浅谈敏感用户对电能质量的要求与对策

浅谈敏感用户对电能质量的要求与对策
摘要：本文简要介绍了电能质量的指标，阐述了电能质量的偏差原因及危害，特种高科技行业等敏感负荷对电能质量的要求很高，要从技术措施和管理措施来改善和治理电能质量问题，多方综合协调处理、获得共赢。

关键词：敏感用户电能质量对策
1、前言
电能是当今最为广泛使用的重要基础能源，电能是当今最为广泛使用的清洁能源，与国民经济发展、各行各业以及人民生活密切相关。

伴随着现代工业和经济的发展，工业生产和电子设备接入电网运行时，有的对电能质量产生影响，而一些敏感负荷却对需要有较高电能质量的电能要求不断提高使用。

根据用电负荷不同的特性以及对电能质量的要求与敏感度，一般将用电负荷分为普通负荷、敏感负荷。

普通负荷对电能质量的要求不高，随着社会的发展和科技的进步，计算机现代化信息系统在各行业得以广泛应用，工业生产的自动化程度越来越高，特种高科技行业等敏感负荷对电能质量的要求很高，本文浅谈敏感用户对电能质量的要求与对策。

2、电能质量的指标
供电质量作为衡量电能这一特殊商品的指标，包括电能质量和供电可靠性两个方面。

电能质量指供应到用户电能的品质优劣程度，电网频率和电压质量是衡量电能质量的主要指标。

电压质量包括电压偏差、三相电压不平衡度、谐波、电压波动和闪变、电压骤降等指标。

供电可靠性指对用户连续供电的可靠程度，非连续供电包括瞬时断电，、暂时断电，、持续断电。

电能质量偏差或多或少给影响电网和用户的正常生产与生活造成不同程度的影响，国家标准对允许偏差均作了具体规定。

电网频率、电压偏差和供电可靠性已长期受到发电厂和供电企业的持续改进提升，频率偏差、电压偏差、三相电压不平衡度、供电可靠性对于普通用户影响较小，多数用户关注的是电压偏差和供电可靠性；而谐波、电压波动和闪变、电压骤降等对敏感用户产生较大影响，越来越受到供电企业和用户的关注。

3、电能质量偏差的原因及危害
造成电能质量偏差的原因有包括外部因素和内部因素。

外部因素主要有为电网受到雷电、外力破坏、树枝影响、电网设备故障、开关切换操作等影响，都可能干扰电力系统的正常运行，造成断电或电压变动，随着坚强电网的建设和输电技术的发展，这些影响已越来越少，如重合闸的瞬间停电，短路时的电压闪变突降。

但是，随着分布式可再生新能源接入配电网，功
率波动性、间歇性也将会带来许多电能质量新问题。

内部因素主要是为电网接有电弧炉、整流器、单相负荷、大功率电动机等波动或冲击的特种负荷，是主要的污染源，都对电网产生负面影响，并且可波及到连接在电网的其它用户。

如：电气化铁道的牵引站向电网注入谐波和负序；钢铁企业的炼钢电弧炉引起的谐波、负序、电压变动和闪变，轧钢机引起的谐波、冲击等；化工企业的电解整流引起的谐波。

这些特种负荷都对电网产生负面影响，如谐波、无功冲击、负序等，并且可通过公共连接点波及接在电网的其它终端用户。

电能质量偏差对电网和用户的主要危害有：不正常的电压和频率偏差会引起异步电机负荷的转速和功率变化，降低电网运行效率，增加发电和用电设备损耗，降低了用电设备的性能，同时容易损坏用电设备、产品质量不良；谐波和负序电流不仅增加电网损耗的，而且影响电力系统的正常运行，可能产生过电压、保护装置误动、电能计量误差等；电压偏差将导致敏感用户的集成控制流水线或自动装置跳闸、控制失灵、试验结果出差错、产品质量不合格等。

