电能质量治理与电网降损技术研究

电能质量治理与电网降损技术研究

刘春珍

（国网山西省电力公司技能培训中心山西临汾041000）

摘要：随着时代进入了新世纪，大量新增的电子设备都已经得到了应用，在控制设备上也实现了数字化。当前由于输电网络分布越来越广，经常采用远距离直流电的方式来进行运输，并且普遍存在着交流电和直流电混合运行的情况，电能的质量已经日益恶化了。总体上说，主要包括功率冲击问题、谐波严重的问题、闪变的问题以及电压经常出现骤降和中断。现在人们的生产和生活越来越依赖电力，尤其是包括信息工业以及精细工业在内的一系列产业都对于供电扰动特别敏感，不稳定的电力供应会对其造成影响。所以本文从这点出发，首先给出电网电能质量的定义，然后在此基础之上提供了一些可行的建议，如果能够进行采纳的话，就可以让国家电网系统运行得更为安全可靠。

关键词：电网电能质量；电力系统；电力能源

引言

改革开放以来，我国逐渐将经济发展的重心转移到了环境治理和能源持续化发展上来，构建低碳高效的智能电网也成为新世纪我国电网的重要发展方向。电力系统用电负荷不断攀升，末端配网存在着大量的单相、不对称、非线性、冲击性负荷，对电网硬件装备及技术水平要求逐步提升，配电网中无功功率、谐波、三相不平衡、低电压等问题越来越严重。所以当前针对电网电能质量这方面还有很多问题要进行分析和及时解决。

1电网电能质量的概念

由于电流对整个电力网络产生不对称的负荷，冲击负荷及负荷分布不均等方面的影响会造成电能质量下降。而电路扰动的情况造成了电网电能存在着很严重的质量问题，并且不断导致电网电能在质量上的持续恶化。如果两条110kV的线路相互邻近，就经常会因为使用不当而频繁出现谐波方面的问题，谐波对电流的扰动十分敏感，平时没有超标，但是一旦出现相关的扰动就会频繁导致谐波超标的情况，并且经常出现闪变的现象，这些因素的存在严重影响了供电的稳定性，造成了供电质量的下降。电网电能在质量方面的问题一般出现在以下的几个方面，首先就是电网电压出现不稳定的情况，其次是电流量不均衡，经常出现波动，这就造成了用电过程中的电流不稳定或者电压不稳定，这些都对现代电子产品产生了严重的危害。如果电压和电流使用中的异常情况过于严重，就会直接导致电子设备的烧毁，往往会给用户造成财产损失。其实正常说来，电网电能在质量方面的问题最突出的表现、最严重的症状就是谐波电流的出现和闪变情况了。如果情况继续恶化，还可能会出现一些其他不太常见但是十分严重的问题，例如电压出现严重的波动甚至是闪变、电压降低、供电连续性受损以及电压过高等情况，这些情况经常会造成一段时间的供电中断，这些都是威胁到电力系统运行的安全稳定性的重要原因，给用户带来了使用上的不便，长此以往也不利于国家电力企业的平稳健康发展。

2电网节能降损管理的目标

2.1电网节能降损管理的内涵及意义

电网节能降损管理又可以称做配网技术降损，做好节能降损管理是供电企业提高自身经营效益，立足发展的根本基础，同时做好降损工作也是电力企业建设节约环保型社会，承担社会责任的重要表现。管理好技术降损的主要途径及指标参数有电压合格率、功率因数、容载比、经济电流密度等电能质量指标。

2.2电网技术降损管理的主要内容及管控目标

电力企业电网技术降损管理主要是要严格贯彻并执行国家有关的法律法规、国家标准及相关规定，同时要指定企业自身的降损管理工作指导意见及工作方案，依托科学合理的管理制度、流程及标准。在配网指标数据监测分析的指导作用下，按照年度指定相关指标的目标域控值，作为管理目标。

