提高電網電能質量分析

史帥彬

【摘要】電能作為一種清潔能源，在現代社會生產和生活中發揮著至關重要的作用，因此電網的清潔和電能質量好壞直接關系著發電、供電、用戶等群體的權益。特別是近年來，伴隨著我國經濟飛速發展以及科學不斷進步，社會各界對電網電能質量要求也不斷提高，本文筆者就如何提高電網電能質量進行了簡單探討，希望為相關領域的研究者和工作者提供借鑒和參考。

【關鍵詞】電網；電能質量；提高策略

伴隨著經濟的飛速發展，電網中非線性負荷用戶數量也與日劇增，與此同時也導致供電電能質量下降嚴重，電網電能質量下降不僅影響了電網和供電設備的完全穩定運行，而且還給電力企業以及用戶帶來了較大的經濟損失，因此研究如何提高電網電能質量具有重要意義。

1.電能質量概述

所謂電能質量，廣義是指優質的供電，電能質量包含電壓質量、電流質量、供電質量以及用電質量。在IEC標準中，對電能質量的含義進行如下定義：電能質量主要指的是供電裝置在正常工作狀態下不中斷和干擾用戶使用電力的一種物理特征。在各種電能質量問題中，以電壓跌落和電壓完全中斷最為嚴重。

2.提高電網電能質量的策略分析

由于影響電網電能質量的因素是多方面的，因此在采取措施提高電網電能質量時也應該采用綜合性的方法，具體而言，可以采取以下策略：

2.1電網發展規劃策略

要想提高電網電能的質量，其前提是供電穩定性，因此首當其沖要做好電網的發展規劃工作。站在提高電網電能質量的角度分析，我國當前電網電能質量還存在很多問題，常見問題有缺乏可靠電源點支、變電容量不足、變電站負荷率高低不等、負荷轉移能力有待提高等等，因此必須采取綜合性的措施來規劃規劃電網，從而為提高電網電能質量夯實基礎。

2.1.1優化電網的結構建設。電網的建設工作是一項長期性、系統性工程，并非一蹴而就的，并且不同的時期下電網結構也是不盡相同的，電網結構的發展必然經歷了由小到大、由弱變強、由低到高的階段。因此要想優化建設電網，需要注意以下三個方面的問題：第一，深入負荷中心。重視電網結構的規劃，將區域主供電源點分布于供電區域的負荷中心，方便將來下級電網的規劃建設，達到了優化電網結構的目的，提高了整個電網供電的可靠性。第二，分層分區建設電網。在規劃現代化電網時，為了加強對其的運行管理，必須充分考慮分層分區建設，要選擇端系統作為電網建設的核心，然后將所有的外部電源均連接至該受端系統，以此構成供需基本平衡的區域，并通過聯絡線將該區域與相鄰的區域連接起來。從每個受端系統的內部來看，骨干網絡全部是由最高等級線路構成，并且該系統以樞紐變電站作為中心，其同周圍符合和地區電源之間的連接主要是通過一級電壓線路，以此構成獨立的供電區域，這樣便形成了無數個彼此獨立，但是又相互支援的供電分區結構。確定分區的合理不僅可以控制短路電路，還可以安全且經濟的保證有功電力和無功電力的調整和平衡。第三，先布點后增容。由于我國土地資源的緊缺，極大地限制了我國電網建設，因此筆者認為在優化電網結構時應該按照“先布點后增容”的原則，充分利用現有可以利用的條件，增加電源布點，實現電網結構的優化。

2.2.2加強無功規劃。很長時間以來，我國絕大部分地區均存在有功電力和無功電力發展不夠協調的問題，電網無功功率較大，但是無功電力不足，這些均不利于電網的運行，導致電網電壓質量偏低、配電網因數偏低、供電線損率高等問題，為了解決上述問題，不僅應該做好有功電力的合理規劃和建設，而且還應該做好無功電力平衡和無功補償規劃，對無功電源進行合理安排，逐步提升電網的安全運行水平，提升電能質量。當前常見的無功補償形式有變電站集中補償、桿上補償、低壓集中補償、用戶終端分散補償等等，可以參照《電網建設與改造技術原則》中相關規定，根據各種方式的特點并綜合比較厚選用。

2.2電網諧波治理

近年來，隨著大容量、沖擊性符合設備、非線性設備不斷增多，如：中頻爐、電弧爐等并入電網系統中，增加了電網中的諧波和次諧波分量，而這些諧波污染帶來的電能質量問題也日益突出。諧波污染不僅影響了電網電能質量，還會給電網中的其他個體帶來巨大的經濟損失，因此要想提高電網電能質量，必須采取有效措施治理用戶側諧波。就當前我國而言，在治理諧波污染方面依然滯留在政府層面，雖然我國針對諧波污染治制定了相應的政策，如：關于劣質電能質量的質量提出了“水污染、水治理”的原則，但是因為缺乏相應的激勵機制，治理效果依然不盡人意。隨著用戶對電能質量要求的不斷提高，日益惡化的電能質量顯然無法滿足他們的需求，因此急需采取更加有效的策略來治理污染。考慮到諧波和污染源客戶具有一定的特殊性，筆者建議可以嘗試運用專用的計量裝置來準確計量諧波電量，通過對其分析來量化諧波的污染程度，最終獲得經濟懲罰額度，采取上述經濟杠桿的方法來督促用戶主動、自覺的治理諧波，不斷提升電網電能質量。

2.3電壓暫降治理措施

當前電壓暫降的治理技術主要有抑制手段和備用電源兩種。其中電壓暫降的抑制手段主要是運用各種技術措施來抑制電壓降低的幅值。例如：可以采用在線路末端加裝電抗器和電容的組合，當電壓暫降時，上述組合變能夠發出功率，實現為設備供電，在短時間內發揮抑制電壓突然下降。而運用備用電源，主要指的是設備電源供電數不止一個，當一個電源電壓暫降時，可以切換至其他的電源上供電。例如：不間斷單元，當市點正常狀態時，該電源處于充電或者備用狀態，屬于耗能設備，由市電供電。但是如果電壓發生暫降時，不間斷電源便可以切斷設備和市網的接口，此時變成了啟動逆變裝置，給設備供電。

3.結語

綜上所述，在當前市場經濟環境下，社會各界對供電用電質量的要求不斷提高，電能質量已經成為關系國民經濟水平以及用戶切身利益的重大問題，雖然影響電網電能質量的因素較多，但是筆者堅信，相關人員加強電網電能質量的研究，采取有效措施一定可以提高電網電能的質量。

參考文獻：

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