1）谐波影响电力系统的正常运行，产生过电压、保护装置误动、电能计量误差等；2）降低电网运行效率，导致发电设备损耗的增加，谐波和负序电流导致电网损耗的增加；3）不正常的电压和频率偏差会引起异步电机负荷的转速和功率变化，导致用电设备损耗的增加，降低了用电设备的性能，同时容易损坏用电设备，产品质量下降；4）用电设备无法正常工作，尤其是敏感用户的集成控制流水线将导致自动装置跳闸、试验结果出差错、产品质量不合格等。

随着科技进步和工艺水平的发展，促进生产过程的自动化和、智能化，、数字化等高科技设备获得了广泛的应用，这些敏感负荷对电能质量也提出了更较高更新的要求。

可编程控制器、变频调速装置等自动化设备控制的连续精加工生产线，通讯电子设备，都对电能质量偏差受到的干扰异常敏感，瞬间的短时断电或者电压骤降电压突降就可能，计算机系统失去电源2s就可能造成数据丢失或死机，集成电路芯片制造流水生产线、制药业智能化流水线可能控制失灵或跳闸，计算机系统失去电源2s就可能造成数据丢失或死机，造成数据丢失、导致产品报废、停工停产和质量破坏等异常的生产状况和质量破坏，集成电路芯片制造流水线、制药业智能化流水线控制失灵，计算机重要服务器及系统失去电源2s就可能造成数据丢失或死机，几个周波的短时停电或电压骤降，也会造成数据丢失、产品报废、停工停产等事故。

4、解决敏感用户对电能质量要求的对策
4.1改善电能质量的技术措施
电能质量治理既要有效抑制谐波污染，又要确保无功补偿和电压稳定。

按照解决的电能质量的不同问题的不同，可采取有针对性的方法来主要技术措施是治理的方法有：从污染源出发，加强坚强电网的建设与运行管理来减少故障影响，通过改进用电设备使其少产生、甚至不产生或少产生；从受到影响的设备或
系统出发，提高自身它们抗干扰能力；快速响应的动态自动调节装置分散安装到负荷点安装动态快速响应速度快的自动调节装置，分散安装到负荷点并与用电设备同步投切，效果最好。

建设坚强电网，。

主要措施如下：
（1）变压器在电源侧的绕组采用三角形的接线，可以有效消除3次及其倍数的谐波，如配电变压器采用D/yn接线。

（2）安装电力滤波装置。

采用电容器与电感组合形成滤波电路，按参数配置能对某次谐波或其以上次谐波形成低阻抗通路，达到抑制高次谐波的作用，阻止谐波污染源注入电网或者流入用户侧。

（3）安装静止同步补偿器。

，又称静止无功发生装置，通过自动调节注入到系统中的电流，实现瞬时的无功功率平滑无级调节、动态补偿，抑制电压闪变，此外，还可抑制和谐波。

（4）安装动态电压恢复器，。

由支流储能电路、变换器和串联在供电线路中的变压器构成，根据检测到的线路电压波形情况产生补偿电压，使合成的电压动态保持恒定。

（5）应用固态断路器。

由门极可关断晶闸管实现快速切换。

，门极可关断晶闸管回路和晶闸管回路加限流电抗器回路并联组合时，遇电力系统发生故障时，可通过并联的回路自动切换而达到限制故障电流。

（6）应用动态不间断储能电源技术，。

蓄电池储能、超导储能或飞轮储能等装置，在电源需要的时候瞬间断电时通过自身的储能单元能够在毫秒级内短时快速补偿有功增加系统容量切换之储能装置供电，向系统注入正常电压与故障电压之差飞轮储能可实现切换时的瞬间断电，有效抑制电压暂降。

（7）应用柔性交流输电技术的应用，。

基于电力电子技术，应用大功率、高性能的电力电子元件制成可控的有功或无功电源以及电网的一次设备等，以实现对输电系统的电压、阻抗、相位角、功率、潮流等运行参数的灵活的最佳的控制，提高供电的可靠性和电能质量，是输电技术的发展的趋势。

