裴芳錦

.摘 要：電能質(zhì)量監(jiān)控是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的基本要素。從電能質(zhì)量監(jiān)控的必要性出發(fā)，介紹了電能質(zhì)量監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化和信息化三大發(fā)展原則，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)控的技術(shù)問題提出了改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量；電力系統(tǒng)；用電負(fù)荷；遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.155

現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使工業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也引發(fā)了電力系統(tǒng)用電負(fù)荷的重大變革。具體而言，越來越多的高效率、高性能科技產(chǎn)品對(duì)電源特性的變化極其敏感，對(duì)電能質(zhì)量的要求也在不斷提高。但新型電氣設(shè)備會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成各種電磁干擾，進(jìn)而對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行和設(shè)備的運(yùn)作產(chǎn)生危害。上述問題對(duì)電力部門提出了新的挑戰(zhàn)，僅考慮諧波、工頻變化、三相不平衡和電壓偏差等穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量指標(biāo)已無法滿足現(xiàn)代電力用戶提出的要求。電力系統(tǒng)的穩(wěn)健運(yùn)行需要更為精準(zhǔn)的實(shí)施數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)能產(chǎn)生更直觀的分析結(jié)果，可根據(jù)其對(duì)電能質(zhì)量的監(jiān)管作出更準(zhǔn)確的決策。電能質(zhì)量的監(jiān)控方式分為本地監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。電力系統(tǒng)具有的廣泛性分布特點(diǎn)決定了其必須將遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)作為技術(shù)發(fā)展的主要研究方向。

1 電網(wǎng)中電能質(zhì)量監(jiān)控中的技術(shù)問題

1.1 非線性負(fù)載

電力系統(tǒng)中的諧波問題主要來自于非線性負(fù)載，其在工業(yè)和生活用電的負(fù)載中占有很大比例。非線性負(fù)載主要由交流電弧爐和直流電弧爐構(gòu)成，其諧波是因起弧時(shí)延和電弧具有的嚴(yán)重非線性而引起的居民生活負(fù)荷。此外，熒光燈的伏安特性也會(huì)引發(fā)諧波電流，其中，降低使用功率因數(shù)的三次諧波的含量最高，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重的污染。

1.2 元件的非線性問題

各種諧波的產(chǎn)生是電力系統(tǒng)原件非線性問題的主要構(gòu)成因素，其中，包括發(fā)電機(jī)、直流輸電和電壓器產(chǎn)生的諧波，還有對(duì)諧波起放大作用的超高壓輸電線路和對(duì)會(huì)諧波造成影響的變電站并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置。最大的諧波源是由于直流輸電而產(chǎn)生的。

1.3 電力系統(tǒng)故障造成的電能質(zhì)量問題

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，必然會(huì)發(fā)生不同程度的內(nèi)、外故障，進(jìn)而引發(fā)電能質(zhì)量問題。在各類短路故障、操作失誤和自然災(zāi)害發(fā)生的情況下，發(fā)電機(jī)和勵(lì)磁系統(tǒng)會(huì)改變工作狀態(tài)來保護(hù)設(shè)備中的電力設(shè)備，進(jìn)而引發(fā)各類電能質(zhì)量問題。

2 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的原則

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化

在電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)中，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的實(shí)施一方面可提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)化和可信度；另一方面，可對(duì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，降低數(shù)據(jù)庫(kù)的使用比例，各系統(tǒng)數(shù)據(jù)使用的標(biāo)準(zhǔn)化能提高系統(tǒng)的開放程度、共享程度，從而提高工作效率。從宏觀角度看，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)能更好地保證用戶用電安全和優(yōu)質(zhì)電力的生產(chǎn)。可通過制訂標(biāo)準(zhǔn)化操作體系，精準(zhǔn)化電力用戶的用電需求，實(shí)現(xiàn)分級(jí)控制，達(dá)到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的雙重優(yōu)化。

2.2 信息化

信息化是目前各行業(yè)都在追求的發(fā)展方向。電力系統(tǒng)的運(yùn)行設(shè)備龐大、涉及范圍廣泛，更需要信息化的管理手段和技術(shù)手段。電力的系統(tǒng)運(yùn)行和調(diào)度需要更加智能和高校的信息處理平臺(tái)和融合技術(shù)，信息的控制和優(yōu)化處理也需要依靠信息的高速、高質(zhì)量傳輸。

2.3 網(wǎng)絡(luò)化

從發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展過程中可發(fā)現(xiàn)，用在線監(jiān)測(cè)的方式對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，利用的正是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的通信技術(shù)，通過建立開放性的監(jiān)控和管理平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)在線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)。在此基礎(chǔ)上，可有效加深和擴(kuò)大電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)深度和廣度。

3 完善電能質(zhì)量監(jiān)控的措施

3.1 構(gòu)建電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)

通過建立電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，可將不同監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析中心的服務(wù)器，通過中心主機(jī)中的評(píng)估分析軟件分析數(shù)據(jù)，從而得出提高電能質(zhì)量的準(zhǔn)確依據(jù)。通過完善的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)可開展不同的工作，比如追蹤定位崗位責(zé)任、為市場(chǎng)化的電價(jià)制訂提供數(shù)字依據(jù)等。

3.2 提高預(yù)判能力

利用現(xiàn)有的技術(shù)手段對(duì)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提高事故發(fā)生的預(yù)判能力，從而在故障發(fā)生前采取一定的措施，以減少經(jīng)濟(jì)損失。這也是目前電能質(zhì)量監(jiān)控中的新要求，可稱之為預(yù)見維護(hù)型電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)。

3.3 規(guī)范數(shù)據(jù)格式，提高系統(tǒng)的開放共享性

要進(jìn)一步規(guī)范監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的交換格式，只有通過格式的標(biāo)準(zhǔn)化、格式化，才能提高數(shù)據(jù)的可比性和可靠性，同時(shí)，這也是提高數(shù)據(jù)庫(kù)之間的共享性和開放性的前提條件。美國(guó)的Epri提出了Power Quality DaatIntecrhange Fomrat，簡(jiǎn)稱為PQDIF（電能質(zhì)量數(shù)據(jù)交換格式）。眾所周知，在不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間，異構(gòu)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)通用性問題是關(guān)鍵因素，PQDIF已被IEEE采納并作為標(biāo)準(zhǔn)，成為了全世界對(duì)信息標(biāo)準(zhǔn)化的追求方向，我國(guó)在此方面的研究還比較滯后，應(yīng)加快推進(jìn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

在電能質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)方面，應(yīng)在信息化、標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上，加快構(gòu)建具有自動(dòng)分析功能和自動(dòng)識(shí)別定位功能的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)，從而為電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展和電能質(zhì)量的綜合治理提供更加準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)。在電力系統(tǒng)體制改革方面，隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的市場(chǎng)化改革也將逐漸開展，這也迫切要求電力體制深化改革。

參考文獻(xiàn)

[1]莫志宏.智能電網(wǎng)展望[J].化學(xué)工程與裝備，2011（11）：178-180.

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〔編輯：張思楠〕

Technical Problems and Improvement Measures of Power Quality Monitoring in Power Network

Pei Fangjin

Abstract： Power quality monitoring is the basic element of the normal operation of power system. In this paper， the necessity of power quality monitoring， network， standardization and information of power quality monitoring， and the three major development principles， and on the basis of the power quality monitoring and control of the technical problems of improving measures.

Key words： power quality； power system； electric load； remote monitoring system