大用戶接入系統(tǒng)電能質量分析評估

【摘 要】大用戶電能質量分析評估工作是為了規(guī)范電網(wǎng)電能質量管理，堅持“預防為主，防治結合”的方針及“誰干擾，誰污染，誰治理”的原則，保障公用電網(wǎng)的電能質量，維護廣大用戶和供電企業(yè)的權益必須要開展的一項工作。

【關鍵詞】大用戶；電網(wǎng)；質量；管理

一、前言

加強大用戶監(jiān)督管理，提高電網(wǎng)電能質量已成為當今電力部門的重要工作內(nèi)容。對大用戶電能質量進行分析評估的目的主要為地區(qū)供電企業(yè)對用戶的電能質量管理提供依據(jù)和技術支持，保證電網(wǎng)電力設備和電力系統(tǒng)安全運行。

二、開展大用戶電能質量測試分析評估的必要性

電能質量測試分析評估內(nèi)容中的大用戶是專指具有干擾性并對公用電網(wǎng)電能質量影響大的用戶。

（一）常見干擾性負荷分類

干擾性負荷為非線性負荷、沖擊性負荷、不對稱負荷的統(tǒng)稱，具體類型參見表1：

（二）典型干擾用戶的電能質量測試情況分析及治理技術

由于非線性負荷、沖擊性負荷、不對稱負荷的存在，使公用電網(wǎng)的諧波電壓、電壓波動與閃變、三相電壓不平衡度日趨嚴重。不僅影響電力用戶的安全經(jīng)濟運行，而且還使公用電網(wǎng)電能質量變差。電能質量治理措施包括兩個方面：一是提高電能質量和供電可靠性；二是提高用電設備的抗干擾能力。電能質量治理又是一個復雜的系統(tǒng)工程，提高電能質量是電力系統(tǒng)、電力用戶、電力設備制造商三方面的共同責任。

（1）電力機車為單相整流負荷，在投運時產(chǎn)生大量的諧波和負序分量注入電力系統(tǒng)影響全網(wǎng)，干擾其他用戶。采用濾波器就近吸收諧波源所產(chǎn)生諧波電流的方法，使加裝濾波器的變電站電壓諧波總畸變率明顯下降，同時加3、5 次濾波器或同時加3、5、7 次濾波器就可以使本地區(qū)電網(wǎng)各變電站電壓諧波總畸變率全部達到國標要求。因此在諧波治理方面， 采用電力濾波裝置就近吸收諧波源所產(chǎn)生的諧波電流，是抑制諧波污染的一種有效措施。

（2）煉鋼電弧爐對電網(wǎng)的沖擊：由于電弧爐的容量大，是用電大戶，導致其所在的電網(wǎng)也存在電壓閃變和波動嚴重、負序分量大、高次諧波多、電網(wǎng)功率因數(shù)低的問題，這不僅影響電爐自身的產(chǎn)量、質量，使電耗、電極消耗增大，危機發(fā)配電和大量用戶，成為目前電網(wǎng)最主要的公害之一。

大容量電弧爐對電網(wǎng)干擾的抑制方法：①改進煉鋼工藝；②優(yōu)化電弧爐設計；③合理選擇供電電源；④采用靜止型無功補償裝置。其中采用靜止型無功補償裝置就近吞吐無功和吸收諧波源所產(chǎn)生的諧波電流，是提高功率因數(shù)和抑制諧波污染的有效措施。靜止型無功補償裝置是廣泛用于抑制煉鋼電弧爐對電網(wǎng)的多種不利影響的主要方法，它有效抑制電弧爐無功沖擊引起的電壓波動和閃變、高次諧波，提高功率因數(shù)，還可實現(xiàn)按各相的無功功率快速補償調(diào)節(jié)實現(xiàn)三相無功功率平衡，使電爐處于穩(wěn)定、安全、可靠的運行狀態(tài)。目前，我國自行研究設計制造的TCR 型SVC 裝置已在鋼鐵企業(yè)等工業(yè)用戶中廣泛使用。

（三）開展大用戶電能質量測試分析評估迫在眉睫

目前電網(wǎng)非線性、沖擊性、不對稱負荷接入系統(tǒng)的評估工作基本未進行，即使個別進行評估也不規(guī)范，沒有嚴格按照國家標準要求執(zhí)行。因此對大用戶接入電網(wǎng)電能質量測試分析評估勢在必行。

三、大用戶電能質量測試分析評估管理程序

對干擾源大用戶要進行諧波論證審查及投運后的諧波測試，嚴格控制新的污染大用戶接入系統(tǒng)。各供電局設備、營銷、計劃、電力科學研究院要協(xié)同一致，嚴格管理新增諧波源，做到評估、審查、驗收層層把關。具體管理程序如下：

根據(jù)有關的法律法規(guī)向大用戶說明需簽訂保證公用電網(wǎng)電能質量的協(xié)議，明確供用電雙方的責任和義務。要嚴格按照用電協(xié)議容量分配大用戶所允許的諧波注入量，并要求用戶提供該地區(qū)相關部門認可的電能質量監(jiān)督檢測職能部門提供的公用電網(wǎng)電能質量測試評估報告，作為提供供電方案的條件之一。當干擾影響量超過標準導致有關電能質量指標運行合格率低于規(guī)定時，應及時檢測、測試，查明原因，并責成產(chǎn)生干擾的用戶限期采取響應的措施進行治理并組織對治理方案進行審核。諧波超標的大用戶要安裝電能質量實時監(jiān)測裝置和諧波保護裝置。投濾波器等裝置要經(jīng)過電能質量監(jiān)督檢測職能部門驗收合格后方可掛網(wǎng)運行。電能質量檢測職能部門確定的由于大用戶造成諧波污染造成電網(wǎng)及其它用戶設備損壞事故，該污染源大用戶應負擔全額賠償。對于評估超標的大用戶，應要求其進行電能質量治理，本著“先治理，后送電”的原則，對受電工程進行竣工檢驗。

四、結束語

非線性負荷是影響電網(wǎng)電能質量的主要原因。凡是具有非線性阻抗特性的電器設備都是電能質量的污染源，這些設備在運行中從電網(wǎng)取得基波電流的同時， 還向電網(wǎng)注入大量的高次諧波和負序電流，給電網(wǎng)造成嚴重污染。因此，從設計階段入手，從源頭把好關，堅持“電能質量管理從源頭抓起”的原則，才能有效的阻止非線性負荷對電網(wǎng)造成污染，從而保證電網(wǎng)和客戶用電設備的安全經(jīng)濟運行。

參考文獻：

[1]肖湘寧，主編.電能質量分析與控制.中國電力出版社.

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