4.2 改善电能质量的管理措施
电网供用电是由发电、输变电、用电设备紧密连接的统一整体体，电能质量指标的偏离由这三个部分共同造成的，同时也给自身和其他两个部分共同的责任和义务。

引起的电能质量不符合国家标准的必须按照“谁污染谁治理”的原则治理和改善，一是提高电能质量和供电可靠性，二是提高用电设备的抗干扰能力，三是减少用电设备的污染。

（1）电能质量检测监测和评估分析是治理电能质量污染管理的基础性工作。

供电企业除了采取有效的技术手段和必要措施来提高供电质量外，还应加强电能质量的监督监测和管理，在对电网关键节点进行电能质量的监检测与监督，分析
污染源与责任，及时督促责任方处理。

对相关的新用户应经评估后再接入电网，生产运行时要投运后监控其不超标运行达标。

引起的电能质量不符合国家标准时，应按“谁引起，谁治理”的原则及时处理。

（2）用户根据自身负荷特点及电能质量的实际需求，分析用电设备对电能质量变化的敏感度和影响，加强电能质量的自觉主动检测、，采取治理措施进行改善和控制，积极采取治理措施，满足自身生产需要，减少对公用电网电能质量造成污染。

（3）设备制造商分析设备产生电能质量污染的原因、研究污染机理和，提出解决适应性的对策，提高用电设备的抗扰动能力，提供设备的电能质量性能改善方案，减少对电网污染的污染措施技术方案。

要治理和改善电能质量，意味着将要增加建设投资和运行费用。

由于污染源的广泛性和复杂性，主动治理方法受设备结构、效率、成本、可靠性等因素影响，只能解决部分问题，受端治理方法和被动治理方法仍是目前治理电能质量问题的主要方法措施。

但从我国现状来看，电能质量的改善主要由供电企业发起和推动，用户对电能质量的认识不足和对成本因素的考虑，对电能质量治理表现出的热情不高力度不足。

因此，由于电力系统的各个部分相互联系、相互影响，供用电双方的相互作用变得越来越紧密，综合协调处理电能质量问题因而显得至关重要。

，。

实现实行定制电力的条件也必须要由供用双方共同努力，如对电能质量有特定需求的电力用户，可借助经济杠杆作用，配套“优质优价”、“劣质低价”、“污染罚款”政策。

此外，
不同地区的经济发展、负荷的电能质量特性和需求、电网规模和结构均存在着差异，考虑特种负荷和敏感用户的特殊需求时要接纳并共存，在规划和建设时对同类型的工企业集中布置、差异化治理，对应供电企业可以局部建设高供电质量的电网，综合治理电能质量问题，满足敏感用户的电能质量要求，对用户能得到可靠保障，减少对其它用户的影响，避免社会资源的重复建设和浪费，获得供电企业、用户和社会经济效益的多赢。

5、结束语
电能质量在一定程度上，已经越来越影响到工企业的安全生产和经济效益。

随着低碳时代的带到来和我国节能减排的要求，特别是在智能电网加速发展、新能源和可再生能源发电的大规模崛起，对电能质量带来了新的机遇和挑战。

改善电能质量利于电网和用户设备的安全、经济运行，对保障社会经济发展、工业生产需要，具有有重要意义和任务，建立一个高质量、高可靠性的清
洁的绿色电网，保障推进电能合理经济地供应与使用，是共同的责任和义务。

电能质量不在是仅仅关注其安全可靠问题，电能质量研究还关注到用电效益、用电设备的寿命、用电设备的事故、安全生产的联机效率、生产产品的质量和合格率等。

电能质量在一定程度上，已经越来越影响到企业的安全生产和经济效益。

随着低碳时代的带来和我国节能减排的庄重承诺，特别是在智能电网加速发展、新能源和可再生能源发电的大规模崛起，所有这些都对电能质量带来了新的机遇和挑战。

改善电能质量对于电网和用户设备的安全、经济运行，保障社会发展、提高工农业和人民生活均有重要意义，共同建立一个高质量、高可靠性的清洁的绿色电网，保障电能合理经济地供应与使用，是共同的责任和义务。