摘要:客戶(hù)側的電能質(zhì)量對于用戶(hù)電能的使用和電網(wǎng)的穩定運行都有著(zhù)重要的意義，提升客戶(hù)側的電能質(zhì)量勢在必 行。通過(guò)對電能質(zhì)量常見(jiàn)問(wèn)題和治理方式的研究，結合實(shí)例分析，表明客戶(hù)側電能質(zhì)量的提升對于電網(wǎng)的穩定和能源利 用率的改善有著(zhù)重要的作用，同時(shí)為現代電網(wǎng)的治理提供創(chuàng )新思路。
關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量；電網(wǎng)技術(shù)；治理分析
1電能質(zhì)量概述
電能質(zhì)量是指通過(guò)公用電網(wǎng)供給客戶(hù)端的交流電的品質(zhì)。 理想狀態(tài)的公用電網(wǎng)應以恒定的頻率、正弦波形和標準電壓持 續對用戶(hù)供電。一些因素會(huì )使波形偏離對稱(chēng)正弦，由此便產(chǎn)生 了電能質(zhì)量問(wèn)題。電能質(zhì)量問(wèn)題是一個(gè)復雜的系統問(wèn)題，電能 的發(fā)、輸、變、配、用瞬間完成，任何環(huán)節的異常變化都可能對電 能質(zhì)量造成影響。電工委員會(huì )（IEC）指出：“一定數量的 電能質(zhì)量問(wèn)題是不可避免的，大多數設備應具有承受一定程度 電能質(zhì)量問(wèn)題影響的能力。”這意味著(zhù)，電能質(zhì)量問(wèn)題的治理需 要電力企業(yè)、設備制造商以及客戶(hù)三方的共同努力，在電網(wǎng)不 斷提高抗外力干擾能力及穩定運行水平的同時(shí),設備工藝的改 良、客戶(hù)端安裝補償裝置、電能質(zhì)量下降時(shí)正確的處理方式等 都可以幫助客戶(hù)減少損失。
2案例分析
以某科技有限公司電能質(zhì)量事件調查分析為例，對客戶(hù)側 電能質(zhì)量的治理與分析進(jìn)行評估。事件概況:①4月9日10： 40左右，某科技有限公司供電線(xiàn)路1號變電站F26出現“閃 斷”，導致客戶(hù)電梯、電腦等受影響。②4月13日11：07左右， 租賃物業(yè),分別由2號變電站F41和F51供電，出現電壓波動(dòng)， 導致客戶(hù)機房、所有辦公電腦等受影響。③4月15日08：51左 右，某科技有限公司供電線(xiàn)路1號變電站F26出現“閃斷”。其 中，1號變電站F26位于1號變電站10 kV 2BM,2號變電站 F41和F51位于2號變電站10 kV 3M。
過(guò)程分析:經(jīng)查電能質(zhì)量監測系統，1號變電站和2號變 電站110 kV側均未發(fā)生電能質(zhì)量暫態(tài)事件，排除1號變電站 和2號變電站上級電源分別對其10 kV側的影響。1號變電站 F14（10 kV 2AM）接地跳閘，重合不成功，故障原因為:戶(hù)外公 用柜#4開(kāi)關(guān)電纜出現故障。2015年4月13 H 2號變電站 10 kV3M未有暫態(tài)事件記錄。經(jīng)查SOE數據，主配網(wǎng)設備均 無(wú)異常，但11 ：07 ：04 2號變電站#3主變復合電壓?jiǎn)?dòng)又復歸。 （注:復合電壓閉鎖過(guò)流保護功能是作為饋線(xiàn)或者變壓器保護 的后備，其功能是解決系統在運行方式下線(xiàn)路終 端兩相短路（負序閉鎖）或三相短路（低電壓閉鎖）時(shí),故障電 流達不到速斷整定值,過(guò)流延時(shí)時(shí)間又太長(cháng)的矛盾引入復合電 壓回路，來(lái)降低過(guò)流的動(dòng)作值o）2015年4月13日11：07 2號 變電站10 kV 3M站外線(xiàn)路應出現瞬時(shí)短路，但未造成線(xiàn)路跳 閘。故障原因可能是站外線(xiàn)路瞬間短路或客戶(hù)設備瞬間短路。 1號變電站F02（10 kV 2AM）接地跳閘，重合成功；1號變電站 F14（ 10 kV 2AM）接地跳閘，重合不成功，故障原因為：用戶(hù)電 纜終端頭故障。
