電能質量管理存在問題及對策分析

馬春玲

摘 要：電能質量通常包括了電壓質量和電流質量，電能質量管理主要是電壓質量的管理。電能質量問題的產生涉及到多方面的因素，要對問題進行有效控制也是一個復雜的、系統化的工程。采取科學、合理的措施進行電能質量管理是電網安全、穩定、經濟運行的重要保障。完善的電能質量管理體系是保障電網安全、穩定、經濟運行的關鍵，也是電網實現智能化的重要內容。

關鍵詞：電能質量；管理；問題；對策；

一、電能質量的概念

電能質量是在電力系統運行當中產生的，電力系統的運行效率決定著電能質量的優劣。保持電力系統運行的安全性和可靠性是提高電能質量的有效方式。電能質量就是指供電的有效性。隨著社會的不斷發展，對電能質量的解釋也有很多。從不同的角度看待電能質量的問題也會得出不同的電能質量的概念。電力用戶認為電能質量就是供電的好壞，不出現停電的現象就說明了電能質量比較好。從電力設備的制造廠商來說，電能質量就是，設備能否滿足供電的需求。滿足的話就說明設備的供電質量好。從社會發展的角度看，對電能質量的不同認識也受到社會經濟水平的制約，電力系統的發展程度決定了電能質量的優劣。現階段我們普遍采用的電能質量的定義是供電設備在為用戶提供穩定的電能過程中，設備的運行穩定性。這個定義也是現在比較常用，主要是通過對設備故障的測試來檢驗供電的質量問題。該定義清楚明了，但是也有其局限性，需要有關部門進一步對其進行研究。

二、電能質量管理存在的主要問題

隨著電網智能化改造的不斷深入以及新技術的應用，我國的電網結構日益完善，電網性能不斷優化，已經能滿足電網用戶的基本需求。但是，在電能質量管理方面還存在不足，據統計，由于電能質量管理的問題導致的電能質量不達標的比例超過了60%。電能質量管理存在的主要問題有：（1）未建立起及時的變電站母線電壓自動化調控機制。母線調控不及時是造成電壓越限的主要原因。（2）小水電上網管理制度缺失。小水電的不規范上網會導致變電站35KV和10KV母線電壓越限。（3）電網配置不合理。例如近幾年城鎮化發展較快，原先的郊區已經迅速發展成為城市新中心，但電網供電設施跟不上，導致線路供電半徑過大，直接影響了供電的可靠性和穩定性。（4）電網基層管理水平低下。有數據表明，縣級或縣級以下電壓越限的時長遠遠大于上級母公司。（5）電網污染治理缺乏。電網本身存在大量的非線性負荷、沖擊負荷以及不平衡負荷接入系統等，對電能質量形成嚴重威脅，而現階段對這些污染的治理還未得到充分重視。

三、產生的電能質量問題的原因

電能質量的優劣受到經濟發展水平以及電力系統發展水平的制約，先進的電力系統以及科學化的技術水平才能為電能質量提供有效的保障。因此，近些年來我國特別重視對電力系統技術的研究，使用先進的科學手段來提高電力系統運行的穩定性和可靠性。我國現階段對電能質量的研究也更加廣泛，很多專業的人士和部門都參與到了研究的課題中。經過專業的研究我們得出了產生電能質量問題的原因：

1.電力企業為了提高其經濟效益，以及供電的自動化水平，注重對先進電子技術的使用，但是這些技術設備和電能質量存在一定的不適應性。如果計算機的計算值出現了偏差，那么在自動化系統的運行中，就很容易降低電能的質量，工作人員也沒有辦法及時對問題進行處理，因為電力系統的自動化，在實際的操作過程中，存在技術應用的難題。

2.現代電力系統中的供電結構發生了很大的改變，電氣設備的大功率、大負荷造成了供電的不穩定性。因為這些大功率用電器的使用，使得電能在供應的過程中不能保持一個合理的速度，過大的電流會損害或者產生對電力系統的過度消耗，從而也降低了電能的質量。

3.市場競爭的加劇，導致了各個電力企業為了爭取更多的市場份額，在電力系統的管理上出現了一定的分歧。為了提高用戶的滿意度，很多電力企業都實行的開放性的電力管理模式，用戶也可以對供電進行簡單的控制，所以這就造成了電力系統的混亂，用戶在使用的過程中，很容易出現一些錯誤，影響了供電的穩定性和安全性，從而降低了電能的質量。

四、電能質量問題的分析方法

通過一定的方法對電能質量進行分析，是保障電能質量以及提升電能質量監測、控制以及管理水平的前提。現階段運用到的電能質量分析方法主要有：

1.時域仿真法。這是現階段電能質量問題分析采用的主要方法，它是利用各種時域仿真程序例如EMTP、EMTDC以及NETOMAC等對電能質量問題中的暫態現象進行分析。這種分析方法的缺點是在進行仿真計算之前要預先知道暫態過程的頻率覆蓋范圍，同時在模仿開關的過程中存在數值失真的現象。

2.頻域分析法。這是電能質量中諧波問題分析的常用方法，有頻率掃描、諧波潮流計算以及混合諧波潮流計算，后者由于可以對非線性負載控制系統進行精細的動態特性描述，建模簡單，在近些年運用較多。其缺點是計算量大，耗時較長。

3.基于變換的方法。主要包括了Fourier變換法、神經網絡法、二次變換法、小波變換法以及Prony分析法等。

五、電能質量問題的控制

1.要重視電能質量分析以及控制領域的基礎性工作。例如研究并建立起電能質量的評價體系、積極研究并創新電能質量分析的方法、技術和理論。

2.積極推廣以DSP為基礎的實時數字數字信號處理技術。該技術通過程序對電能質量進行控制，調試簡單，易于實現并網運行和智能化控制，對系統穩定性、可靠性以及靈活性提升具有重要意義，在控制領域得到越來越廣泛的應用。

3.要深入研究并創新電能質量的檢測技術。現有的檢測設備雖然符合持續性以及穩定性指標，但對于快速捕捉、更高的采樣速率以及有效的分析和自動識別系統要求還有一定的差距，需要加大研究力度，發展新的檢測技術。

4.采取積極措施，加強電能質量管理。電能質量的好壞直接影響到用戶的滿意度，通過加強電能質量管理，促進電能質量，也是控制和解決電能質量問題的關鍵所在。

5.電能質量的監測。一是要建立嚴格的監測制度，例如連續監測、定時巡回監測和專項監測；二是要鼓勵檢測技術的創新研發，因應電網發展需要開發可靠、有效的監測技術和設備；三是要積極利用先進的計算機網絡技術，加快發展監測技術的網絡化、智能化，確保監測結果的及時、準確。

六、結語

電力是現代社會正常運行的動力，電能質量問題關系到千家萬戶，電能質量問題的解決既需要依靠技術手段，也需要規范化的制度管理，兩者缺一不可。電能質量管理是電網管理的重要內容，必須要按照電能質量管理標準，建立起嚴格的管理體系，將電能質量管理從被動轉為主動、從松散管理走向制度化管理，從應對問題轉為預防問題。

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