電力市場環境下的電能質量管理

黃冰心

國網福建南安市供電有限公司

電力市場環境下的電能質量管理

黃冰心

國網福建南安市供電有限公司

電力市場的競爭是在政府頒布的質量標準、行業標準和有關法律、法規的監管、約束下進行的，所有市場參與者都必須在這樣的約束下進入市場。政府通過電力監管委員會、技術監督局、電力企業聯合會、消費者協會等來監督和控制市場的規范化運營、電能質量，其目的是保證和控制電力市場下的公平競爭、供電的連續性與電能質量，維護電力企業和電力消費者的利益。，基于此，本文將著重分析探討電力市場環境下的電能質量管理，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

電力市場；電能；質量管理

1、電能質量問題成因及危害

1.1 諧波污染

諧波是指電網中非基波(50Hz中國)的其他頻率的電流或電壓，如高次諧波，諧波屬于無功類別。諧波來源有以下幾方面：第一，用電設備產生；第二，電壓質量低產生；第三，輸配電系統產生。對于配電網諧波分量來說，一般都是因系統中負荷以及電力設備非線性特征所導致的，當有電網正弦基波電壓對非線性負荷的兩端產生作用時，負荷在施加電壓以及吸收電流方面則存在著不能夠保持一致的情況，所產生的畸變電流則會對電力設施造成影響。

1.2 電壓偏差系統

無功功率無論是存在欠缺情況還是多余情況都將使系統電壓偏移。如果電壓偏移持續時間較長，將對系統運行穩定性產生不良影響，并導致機械使用效率降低、電氣設備絕緣性遭到損害、電動機轉矩減小、照明設備運行出現問題、產生高次諧波電流以及電容器無功輸出減少等問題，這對系統安全運行來說十分不利。

1.3 電網頻率偏移

在電網運行中，頻率偏移是對其運行質量進行衡量的一項重要指標，是系統基波頻率偏移額定頻率的程度。該種情況之所以出現，發電機有功負荷同有功出力兩者間不平衡情況的存在是導致該問題出現的主要原因，如果系統在頻率方面具有較大的變化，則會對電廠以及用戶產生不利影響。

1.4 電壓波動及閃變

對于部分負荷來說，其在正常運行當中則會形成沖擊性特征的功率變化，并因此導致無功功率波動情況的發生，在使實際電壓在較大范圍內波動的情況下出現同額定電壓相偏離的情況。電壓波動及閃變的成因主要有三點：第一，設備具有隨機非線性符合，在產生次諧波、間諧波成分后影響到電網電壓質量；第二，電力系統短路故障；第三，設備在自動投切時產生操作波，并因此導致電網電壓波動情況的出現。如果電網電壓產生波動，將會使得對電壓要求比較高的一些電氣設備和電子設備不能正常工作，還會影響那些對電壓波動較敏感的工藝和試驗結果。

2、電力市場環境下的電能質量管理

2.1 深化電力市場改革

因此，對于電力市場建立以后電能質量管理中出現的新問題，應通過市場的自我調節進行。電能質量高、服務完善的企業會在市場競爭中脫穎而出，而供電質量差的企業最終將被市場所淘汰。所以在電力市場建立初期，電能質量可能會有所下降，但隨著不斷完善，市場競爭將從另一角度刺激電力企業為了保持其市場競爭力，從而改進自身的管理，更新設備保證電能供應的質量。

2.2 完善電力監管機制

對于出現的電力質量方面問題，由電力監管機構以中立的立場，本著獨立、公正、透明、專業的原則，依法處理電力市場糾紛，維護消費者權益。監管體系的建立包括有關電力立法和執法的法律環境，專門的行業監管機構(包括對監管的職能、責任、內容、手段、權力配置、對監管者的監控機制等規定)，以及多層次的行業自律組織和消費者權益保護組織等。

2.3 構建技術支持體系

電能質量的監控與保障還要依賴于技術支持體系的完善。采用必要的技術措施進行電力市場的數據申報、負荷預測、合同的分解與管理、交易計劃的編制、安全校核、計劃執行、輔助服務、市場信息發布、市場結算等運作環節提供支持，是電力市場監控管理的必要手段。電能質量的監管的重點在于用戶側電能質量監測系統和通信系統的完善，尤其加強對干擾源用戶的運行管理，對于電網中大的干擾源用戶，應安裝實時檢測裝置。對于干擾(諧波、負序、電壓波動和閃變等)超標的用戶，應協助制定治理方案，限期實施，使之達標。同時充分利用網絡資源，開發電能質量SCADA系統，使運行人員及時掌握電網中電能質量全面狀況，消除安全隱患。

2.4 微網運行控制

1)對于在國網微電網運行中的電能質量問題的閃變和電壓的波動抑制措施采取的是針對電網的實際情況進行分析而確定的，主要分為三種狀況：一是電力工作人員在進行電網設計時，應該使供電點的短路容量進行適當增加；二是要建立可以通過大型同步電動機進行跟蹤補償的自備發電廠；三是在時間方面要將兩個以上的沖擊負荷錯開來，也可以通過設立單獨的動態無功能補償器來積極解決隨時出現的相應的問題。2)電網微網的三相電壓不平衡時的改善措施。針對電網微網的三相電壓不平衡的情況，電力電網管理部門應采取合理分配電流負荷的方式，才能有效控制住用電的不規律，平衡三相電壓負荷。三相四線制是電網微網的特點，因此，為了最大限度地平衡好三相負荷電流，電力電網工作人員應在設計建設微網、并網運行中均衡負荷。3)微網的頻率波動的控制方法。國網微網在獨立運行的過程中產生的頻率波動，主要是由微電源、儲能裝置共同組合、共同調節而成。為了很好地控制微網電網，行業學者經過縝密的研究與分析，提出了采取虛擬慣性頻率控制的策略，這將促使電網微網的電源不但有良好的下垂性，而且可以產生與同步發電機轉子相類似的慣性，并且在發生相互擾動的時候，有效及時地產生可以支撐電網微網的頻率，從而使得微網頻率穩定性相應提高。

[1]陳磊.電力市場環境下的電能質量評估研究[D].華北電力大學(北京)，2005.

[2]黃朝.電力市場環境下的電能質量問題研究[D].華北電力大學(北京)，2005.

[3]魏恩甲，何自立.電力市場環境下的電能質量管理[J].大眾用電，2005，06：26-27.

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