原因分析:①2015年4月9日和2015年4月15日，某科 技有限公司電能質(zhì)量事件均是由于1號變電站F14接地跳閘 （重合不成功），引起1號變電站10 kV 2AM母線(xiàn)的電壓波動(dòng)； 由于1號變電站10 kV 2AM和2BM存在電氣連接，使得10 kV 2BM電壓也出現電壓波動(dòng)現象，造成1號變電站F26電能質(zhì)量 事件的發(fā)生。②2015年4月13日，租賃物業(yè)（分別由2號變電 站F41和F51供電）電能質(zhì)量事件原因為：2號變電站10 kV 3M站外線(xiàn)路瞬間短路或客戶(hù)設備瞬間短路，引起2號變電站 10 kV3M電壓波動(dòng)，造成2號變電站F41和F51電能質(zhì)量事件 的發(fā)生。
結論：2015年4月9日和2015年4月15日，某科技有限 公司電能質(zhì)量事件均是由于1號變電站F14接地跳閘引起。 2015年4月13日，租賃物業(yè)（分別由2號變電站F41和F51供 電）電能質(zhì)量事件原因為站外線(xiàn)路或設備瞬間短路引起。
3 客戶(hù)側電能質(zhì)量常見(jiàn)問(wèn)題
在日常工作中客戶(hù)反映較多，對客戶(hù)用電設備影響比較大 的電能質(zhì)量問(wèn)題主要有電壓波動(dòng)、諧波、電壓暫降和短時(shí)中斷， 引起這些問(wèn)題的原因多種多樣，大致可分為電力系統倒閘操 作、自然氣候影響、電力系統故障和沖擊性負荷投切等。
電壓波動(dòng)是指電壓方均根值（有效值）一系列的變動(dòng)或連 續的改變。電壓波動(dòng)是在某一時(shí)段內,實(shí)際電壓幅值“急劇”變 化而偏離了額定電壓，偏差是動(dòng)態(tài)的，也就是我們通常所說(shuō)的 “電壓忽高忽低”。上述案例屬于電壓波動(dòng)，短時(shí)間內造成客戶(hù) 端電壓波動(dòng)超過(guò)允許值，這種現象主要危害在于可能因為瞬時(shí) 電壓波動(dòng)而導致線(xiàn)路與設備失壓停機,造成該科技大廈的電 梯、安保系統、計算機等中止工作。
諧波是指其頻率為基波的整數倍的輔波或分量。在理想 的純凈供電系統中，電流和電壓都是正弦波。在只含線(xiàn)性元件 （電阻、電感及電容）的簡(jiǎn)單電路里，流過(guò)的電流與施加的電壓 （大?。┏烧?，流過(guò)的電流是正弦波。近些年來(lái)，由于各種非 線(xiàn)性負荷（如變頻調速設備、計算機系統等）的迅速發(fā)展使得公 用電網(wǎng)的諧波污染日趨嚴重，由諧波引起的各種故障和事故也 不斷發(fā)生，諧波危害的嚴重性才引起人們的高度關(guān)注。
電壓暫降是指電氣供電系統某一點(diǎn)上的工頻電壓方均根 值突然減小到標稱(chēng)電壓的0. lpu ~ 0. 9pu,隨后經(jīng)歷10ms ~ Imin恢復到正常值的情況。短時(shí)中斷是指電氣供電系統某一 點(diǎn)上的工頻電壓方均根值突然減小到標稱(chēng)電壓的a ipu以下， 隨后經(jīng)歷10ms~lmin恢復到正常值的情況。
4 電能質(zhì)量的治理方法
目前電能質(zhì)量的治理方法主要為改善用電功率因數，使無(wú) 功就地平衡。合理選擇供電半徑。合理選擇供電系統線(xiàn)路的 導線(xiàn)截面。合理配置變、配電設備，防止其過(guò)負荷運行。適當 選用調壓措施，如串聯(lián)補償、變壓器加裝有載調壓裝置、安裝同 期調相機或靜電電容器等。
