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电网电 能质量综合管理问题探讨

发表时间:2019-06-19 14:07

如果我们把"电能"也看作是一种产品,我们不 难发现这些建设和投资都集中在如何提高我们的产品产出数量上,而如何 监控和保障我们"电能"产品的 质量上确没有任何体现。好比建一个工厂,我们只 是投资建大量的生产线,生产出大量的产品,而对于 产品质量管理体系和品质保障方面没有考虑的话,这样的 工厂在市场竞争中是很难有生命力的。并且一 个产品的质量提高了,返工、耽搁、失误等就会减少,可以更 好地利用原料和时间,这也有 助于我们解决国家面临的能源原料短缺问题。

在一个 理想的电力系统中,电能是以恒定频率(50Hz或60Hz)和幅值 的三相平衡正弦电压向用户供电,在实际 的电力系统运行中,由于负荷是变化的,三相电压的幅值、频率及 相位差不能保持恒定不变,而且由 于负荷的非线性,电压波 形不再是单一正弦波。还包含有高次谐波。这些问 题在过去还未对电力系统产生十分严重的影响,没有引 起电力和用电部门的重视。但是近年来,随着冶金工业,化学工 业及电气化铁路的发展,电力系 统中的非线性负荷(硅整流设备,电力机车,电解设备)及冲击性负荷(电弧炉,轧钢机)使电力网的非线性(谐波)、非对称性(负序)和波动性日趋严重。电能质 量的下降严重地影响了供电设备的安全经济运行,特别是对于敏感负荷,如计算机芯片制造厂、半导体生产厂、造纸厂等,电压下降几十毫秒,就会导 致生产设备不能正常工作和出现大量废品,为此已 发生有的厂商被迫迁出不能保证其供电质量的所在地区,而寻求 更高供电质量地区的现象。

对于普通用户,有问题 的电能质量同样会引起许多问题,例如:电脑死机,屏幕频闪,灯光频闪,中线过载,功率因 数补偿设备所产生的问题,谐波集 肤效应所引起的导线过热,在负载 适中情况下的变压器过热现象等。

因此在 电网大规模建设和快速发展过程中和现代电力市场模式下,电能质 量的内涵越来越丰富,除了从 技术角度来理解电能质量概念外,对发、供、用三方 更应该站在管理的角度来建立一个客观的、多种指标体现的、综合的 电能质量管理体系,对电能 质量各项指标进行综合评定,以提高 和改善电能质量。 一个全 面的电能质量的管理系统包括以下三个方面:电能质 量的监督制度制定;电能质 量分析测试开展;电能质量冶理工作。

电能质 量的监督制度是一个分级管理体系:它不仅 包含国家在此方面的方针、政策和 法规及主管部门颁发的条例、标准,还有各 行业和各级单位制定的规程、制度。它是一个树状结构,并且是 整个电能质量管理的基础,只有这 个架构完整以后,电能质 量的管理系统才能良性运转。

在电能 质量监督管理制定中最重要一项就是电能质量标准,在IEC61000中并没有采用"Power quality"(电能质量)这一术语,而是提出使用"EMC"(电磁兼容)术语,指出和 强调电源与设备之间和设备与设备之间的相互作用和影响,采用emission(干扰)和immunity(抗干扰)来表现 设备产生电磁污染和设备免除电磁污染的能力。电磁兼 容术语与国标中的电能质量术语有很大重叠性,在它们 中间有许多的同义词。

我国共 发布了六项电能质量标准,最新的一项是2001年发布的《电能质 量暂时过电压和瞬态过电压》,除了这 六项电能质量标准外今年还发布的一项与测量仪器有关的《电能质 量监测设备通用要求》。 本人认 为对于电能质量标准制定工作中还有待改进,主要包 含以下三个方面内容。

1、标准制 定的流程化管理,对于新的《电能质 量监测设备通用要求》2006年颁布以后,走访的 大量的供电企业客户,80%的企业 客户都表示在规划电能质量监测系统时都不会遵循此标准,可以反 应出此标准在立项和实施中,没能进行宽泛的、科学调研和信息收集。为什么 会出现这种情况呢?笔者认 为根本原因是标准制定的管理流程的缺失。目前标 准化工作运作基本靠部分专业人员的经验和一些简单的常识,对流程和制度不重视,标准的 制定工作往往取决于部分专业人员的个人经验和惯性以及一些生产厂家的影响。从流程管理的角度,标准化 管理应该建立起基本的流程和规范。

2、在参考 国际相关标准的基础上,结合我 国的实际发展水平和经验,对一些 已发布的标准进行修改和补充。例如:现行的《电能质量 公用电网谐波》(GB/T-14549-93),对于标 准中电网中各级电压的谐波限值如何细化、间谐波 限值及其测量的规定、如何进 行不同变化状态的谐波测量等方向都可以进行讨论。《电能质量 电力系 统频率允许偏差》标准中 规定电力系统正常频率偏差允许值为±0.2Hz,当系统容量较小时,偏差值可放宽到±0.5Hz。但标准 中没有说明系统容量大小的界限。《电能质量 供电电压允许偏差》标准中,对于数 据统计方法没有明确规定。

3、应对当 代电能质量新的概念进行立项分析研究,以便制 定新的电能质量国家标准。例如电压跌落,电压摇摆,电压波形缺口,信号电压等。在新标准制定过程中,笔者认 为不能一味地依靠国外的实验数据和研究成果,必须在 国内对不同地区、电网及 用户端进行大量的实验监测,收集实 验数据进行调查研究。这样制 定的新标准才可能符合我国的实际发展状况和水平。


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