存在的主要問題有：（1）未建立起及時的變電站母線電壓自動化調(diào)控機制。母線調(diào)控不及時是造成電壓越限的主要原因。（2）小水電上網(wǎng)管理制度缺失。小水電的不規(guī)范上網(wǎng)會導(dǎo)致變電站35KV和10KV母線電壓越限。（3）電網(wǎng)配置不合理。例如近幾年城鎮(zhèn)化發(fā)展較快，原先的郊區(qū)已經(jīng)迅速發(fā)展成為城市新中心，但電網(wǎng)供電設(shè)施跟不上，導(dǎo)致線路供電半徑過大，直接影響了供電的可靠性和穩(wěn)定性。（4）電網(wǎng)基層管理水平低下。有數(shù)據(jù)表明，縣級或縣級以下電壓越限的時長遠遠大于上級母公司。（5）電網(wǎng)污染治理缺乏。電網(wǎng)本身存在大量的非線性負荷、沖擊負荷以及不平衡負荷接入系統(tǒng)等，對電能質(zhì)量形成嚴重威脅，而現(xiàn)階段對這些污染的治理還未得到充分重視。

三、產(chǎn)生的電能質(zhì)量問題的原因

電能質(zhì)量的優(yōu)劣受到經(jīng)濟發(fā)展水平以及電力系統(tǒng)發(fā)展水平的制約，先進的電力系統(tǒng)以及科學(xué)化的技術(shù)水平才能為電能質(zhì)量提供有效的保障。因此，近些年來我國特別重視對電力系統(tǒng)技術(shù)的研究，使用先進的科學(xué)手段來提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。我國現(xiàn)階段對電能質(zhì)量的研究也更加廣泛，很多專業(yè)的人士和部門都參與到了研究的課題中。經(jīng)過專業(yè)的研究我們得出了產(chǎn)生電能質(zhì)量問題的原因：

1.電力企業(yè)為了提高其經(jīng)濟效益，以及供電的自動化水平，注重對先進電子技術(shù)的使用，但是這些技術(shù)設(shè)備和電能質(zhì)量存在一定的不適應(yīng)性。如果計算機的計算值出現(xiàn)了偏差，那么在自動化系統(tǒng)的運行中，就很容易降低電能的質(zhì)量，工作人員也沒有辦法及時對問題進行處理，因為電力系統(tǒng)的自動化，在實際的操作過程中，存在技術(shù)應(yīng)用的難題。

2.現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的供電結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的改變，電氣設(shè)備的大功率、大負荷造成了供電的不穩(wěn)定性。因為這些大功率用電器的使用，使得電能在供應(yīng)的過程中不能保持一個合理的速度，過大的電流會損害或者產(chǎn)生對電力系統(tǒng)的過度消耗，從而也降低了電能的質(zhì)量。

3.市場競爭的加劇，導(dǎo)致了各個電力企業(yè)為了爭取更多的市場份額，在電力系統(tǒng)的管理上出現(xiàn)了一定的分歧。為了提高用戶的滿意度，很多電力企業(yè)都實行的開放性的電力管理模式，用戶也可以對供電進行簡單的控制，所以這就造成了電力系統(tǒng)的混亂，用戶在使用的過程中，很容易出現(xiàn)一些錯誤，影響了供電的穩(wěn)定性和安全性，從而降低了電能的質(zhì)量。

四、電能質(zhì)量問題的分析方法

通過一定的方法對電能質(zhì)量進行分析，是保障電能質(zhì)量以及提升電能質(zhì)量監(jiān)測、控制以及管理水平的前提?，F(xiàn)階段運用到的電能質(zhì)量分析方法主要有：

1.時域仿真法。這是現(xiàn)階段電能質(zhì)量問題分析采用的主要方法，它是利用各種時域仿真程序例如EMTP、EMTDC以及NETOMAC等對電能質(zhì)量問題中的暫態(tài)現(xiàn)象進行分析。這種分析方法的缺點是在進行仿真計算之前要預(yù)先知道暫態(tài)過程的頻率覆蓋范圍，同時在模仿開關(guān)的過程中存在數(shù)值失真的現(xiàn)象。

2.頻域分析法。這是電能質(zhì)量中諧波問題分析的常用方法，有頻率掃描、諧波潮流計算以及混合諧波潮流計算，后者由于可以對非線性負載控制系統(tǒng)進行精細的動態(tài)特性描述，建模簡單，在近些年運用較多。其缺點是計算量大，耗時較長。

3.基于變換的方法。主要包括了Fourier變換法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、二次變換法、小波變換法以及Prony分析法等。

五、電能質(zhì)量問題的控制

1.要重視電能質(zhì)量分析以及控制領(lǐng)域的基礎(chǔ)性工作。例如研究并建立起電能質(zhì)量的評價體系、積極研究并創(chuàng)新電能質(zhì)量分析的方法、技術(shù)和理論。

2.積極推廣以DSP為基礎(chǔ)的實時數(shù)字數(shù)字信號處理技術(shù)。該技術(shù)通過程序?qū)﹄娔苜|(zhì)量進行控制，調(diào)試簡單，易于實現(xiàn)并網(wǎng)運行和智能化控制，對系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性以及靈活性提升具有重要意義，在控制領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。

3.要深入研究并創(chuàng)新電能質(zhì)量的檢測技術(shù)。現(xiàn)有的檢測設(shè)備雖然符合持續(xù)性以及穩(wěn)定性指標，但對于快速捕捉、更高的采樣速率以及有效的分析和自動識別系統(tǒng)要求還有一定的差距，需要加大研究力度，發(fā)展新的檢測技術(shù)。

4.采取積極措施，加強電能質(zhì)量管理。電能質(zhì)量的好壞直接影響到用戶的滿意度，通過加強電能質(zhì)量管理，促進電能質(zhì)量，也是控制和解決電能質(zhì)量問題的關(guān)鍵所在。

5.電能質(zhì)量的監(jiān)測。一是要建立嚴格的監(jiān)測制度，例如連續(xù)監(jiān)測、定時巡回監(jiān)測和專項監(jiān)測；二是要鼓勵檢測技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)，因應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展需要開發(fā)可靠、有效的監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備；三是要積極利用先進的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，加快發(fā)展監(jiān)測技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化，確保監(jiān)測結(jié)果的及時、準確。

六、結(jié)語

電力是現(xiàn)代社會正常運行的動力，電能質(zhì)量問題關(guān)系到千家萬戶，電能質(zhì)量問題的解決既需要依靠技術(shù)手段，也需要規(guī)范化的制度管理，兩者缺一不可。電能質(zhì)量管理是電網(wǎng)管理的重要內(nèi)容，必須要按照電能質(zhì)量管理標準，建立起嚴格的管理體系，將電能質(zhì)量管理從被動轉(zhuǎn)為主動、從松散管理走向制度化管理，從應(yīng)對問題轉(zhuǎn)為預(yù)防問題。

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