辦法解讀

新型電力系統(tǒng)中新能源所占比例越來越高，光伏、風(fēng)力等分布式電源、電化學(xué)儲能系統(tǒng)和傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)構(gòu)成了更復(fù)雜的供配電網(wǎng)絡(luò)。而在用戶端，隨著越來越多的大功率變頻、整流設(shè)備、中高頻感應(yīng)加熱設(shè)備、直流充電樁等設(shè)備的應(yīng)用，不少用戶既是干擾源，也是發(fā)電主體，如不加強電能質(zhì)量的監(jiān)督和治理，電網(wǎng)安全和穩(wěn)定將受到嚴(yán)重影響，同時也會阻礙新能源消納。本辦法(以下對《電能質(zhì)量管理辦法(暫行)》簡稱辦法)的及時下發(fā)順應(yīng)新型電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行的要求，可操作性強，將對電能質(zhì)量治理，提高電網(wǎng)安全，促進新能源消納起到重要作用。

對比原電力工業(yè)部發(fā)布的《電網(wǎng)電能質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)定》 (電綜[1998]第211號，以下簡稱原規(guī)定)，本辦法的可操作性及指導(dǎo)性更強，可以體現(xiàn)在以下幾個方面：

監(jiān)管主體不同：原規(guī)定要求國家電力公司、跨省、省和地方獨立電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)以及地(市)級供電企業(yè)，應(yīng)指定一個職能部門(或?qū)Ｂ?，統(tǒng)一負(fù)責(zé)電能質(zhì)量的技術(shù)監(jiān)督管理工作，監(jiān)管主體本身就比較模糊；而本辦法明確國家能源局負(fù)責(zé)全國電能質(zhì)量管理和監(jiān)督工作，地方各級電力管理部門負(fù)責(zé)本行政區(qū)域內(nèi)電能質(zhì)量管理工作，國家能源局派出機構(gòu)負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)電能質(zhì)量監(jiān)督工作。

檢測方式不同：由于原規(guī)定出臺時期技術(shù)限制，要求連續(xù)檢測方式進行供電電壓偏差和頻率偏差指標(biāo)的運行檢測，其它指標(biāo)由不定時檢測和專項檢測實現(xiàn)；而隨著技術(shù)進步，電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置已經(jīng)可以滿足A級電能質(zhì)量檢測的全部指標(biāo)要求并且可以隨時預(yù)警。

執(zhí)行方式不同：原規(guī)定只要求了按“誰干擾，誰污染，誰治理”的原則及時處理，并沒有明確執(zhí)行方式；而本辦法不僅明確按“誰干擾，誰治理”的原則，還明確了對不同對象可采用出力控制或離網(wǎng)控制、拒絕其接入電網(wǎng)或者中止供電以及恢復(fù)供電條件等，鼓勵各方為對電能質(zhì)量有特殊要求的用戶提供有償增值服務(wù)。

檢測點位設(shè)置要求不同：原規(guī)定沒有明確檢測點位設(shè)置，只是要求各類檢測方式檢測點的具體設(shè)置，根據(jù)電能質(zhì)量不同指標(biāo)的特點可以不同，并應(yīng)按照有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)則結(jié)合本電網(wǎng)實際而確定。而本辦法明確要求應(yīng)在新能源場站并網(wǎng)點、干擾源用戶的公共連接點設(shè)置電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置。

信息化要求不同：原規(guī)定受當(dāng)時技術(shù)條件限制，并沒有對電能質(zhì)量管理做信息化要求，而本辦法明確要求應(yīng)當(dāng)開展電能質(zhì)量管理工作相關(guān)信息采集與問題分析治理能力建設(shè)，建立電能質(zhì)量監(jiān)測、調(diào)控設(shè)備臺賬，定期維護更新，并按規(guī)定準(zhǔn)確、及時、完整地向國家能源局、地方各級電力管理部門報送電能質(zhì)量信息。

02

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置

本辦法對發(fā)電企業(yè)（包括分布式電源）、電網(wǎng)企業(yè)、用電企業(yè)的電能質(zhì)量管理均有明確要求，要求在發(fā)電企業(yè)并網(wǎng)點、電網(wǎng)企業(yè)非線性設(shè)施、用電企業(yè)公共連接點設(shè)置電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，這會促進市場對電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的需求。安科瑞APView500電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置滿足Q/GDW 10650.2-2021《電能質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范第2部分 電能質(zhì)量監(jiān)測裝置》中A級電能質(zhì)量監(jiān)測裝置要求，可以滿足辦法對發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)和用電企業(yè)電能質(zhì)量在線監(jiān)測要求。

表1 電能質(zhì)量監(jiān)測裝置功能要求(來源于Q/GDW 10650.2-2021)

APView500電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置通過對引入的電壓、電流信號進行分析處理，裝置每周波采樣高達1024點，實現(xiàn)對電能質(zhì)量指標(biāo)進行高精度監(jiān)測。集諧波分析、波形采樣、電壓偏差、頻率偏差、電壓電流不平衡度監(jiān)測、電壓波動與閃變監(jiān)測、快速電壓變化、電壓暫降/暫升/中斷、電壓電流瞬態(tài)監(jiān)測、事件記錄、故障錄波、暫降源定位、容忍度分析及數(shù)據(jù)通信等功能為一體，通過國家電網(wǎng)江蘇省電力試驗研究院入網(wǎng)要求檢測。能夠滿足發(fā)電、輸電、用電系統(tǒng)電能質(zhì)量監(jiān)測的要求，廣泛適用于分布式電源并網(wǎng)點和半導(dǎo)體、化工、鋼鐵、冶金、醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心、交通建筑等用電企業(yè)公共連接點的電能質(zhì)量監(jiān)測。

