1電能質(zhì)量定義
IEC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電能質(zhì)量的定義為,電能質(zhì)量是指供電裝置在正常工作情況下不中斷和干擾用戶(hù)使用電力的物理特性。最嚴(yán)重的電能質(zhì)量問(wèn)題是電壓跌落和電壓完全中斷。
2電能質(zhì)量問(wèn)題的特點(diǎn)
(1)動(dòng)態(tài)性。電能從發(fā)電生產(chǎn)到用戶(hù)消耗是一個(gè)整體,其流動(dòng)始終處于動(dòng)態(tài)平衡中,并且隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷的改變而不斷變換。
(2)相關(guān)性。電能不易大量存儲(chǔ),其生產(chǎn)、輸送、分配和轉(zhuǎn)換過(guò)程直至消耗幾乎是同時(shí)進(jìn)行的。
(3)傳播性。電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),為電能的傳播提供了最好的傳輸途徑。
(4)潛在性。電能質(zhì)量的擾動(dòng)復(fù)雜多變,事故的誘發(fā)條件復(fù)雜,其質(zhì)量的下降造成對(duì)系統(tǒng)用電設(shè)備的損害有時(shí)并不立即顯現(xiàn),為安全運(yùn)行留下隱患。
(5)復(fù)雜性。電能質(zhì)量的多指標(biāo)性作用于同一個(gè)系統(tǒng)時(shí),如何綜合給出電能質(zhì)量的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是非常困難的。
(6)整體性。保證電能質(zhì)量要靠多方的努力,因此要求電力供應(yīng)方、電力使用方、設(shè)備制造商等共同協(xié)作,制訂統(tǒng)一和可操作的適度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或單獨(dú)的供電質(zhì)量協(xié)議,或者按照電力用戶(hù)對(duì)電能質(zhì)量的不同要求實(shí)行分級(jí)控制和管理。
3電能質(zhì)量對(duì)電網(wǎng)安全的影響
電能質(zhì)量問(wèn)題對(duì)電力系統(tǒng)安全的影響可以從一次和二次系統(tǒng)分別加以分析。對(duì)于一次系統(tǒng),電能質(zhì)量問(wèn)題會(huì)惡化系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行工況,直接威脅系統(tǒng)的安全運(yùn)行;譬如,諧波可能引起諧振,諧振高電壓加在電容器兩端,因?yàn)楦叽沃C波對(duì)電容器的阻抗很小,所以電容器容易因過(guò)負(fù)荷而擊穿。高次諧波電流流過(guò)變壓器,使變壓器的鐵心損耗增加;高次諧波電流流入電動(dòng)機(jī),不僅鐵心損耗增加,而且使轉(zhuǎn)子發(fā)生振動(dòng),嚴(yán)重影響機(jī)械加工質(zhì)量。高次諧波使電力系統(tǒng)發(fā)生電壓諧振,在線(xiàn)路上引起過(guò)電壓,會(huì)擊穿設(shè)備絕緣。負(fù)序和諧波對(duì)發(fā)電機(jī)不僅有熱效應(yīng),產(chǎn)生局部發(fā)熱,而且會(huì)使發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng),并伴有噪音,嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于二次系統(tǒng),當(dāng)電能質(zhì)量問(wèn)題威脅到系統(tǒng)設(shè)備的安全運(yùn)行時(shí),二次系統(tǒng)的保護(hù)部分會(huì)自動(dòng)使系統(tǒng)設(shè)備退出運(yùn)行,從而會(huì)引發(fā)一些不可預(yù)料的結(jié)果;另一方面,電能質(zhì)量問(wèn)題可能會(huì)使保護(hù)裝置發(fā)生誤動(dòng)、拒動(dòng)等問(wèn)題,從而對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重的后果。
4應(yīng)對(duì)措施
