配網電能質量優化裝置治理的必要性
隨著我國風電、光伏產業的快速發展,電力建設也在加速推進。在這過程中,我國電能質量問題也在凸顯,我國電力應用中常見的電能質量問題主要有:諧波、三相不對稱、陷波、電壓閃邊、諧振暫態、脈沖暫態、電壓瞬變、噪聲等。其中,諧波與電壓瞬變是為突出的兩個電能質量問題。每年因電能質量擾動和電氣環境污染引起的經濟損失非常驚人。
美國電力科學研究院EPRI的報告指出,全美因諧波等電能質量問題造成的損失每年高達300億美元。在中國,根據“中國電能質量行業現狀與用戶行為調研報告”數據顯示,在調查的32個行業共92家企業,有49家企業因電能質量問題造成經濟損失達2.5億元-3.5億元。
配網電能質量優化裝置發展趨勢
當前的經濟形勢非常有利于電能質量企業的發展。從政策上來看,節能減排、智能電網等政策、標準的推出為電能質量的發展提供了非常有利的政策環境。從市場需求來看,國內電能質量的市場空間非常廣闊,而且隨著用戶對電能質量的認知度不斷提高,市場空間將越來越大,有很大的市場潛力。
1、產業規模保持快速穩定增長。無論是我國風電、光伏等可再生能源的發展,還是特高壓、高壓輸配電電網的鋪設,亦或是原有電網升級改造,無不為電能質量質量治理產業提供了非常廣闊的市場。
2、人才需求加大。我國電能質量治理技術相對于其他國家來說有待提高,對我國電能質量的發展有一定的阻礙作用。加大技術上的投資,培養技術型人才,提高人員的素養,是改善技術的根本,也是促進我國電能質量治理產業的發展的重要方式。
3、產品附加值提高。隨著我國人工智能、物聯網等行業的發展,為電能質量治理產品功能的升級完善提供了技術基礎。而智能電網建設的推進,以及加強產品后續服務能力以提高企業競爭力,需要電能質量產品提高其附加值。
配網電能質量優化裝置的原因
1、電力系統元件存在的非線性問題電力供電系統中元件的非線性問題有:發電機正常工作中產生的諧波;電網中各變壓設備產生的諧波;直流輸電產生的諧波;經過高壓后的輸電線路對諧波的放大作用。另外,并聯電容器在變電站中的設置等因素也都會造成諧波的出現。這些因素中直流輸電因素是現在電力系統中產生諧波的主要因素。
2、非線性負荷,非線性負載在工業和生活用電中展的比例很大,這是電力系統中產生諧波的主要根源。非線性的主要負載是電弧爐,電弧爐起弧的時延及電弧的嚴重非線性產生了諧波。居民的日常生活和生產的負荷中,使用的熒光燈的伏安特性也是非線性的,也會有嚴重的諧波電生,其中含量的是 3 次諧波。此外,使用大功率的整流和變頻裝置也會有嚴重的諧波電生,嚴重影響了電網的安全。
3、電力系統故障,電能質量也會受到電力系統運行時的內外故障影響,例如,各種自然災害、人為的非正常操作、各種線路短路、電網出現故障時發電機及勵磁系統工作狀態的改變等都會對電能的質量造成很大的影響。
配網電能質量優化裝置指標標準
綜合新頒布的電磁兼容和發達國家的相關標準,中低壓電能質量標準分5大類13個指標。
(1)頻率偏差:包括在互聯電網和孤立電網中的兩種;
(2)電壓幅值:慢速電壓變化(即電壓偏差);快速電壓變化(電壓波動和閃變);電壓暫降(是由于系統故障或干擾造成用戶電壓短時間(10MS~LMIN)內下降到90%的額定值以下,然后又恢復到正常水平,會使用戶的次品率增大或生產停頓);短時斷電(又稱電壓中斷,是由于系統故障跳閘后造成用戶電壓完全喪失(3MIN,電壓中斷使用戶生產停頓,甚至混亂);長時斷電;暫時工頻過電壓;瞬態過電壓;
(3)電壓不平衡;
(4)電壓波形:諧波電壓;間諧波電壓;(由較大的波動或沖擊性非線性負荷引起,如大功率的交一交變頻,間諧波的頻率不是工頻的整數倍,但其危害等同于整數次諧波)。
(5)信號電壓(在電力傳輸線上的高頻信號,用于通信和控制)