表2 APView500電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置波形記錄及入網(wǎng)要求檢測證書

表3 電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置選型

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電能質(zhì)量治理裝置

隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)高速推進，預(yù)期未來高比例電力電子設(shè)備會持續(xù)接入電網(wǎng)，給電網(wǎng)的電能質(zhì)量帶來的“污染”愈加嚴(yán)重，成為電力系統(tǒng)未來面臨的新問題。對此，本辦法提前謀劃，加強管控，明確電能質(zhì)量管理應(yīng)當(dāng)遵循“標(biāo)準(zhǔn)指引、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)和用電企業(yè)應(yīng)當(dāng)開展電能質(zhì)量監(jiān)測，指標(biāo)超標(biāo)時應(yīng)當(dāng)主動采取治理措施。且電能質(zhì)量治理設(shè)備、在線監(jiān)測裝置應(yīng)當(dāng)與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時驗收、同時投運。

安科瑞電能質(zhì)量治理裝置包括有源濾波裝置、有源無功補償裝置、中性線安防保護器及諧波保護器等產(chǎn)品，協(xié)助用電企業(yè)治理和改善電能質(zhì)量，打造“連接”-“監(jiān)測”-“治理”閉環(huán)模式。

圖1 安科瑞電能質(zhì)量治理產(chǎn)品配置示意圖

連接收集：通過智能化終端、本地、云平臺等方式，采集海量設(shè)備運行狀態(tài)，進行預(yù)防性維護和治理；

監(jiān)測分析：通過電能質(zhì)量數(shù)據(jù)分析、記錄事件過程和擾動方向、報警事件過程順序分析等方式，做到系統(tǒng)運行風(fēng)險全掌握。

治理優(yōu)化：通過無功補償、諧波治理、潮流分析等提供系統(tǒng)運維優(yōu)化建議，維護改造升級前后效果對比。

表4 安科瑞電能質(zhì)量治理產(chǎn)品選型表

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電能質(zhì)量管理系統(tǒng)

電能質(zhì)量管理系統(tǒng)提供電能質(zhì)量的監(jiān)測、分析和治理解決方案，具有本地化系統(tǒng)和云平臺方案。本地化系統(tǒng)可監(jiān)測本項目電能質(zhì)量監(jiān)測和治理情況，及時對異常進行預(yù)警，可建立本地變流器等干擾源設(shè)備、治理設(shè)備、監(jiān)測裝置臺賬庫，定期維護更新，數(shù)據(jù)可上傳上級平臺；云平臺方案可接入海量的電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)和電能質(zhì)量治理裝置數(shù)據(jù)，可幫助電網(wǎng)企業(yè)開展電能質(zhì)量管理工作相關(guān)信息采集與問題分析治理能力建設(shè)，建立電能質(zhì)量監(jiān)測、調(diào)控設(shè)備臺賬，定期維護更新。

圖2 電能質(zhì)量治理系統(tǒng)示意圖

4.1 電能質(zhì)量管理系統(tǒng)(本地)

① 系統(tǒng)顯示項目信息，電能質(zhì)量治理和補償設(shè)備運行狀態(tài)，故障信息彈窗等。

② 顯示電能質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)，穩(wěn)態(tài)監(jiān)測、暫態(tài)監(jiān)測、瞬態(tài)監(jiān)測、故障錄波、合格率統(tǒng)計等，包括各次諧波含量及總諧波畸變率、三相不平衡、電壓暫升暫降等數(shù)據(jù)。

③ 電能質(zhì)量分析，根據(jù)Q/GDW 10650.8國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求統(tǒng)計電能質(zhì)量日統(tǒng)計值，包括穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)最大值、最小值、平均值、95%概率大值統(tǒng)計，諧波電壓、諧波電流和間諧波統(tǒng)計及暫態(tài)統(tǒng)計，出具電能質(zhì)量診斷報告。

4.2 電能質(zhì)量管理云平臺

電能質(zhì)量監(jiān)測治理云平臺可接入海量的電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)和電能質(zhì)量治理裝置的運行數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對區(qū)域配電系統(tǒng)電能質(zhì)量進行數(shù)據(jù)監(jiān)測，建立干擾源設(shè)備、治理設(shè)備、監(jiān)測裝置臺賬庫。

①穩(wěn)態(tài)監(jiān)測：實時監(jiān)測的電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)如電壓、電流、頻率、不平衡度、諧波及偏差等。

② 暫態(tài)分析：查看暫升、暫降、中斷事件，并對時間特征參數(shù)值進行容忍度曲線分析。

③ 諧波頻譜分析：展示電能質(zhì)量實時諧波和間諧波的含量比較分析。

④ 電能質(zhì)量事件順序記錄：查看系統(tǒng)各場站電能質(zhì)量事件順序記錄，并可查看電流電壓異常波形。

⑤ 電能質(zhì)量治理裝置運行監(jiān)測：監(jiān)測有源濾波和無功補償監(jiān)測，可監(jiān)測總柜及治理模塊參數(shù)數(shù)據(jù)。

⑥ 設(shè)備臺賬：建立干擾源設(shè)備、諧波在線監(jiān)測設(shè)備、諧波治理設(shè)備臺賬，并生產(chǎn)設(shè)備編碼或二維碼，用于設(shè)備維護和保養(yǎng)，定期更新。

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結(jié)束語

安科瑞具備電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、電能質(zhì)量治理設(shè)備以及電能質(zhì)量管理平臺，可以高度契合本辦法要求的發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)和用電企業(yè)對電能質(zhì)量監(jiān)測、電能質(zhì)量治理以及信息管理的要求，為建立更加堅強、低碳的新型電力系統(tǒng)提供解決方案。