電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)及管理

樸磊+韓俊玲

摘 要：隨著我國(guó)電力工業(yè)改革的完成和不斷完善，電力工業(yè)逐漸完成市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)軌，競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的促進(jìn)下，有效地帶動(dòng)了電力工業(yè)的快速發(fā)展，以最小成本的付出，實(shí)現(xiàn)最大收益的回報(bào)是電力工業(yè)的生產(chǎn)目標(biāo)，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就需要電力工業(yè)做好電能質(zhì)量的管理與控制，確保電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。此外，這幾年來(lái)，電力工業(yè)由于電能質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)的糾紛與爭(zhēng)議越來(lái)越多，也需要通過(guò)對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行有效地監(jiān)控與管理，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行水平的整體高度。文章主要對(duì)電能質(zhì)量的特點(diǎn)和評(píng)價(jià)進(jìn)行了闡述，對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的目的、完善措施與方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，具體如下所述。

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量；監(jiān)測(cè)；目的；措施；方式方法

1 電能質(zhì)量的特點(diǎn)

電能屬于一種產(chǎn)品，與普通產(chǎn)品有所區(qū)別，因此，電能質(zhì)量也與普通產(chǎn)品質(zhì)量有所不同，經(jīng)過(guò)總結(jié)電能質(zhì)量有以下兩方面特點(diǎn)：

（1）電能質(zhì)量的高低，不完全由電力企業(yè)所決定，甚至有一些電能質(zhì)量指標(biāo)，如電壓波動(dòng)、諧波等指標(biāo)，是由用電用戶的干擾而決定的。除此之外，電能質(zhì)量還會(huì)受到意外事故以及外部影響，例如雷擊等無(wú)法預(yù)測(cè)的因素影響。

（2）供電地點(diǎn)不一樣或者供電時(shí)間不一樣，會(huì)導(dǎo)致電能質(zhì)量指標(biāo)的不同，通過(guò)這一點(diǎn)，說(shuō)明電能質(zhì)量受到時(shí)間和空間的限制，屬于一種動(dòng)態(tài)變化的狀態(tài)。

2 電能質(zhì)量的評(píng)價(jià)

這幾年來(lái)，我國(guó)電力工業(yè)改革不斷完善，電能作為一種商品，需要根據(jù)質(zhì)量制定價(jià)格，提供優(yōu)良質(zhì)量的電能，才能確保價(jià)格的合理性，所以科學(xué)、合理的電能質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，是進(jìn)行電能評(píng)價(jià)的有力保障。只有明確電能質(zhì)量評(píng)價(jià)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，才能對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行有效的管控和監(jiān)測(cè)，與此相對(duì)應(yīng)，只有通過(guò)科學(xué)、準(zhǔn)確的電能監(jiān)測(cè)，才能發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量存在的問(wèn)題，及時(shí)給予解決，保證較高的電能質(zhì)量。

電能質(zhì)量評(píng)價(jià)是一個(gè)非常寬泛的課題，一方面電能質(zhì)量可以從供電的否達(dá)標(biāo)情況進(jìn)行衡量，另一方面可以通過(guò)對(duì)指導(dǎo)用戶用電的角度進(jìn)行衡量。這兩個(gè)指標(biāo)一個(gè)屬于技術(shù)性指標(biāo)，另一個(gè)屬于服務(wù)性指標(biāo)。其中技術(shù)指標(biāo)主要由三個(gè)方面組成，分別為：電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量以及供電的穩(wěn)定性。而非技術(shù)指標(biāo)則是從服務(wù)水平方面去判斷電能的質(zhì)量高低，例如，對(duì)供電企業(yè)維修及時(shí)率、現(xiàn)場(chǎng)施工完成時(shí)限與反饋，告知情況等方面，均可以稱為電能服務(wù)性質(zhì)量，服務(wù)性質(zhì)量主要偏重于管理。

3 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的認(rèn)識(shí)與目的

3.1 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的概念

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)主要是通過(guò)使用達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試儀或者其他監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)電網(wǎng)中某些重要節(jié)點(diǎn)與電能質(zhì)量有關(guān)的指標(biāo)開(kāi)展檢測(cè)，并根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比研究，對(duì)原始數(shù)據(jù)展開(kāi)分析的過(guò)程。

3.2 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的目的

電能監(jiān)測(cè)的主要目的有以下幾個(gè)方面：

（1）對(duì)電能質(zhì)量存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，掌握電能質(zhì)量的變化規(guī)律與關(guān)系。不一樣的部門對(duì)電能質(zhì)量有不一樣的定義和標(biāo)準(zhǔn)，目前有許多指標(biāo)沒(méi)有制定或者正在制定之中，因此，就需要對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果與要求做好維護(hù)與管理，做到統(tǒng)一管理，因此，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作需要作為一種長(zhǎng)效機(jī)制堅(jiān)持下去。

（2）對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行全面的研究，對(duì)電力系統(tǒng)所產(chǎn)生電能質(zhì)量的狀況進(jìn)行分析，對(duì)不同的電能質(zhì)量展開(kāi)實(shí)施測(cè)量，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)測(cè)，將數(shù)據(jù)參數(shù)完整記錄，并對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到數(shù)據(jù)信息的共享，及時(shí)掌握電能質(zhì)量的狀況，當(dāng)供電設(shè)備出現(xiàn)故障之前，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠迅速捕捉故障信息，對(duì)問(wèn)題及時(shí)做好預(yù)防處理與檢修，對(duì)于出現(xiàn)的故障，能夠及時(shí)找出原因，提供相關(guān)解決辦法。