3关于提高电网电能的质量、降低损耗的措施

3.1配网智能化建设改造，优化网架结构

（1）在网架结构上进行优化，采用变压器增容、电源点新增或是低压线路、超供电半径线路改造，有效的解决低压电流分配不均、线路线径过细、低压无功补偿配置不合理等问题，从基础上改善电能质量问题。

（2）彻底替换现役的高耗能变压器，推广应用低损耗环保节能的非晶体合金变压器，同时在自动无功补偿装置上为了确保投切安全和使用寿命要采用高密度的负荷开关或可控硅开关。

（3）在线路建设改造时要严格按照线缆的经济电流密度选取，防止线路传输电量时增大损耗。

3.2发电机进相运行

当电压过高或电网无功过剩时，只需通过调节励磁电流，把发电机改为消耗无功负荷而不是发出无功负荷，让它无功进相运行，这个方法具有明显的降低系统电压的效果；为了保持电网电压的问题，它会通过增减励磁电流，使发电机的无功输出增加，这样就使响应比较准确和灵活；该方法为了消耗系统的无功使用发电机进相运行的方式，节约了设备的投资；发电机进相运行后，励磁变的负荷下降了，这样就降低了厂用电率，减少了有功损耗。由于此项操作程序简单，操作技术难度系数低，经济成本不高，因此，该项措施的使用范围比较广。尤其重要的一点是，通过该项技术进行的电网电能质量调整安全有效。

3.3切实提高无功补偿的质效水平

对于加强电网在无功补偿系统的规划科学性和运行管理合理性工作上，首先需要对无功补偿设备进行升级和优化，因为目前所应用的设备由于自身结构过于简单，导致很多的功能性要求都难以实现。然后，需要对分压分区平衡工作具有一定的水平，使得无功补偿得到高水平的开展，提高电压质量，减少配电网络在无功功率状态下的输送量，最终实现降低电能损耗的目标，切实有效地强化电网在输送过程中的能力、提高设备的利用效率。在过去的实践工作中，通过在受电端进行电力电容器的装配，可以有效提升功率因数，实现降损节电的目标，而且效率极高，若是按配电变压器容量标准的10%进行补偿，最高可以将空载阶段的功率因数提升80%，具有十分明显的效果。

3.4谐波在线监测与治理

该技术要求对于现有的谐波源用户，确实污染严重的必须提出限制整改计划以及措施；对于扩建的和新上的电网电能质量污染源项目，必须进行谐波项目评估，谐波治理必须与工程项目同步实施；推广非线性大用户采用滤波措施或者是动态无功补偿，针对谐波问题，在实测的基础上，确定电网必要的补偿率。

3.5科学配置变压器容量

着力于对节能型变压器的推广和应用，科学配置变压器容量，才能有效降低变压器的损耗。从电网的构建来看，目前，我国的变压器主要呈现出数量多、容量大以及总损耗大等方面的特点，导致变压器的降损处理难以取得明显的效果。因此，对电网工程的建设工作首先需要对变压器进行升级和优化，使之具备发达国家节能标准，例如应用非晶合金变压器等。这样一来，可以更换一批陈旧老化、低标准以及高损耗的变压器，完成对电网降损工作的第一步。

结语

结合上文所谈到的内容，现在电网用户数量增多，并且用电数量也在不断增加，同时针对用电需要也已经提出了更高的要求，所以电网的电能质量就显得尤其重要了。针对这一问题，首先应该电力企业重视起来，然后招揽相关的人才，全面提高供电质量，首先评估分析不同地区的不同情况，然后提出相应的措施进行解决，这样才能够让我国电力系统继续进步，给人们带来安全稳定的电能，促进经济全面发展和社会和谐进步。

参考文献：

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[2]于晓牧，王继峰，翟晓凡，王端峰.缩短低压供电半径研究及应用[J].农村电气化.2011（03）

[3]陆宠惠.电能质量与国民经济[A].第五届电能质量研讨会论文集[C].西安：中国标准出版社，2010.