電網(wǎng)中電能質(zhì)量的運(yùn)行監(jiān)督,目前主要由各級(jí)電力調(diào)度部門(mén)進(jìn)行日常的電壓和頻率偏差監(jiān)測(cè)和調(diào)整。隨著電網(wǎng)的發(fā)展和負(fù)荷結(jié)構(gòu)的變化,對(duì)電能質(zhì)量的干擾越來(lái)越嚴(yán)重,與此相應(yīng),對(duì)電能質(zhì)量的要求卻越來(lái)越高,電能質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷完善。為了適應(yīng)這種形勢(shì),全國(guó)各網(wǎng)、省(市)均建立了電能質(zhì)量檢測(cè)中心(站),對(duì)電網(wǎng)中諧波、電壓波動(dòng)和閃變、三相電壓不平衡度等質(zhì)量指標(biāo)一般由檢測(cè)中心(站)采取不定時(shí)或?qū)iT(mén)檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題再和相關(guān)用戶(hù)協(xié)商,采取措施解決。這里存在一個(gè)較大的電能質(zhì)量運(yùn)行監(jiān)督的“盲區(qū)”,即負(fù)責(zé)電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)督的調(diào)度人員并不實(shí)時(shí)掌握電網(wǎng)中這些指標(biāo)的狀況,從而在運(yùn)行方式安排上,不能顧及這些指標(biāo)的變化可能對(duì)用戶(hù)供電質(zhì)量及電網(wǎng)安全帶來(lái)的影響。
消除電能質(zhì)量運(yùn)行監(jiān)督的“盲區(qū)”對(duì)電網(wǎng)安全和保證供電質(zhì)量都有重要意義,為此需要進(jìn)行下列工作。
(1)加強(qiáng)對(duì)干擾源用戶(hù)的接入和運(yùn)行管理。對(duì)于電網(wǎng)中大的干擾源用戶(hù),在供電方案論證時(shí)應(yīng)進(jìn)行電能質(zhì)量評(píng)估。對(duì)于干擾(諧波、負(fù)序、電壓波動(dòng)和閃變等)評(píng)估不合格的用戶(hù),應(yīng)協(xié)助制定治理方案,并與供電工程同步實(shí)施。大干擾源用戶(hù)接入系統(tǒng)后,應(yīng)對(duì)系統(tǒng)接入點(diǎn)的電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)超標(biāo),應(yīng)協(xié)助查找原因和制定治理方案,并限期實(shí)施,使之達(dá)標(biāo)。
(2)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,開(kāi)發(fā)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng),使運(yùn)行人員及時(shí)掌握電網(wǎng)中電能質(zhì)量全面狀況,消除安全隱患。
(3)擴(kuò)展電力調(diào)度業(yè)務(wù)范圍。調(diào)度運(yùn)行日志上應(yīng)反映較全面的電能質(zhì)量指標(biāo);運(yùn)行方式安排上,應(yīng)考慮對(duì)干擾源負(fù)荷供電帶來(lái)的一些特殊問(wèn)題(如諧波、電壓波動(dòng)和閃變指標(biāo)變化,以及繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置定值的調(diào)整等)。
(4)健全電能質(zhì)量監(jiān)督管理體系,進(jìn)一步修訂、完善《電網(wǎng)電能質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)定》,在電力調(diào)度運(yùn)行規(guī)程中,補(bǔ)充相關(guān)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、調(diào)整的內(nèi)容。
(5)盡快落實(shí)《電力法》中關(guān)于上網(wǎng)電價(jià)實(shí)行“同網(wǎng)同質(zhì)同價(jià)”規(guī)定,制定具體辦法和實(shí)施步驟。
(6)普及電能質(zhì)量專(zhuān)業(yè)知識(shí),特別是對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)督崗位上的技術(shù)人員,應(yīng)全面了解電能質(zhì)量的檢測(cè)、超標(biāo)的危害、電能質(zhì)量指標(biāo)和運(yùn)行方式的關(guān)系、降低電能質(zhì)量危害的措施以及電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等方面的知識(shí)。