（3）對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確快速的監(jiān)測(cè)。對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行有針對(duì)性的監(jiān)測(cè)，一方面能夠提高技術(shù)應(yīng)用到準(zhǔn)確性和快速性，另一方面能夠最大程度的降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。監(jiān)測(cè)過(guò)程中，對(duì)電網(wǎng)架構(gòu)狀況以及運(yùn)行情況展開(kāi)優(yōu)化，達(dá)到節(jié)能與經(jīng)濟(jì)效益雙提高。

（4）帶動(dòng)電力企業(yè)與國(guó)家電力市場(chǎng)的發(fā)展。隨著電力企業(yè)改革的進(jìn)一步深入，對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行定量評(píng)價(jià)和提供優(yōu)良品質(zhì)的電能質(zhì)量，是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。提供質(zhì)量高的電能也是供電企業(yè)與用電用戶共同的心愿，要做到這一個(gè)點(diǎn)，首先要做好電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作。

4 改善電能質(zhì)量的措施

提高電能質(zhì)量，對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行有效的改善，所涉及的面非常廣泛，為了降低頻率與電壓的偏差，應(yīng)當(dāng)提高對(duì)電網(wǎng)整個(gè)調(diào)度的能力，調(diào)度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，對(duì)其進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化，對(duì)電能的負(fù)荷情況進(jìn)行有效的控制，提高新型調(diào)壓、調(diào)頻的應(yīng)用力。這幾年來(lái)，我國(guó)對(duì)城市和鄉(xiāng)村電網(wǎng)進(jìn)行了大面積的改造工程，對(duì)全國(guó)電網(wǎng)的質(zhì)量進(jìn)行了系統(tǒng)性的完善，使得我國(guó)電網(wǎng)電能質(zhì)量得到了大幅度的提高。通過(guò)深入的研究，目前對(duì)如何抑制諧波、減少電壓波動(dòng)與閃變等方面已經(jīng)可以選擇相應(yīng)的裝置進(jìn)行有效的解決。比如，目前被廣泛應(yīng)用的無(wú)源濾波器以及靜止無(wú)功補(bǔ)償設(shè)施等?，F(xiàn)階段，許多性能比較高的電力電子元件得到了廣泛應(yīng)用，美國(guó)著名專家hingorani博士，在上個(gè)世紀(jì)八十年代末期，第一次提出了靈活交流輸電系統(tǒng)，也被稱為柔性交流輸電系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)不斷深入和延伸，出現(xiàn)了配電側(cè)柔性交流輸電技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)是改善電能質(zhì)量的重要措施之一。配電側(cè)柔性交流輸電技術(shù)所使用的核心元件1GBT與柔性交流輸電系統(tǒng)的GTO核心元件相比，具有更快捷的開(kāi)關(guān)頻率，此外，該技術(shù)對(duì)容量的關(guān)斷已經(jīng)達(dá)到了兆伏安級(jí)別，所以配電側(cè)柔性交流輸電技術(shù)具備了更為快速的響應(yīng)能力。現(xiàn)階段主要配電側(cè)柔性交流輸電技術(shù)裝置有以下幾個(gè)方面：有源濾波器，這項(xiàng)技術(shù)可以有效的補(bǔ)償諧波的應(yīng)用。動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)裝置，這項(xiàng)技術(shù)能夠通過(guò)自身具備的儲(chǔ)能單元，在毫秒的時(shí)間內(nèi)，向監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將正常的電壓和故障電壓之間的差值迅速注入，是抑制電壓暫降起到了非常關(guān)鍵的作用，此外還有固態(tài)切換開(kāi)關(guān)等等。

5 電能監(jiān)測(cè)的方式方法

5.1 定期巡檢

定期巡檢措施，一般適用于需要對(duì)電能質(zhì)量的狀況進(jìn)行及時(shí)的掌控，但不需要對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)的情況，這種方法一般適用于不具備連續(xù)在線監(jiān)測(cè)的場(chǎng)所。

5.2 專項(xiàng)監(jiān)測(cè)

專項(xiàng)監(jiān)測(cè)一般應(yīng)用在負(fù)荷容量變化比較大，或者在電網(wǎng)中發(fā)生干擾源接入，或者電網(wǎng)電能質(zhì)量發(fā)生比較大的異常現(xiàn)象，需要對(duì)變化前與變化后進(jìn)行比較的場(chǎng)所。

5.3 在線監(jiān)測(cè)

在線監(jiān)測(cè)一般應(yīng)用在變電站之中，這種變電站一般屬于無(wú)人值班變電站的公共接入點(diǎn)，或者應(yīng)用于重要客戶的公共接入點(diǎn)的電能質(zhì)量。

6 結(jié)束語(yǔ)

隨著數(shù)字化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展與融合，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)也將逐步數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智能、集成性的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這也會(huì)給電能監(jiān)測(cè)技術(shù)提出了更高的要求，一方面需要硬件給予支持，另一方面需要電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)人員深入學(xué)習(xí)，不斷更新和提升自身的知識(shí)水平。為實(shí)現(xiàn)智能化電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)做好準(zhǔn)備。

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作者簡(jiǎn)介：樸磊（1980-），男，籍貫：遼寧省本溪市，本科，職稱：工程師，研究方向：電能質(zhì)量。