對于電站來(lái)說(shuō)在電站系統中，將正常運行設備為參考對 象，分析其各項技術(shù)參數,然后將分析結果同故障設備的檢測 結果做對比分析，根據對比結果便可以確定故障發(fā)生位置。 此種檢測方法主要適用于定值校驗過(guò)程中實(shí)測值與整定值存 在較大偏差，同時(shí)又不能準確確定故障發(fā)生原因的故障類(lèi)型。 另外,選擇此種方法對電站的電磁型繼電器定值進(jìn)行校驗時(shí)， 如果繼電器實(shí)測值與整定值存在較大偏差時(shí)，要選擇用相同 儀器對其他相同回路同類(lèi)繼電器進(jìn)行診斷，然后將兩個(gè)繼電 器的診斷結果進(jìn)行對比，確定是否真的存在運行故障,而不是 在*次診斷后直接斷定該繼電器不合格，或者對參數進(jìn)行 調整。智能電網(wǎng)可以集中調試故障線(xiàn)路，作為一次設備集中 保護了大量電網(wǎng)節點(diǎn)，繼電保護裝置應該加強其容錯性。對 于主干線(xiàn)路的開(kāi)關(guān)控制以及線(xiàn)路自身的使用方面有著(zhù)重要的 意義。獨立性的開(kāi)關(guān)可以將主線(xiàn)與支線(xiàn)在較短時(shí)間內進(jìn)行分 割，便于解除故障。在母線(xiàn)的保護電路中可以采用多個(gè)電路 來(lái)防止偶然性錯誤造成的系統自動(dòng)判斷失誤。同一時(shí)段如果 部分電路有問(wèn)題，對應支路可以替代其工作，并且保證其同步 性。在經(jīng)濟合理的成本下實(shí)現對用戶(hù)端用電系統設施的管理 控制，可以大幅提高配電用電系統與設施的運行與管理效率， 降低運營(yíng)成本。
對于上述案例，針對1號變電站F14近期頻繁跳閘，建議 加強對該線(xiàn)路的視察工作，及時(shí)排除故障隱患，減少線(xiàn)路再次跳閘，造成對其余線(xiàn)路客戶(hù)的影響。鑒于某科技有限公司近幾次電能質(zhì)量事件 的發(fā)生 ，均是 由于其余線(xiàn)路或客戶(hù)故障對其造成的影響，其承受電壓波動(dòng)能力不強， 建議該公司根據用 電設備實(shí)際情況，重新整定其低壓保護設定時(shí)間，減少電壓波動(dòng)對其造成的影響。宜綜合采用不問(wèn)斷電源 (UPS)、動(dòng)態(tài)電壓暫降恢復裝置(DVR)、電壓整流器 、VSP電壓暫降保護器等設備，緩解以電壓暫降和短時(shí)中斷為特征的電能質(zhì)量問(wèn)題。有效減輕電壓波動(dòng)對于設備帶來(lái)的影響 ，起到平波的作用 ，同時(shí)也減輕了對于線(xiàn)路的損耗，是相對科學(xué)有效的辦法。
5 安科瑞諧波治理產(chǎn)品選型
6總結與展望
客戶(hù)側電能質(zhì)量對于電網(wǎng)的穩定運行具有重要的作用，本文建立在客戶(hù)側電能質(zhì)量基礎上的治理方案，通過(guò)對客戶(hù)側電能質(zhì)量的定義和一般故障特征的分析，將客戶(hù)側電能質(zhì)量的治 理與分析方案進(jìn)行了綜述與闡明，將其應用進(jìn)行了討論與分析。隨著(zhù)客戶(hù)側電能質(zhì)量技術(shù)的發(fā)展，我國電網(wǎng)的管理能力也將不斷進(jìn)步。由此也可以看出，傳統的單一的客戶(hù)側電能治理 方案已經(jīng)不再適合多元化電網(wǎng)建設的需要。優(yōu)化客戶(hù)側電能 質(zhì)量分析治理方案是電網(wǎng)順利建設和正常運作的一項關(guān)鍵的組成部分，在確保且提升總體運作效果與工作效能方面，具備重要的推動(dòng)作用?？蛻?hù)側電能質(zhì)量處理技術(shù)的更新 換代是一條光明而曲折的路，在這條路上會(huì )出現很多難題與挑戰，這個(gè)任務(wù)長(cháng)期而又艱巨，需要結合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗，不斷地進(jìn) 行總結歸納。為實(shí)現自身的長(cháng)遠發(fā)展而進(jìn)行大膽革新,利用創(chuàng ) 新思維進(jìn)行現代化建設，從而大踏步地走向科學(xué)電網(wǎng)管理目標。
