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《电能质量管理办法(暂行)》实施意义及解决方案

作者:上海安科瑞新能源有限公司时间:2024-02-28 我要发布

关键词: 电能质量

01 办法解读

新型电力系统中新能源所占比例越来越高,光伏、风力等分布式电源、电化学储能系统和传统发电企业构成了更复杂的供配电网络。而在用户端,随着越来越多的大功率变频、整流设备、中高频感应加热设备、直流充电桩等设备的应用,不少用户既是干扰源,也是发电主体,如不加强电能质量的监督和治理,电网安全和稳定将受到严重影响,同时也会阻碍新能源消纳。本办法(以下对《电能质量管理办法(暂行)》简称办法)的及时下发顺应新型电力系统的安全稳定运行的要求,可操作性强,将对电能质量治理,提高电网安全,促进新能源消纳起到重要作用。

对比原电力工业部发布的《电网电能质量技术监督管理规定》 (电综[1998]第211号,以下简称原规定),本办法的可操作性及指导性更强,可以体现在以下几个方面:

监管主体不同:原规定要求国家电力公司、跨省、省和地方独立电网经营企业以及地(市)级供电企业,应指定一个职能部门(或专职),统一负责电能质量的技术监督管理工作,监管主体本身就比较模糊;而本办法明确国家能源局负责全国电能质量管理和监督工作,地方各级电力管理部门负责本行政区域内电能质量管理工作,国家能源局派出机构负责辖区内电能质量监督工作。

检测方式不同:由于原规定出台时期技术限制,要求连续检测方式进行供电电压偏差和频率偏差指标的运行检测,其它指标由不定时检测和专项检测实现;而随着技术进步,电能质量在线监测装置已经可以满足A级电能质量检测的全部指标要求并且可以随时预警。

执行方式不同:原规定只要求了按“谁干扰,谁污染,谁治理”的原则及时处理,并没有明确执行方式;而本办法不仅明确按“谁干扰,谁治理”的原则,还明确了对不同对象可采用出力控制或离网控制、拒绝其接入电网或者中止供电以及恢复供电条件等,鼓励各方为对电能质量有特殊要求的用户提供有偿增值服务。

检测点位设置要求不同:原规定没有明确检测点位设置,只是要求各类检测方式检测点的具体设置,根据电能质量不同指标的特点可以不同,并应按照有关国家标准、导则结合本电网实际而确定。而本办法明确要求应在新能源场站并网点、干扰源用户的公共连接点设置电能质量在线监测装置。

信息化要求不同:原规定受当时技术条件限制,并没有对电能质量管理做信息化要求,而本办法明确要求应当开展电能质量管理工作相关信息采集与问题分析治理能力建设,建立电能质量监测、调控设备台账,定期维护更新,并按规定准确、及时、完整地向国家能源局、地方各级电力管理部门报送电能质量信息。

02 电能质量在线监测装置

本办法对发电企业(包括分布式电源)、电网企业、用电企业的电能质量管理均有明确要求,要求在发电企业并网点、电网企业非线性设施、用电企业公共连接点设置电能质量监测装置,这会促进市场对电能质量在线监测装置的需求。安科瑞APView500电能质量在线监测装置满足Q/GDW 10650.2-2021《电能质量监测技术规范第2部分 电能质量监测装置》中A级电能质量监测装置要求,可以满足办法对发电企业、电网企业和用电企业电能质量在线监测要求。

表1 电能质量监测装置功能要求(来源于Q/GDW 10650.2-2021)

APView500电能质量在线监测装置通过对引入的电压、电流信号进行分析处理,装置每周波采样高达1024点,实现对电能质量指标进行高精度监测。集谐波分析、波形采样、电压偏差、频率偏差、电压电流不平衡度监测、电压波动与闪变监测、快速电压变化、电压暂降/暂升/中断、电压电流瞬态监测、事件记录、故障录波、暂降源定位、容忍度分析及数据通信等功能为一体,通过国家电网江苏省电力试验研究院入网要求检测。能够满足发电、输电、用电系统电能质量监测的要求,广泛适用于分布式电源并网点和半导体、化工、钢铁、冶金、医院、数据中心、交通建筑等用电企业公共连接点的电能质量监测。

表2 APView500电能质量在线监测装置波形记录及入网要求检测证书

表3 电能质量在线监测装置选型

03 电能质量治理装置

随着新型电力系统建设高速推进,预期未来高比例电力电子设备会持续接入电网,给电网的电能质量带来的“污染”愈加严重,成为电力系统未来面临的新问题。对此,本办法提前谋划,加强管控,明确电能质量管理应当遵循“标准指引、预防为主、综合治理”的方针,发电企业、电网企业和用电企业应当开展电能质量监测,指标超标时应当主动采取治理措施。且电能质量治理设备、在线监测装置应当与主体工程同时设计、同时施工、同时验收、同时投运。

安科瑞电能质量治理装置包括有源滤波装置、有源无功补偿装置、中性线安防保护器及谐波保护器等产品,协助用电企业治理和改善电能质量,打造“连接”-“监测”-“治理”闭环模式。

图1 安科瑞电能质量治理产品配置示意图

连接收集:通过智能化终端、本地、云平台等方式,采集海量设备运行状态,进行预防性维护和治理;

监测分析:通过电能质量数据分析、记录事件过程和扰动方向、报警事件过程顺序分析等方式,做到系统运行风险全掌握。

治理优化:通过无功补偿、谐波治理、潮流分析等提供系统运维优化建议,维护改造升级前后效果对比。

表4 安科瑞电能质量治理产品选型表

04 电能质量管理系统

电能质量管理系统提供电能质量的监测、分析和治理解决方案,具有本地化系统和云平台方案。本地化系统可监测本项目电能质量监测和治理情况,及时对异常进行预警,可建立本地变流器等干扰源设备、治理设备、监测装置台账库,定期维护更新,数据可上传上级平台;云平台方案可接入海量的电能质量在线监测装置数据和电能质量治理装置数据,可帮助电网企业开展电能质量管理工作相关信息采集与问题分析治理能力建设,建立电能质量监测、调控设备台账,定期维护更新。

图2 电能质量治理系统示意图

4.1 电能质量管理系统(本地)

①系统显示项目信息,电能质量治理和补偿设备运行状态,故障信息弹窗等。

②显示电能质量相关数据,稳态监测、暂态监测、瞬态监测、故障录波、合格率统计等,包括各次谐波含量及总谐波畸变率、三相不平衡、电压暂升暂降等数据。

③电能质量分析,根据Q/GDW 10650.8国网标准要求统计电能质量日统计值,包括稳态数据最大值、最小值、平均值、95%概率大值统计,谐波电压、谐波电流和间谐波统计及暂态统计,出具电能质量诊断报告。

4.2 电能质量管理云平台

电能质量监测治理云平台可接入海量的电能质量在线监测装置数据和电能质量治理装置的运行数据,可实现对区域配电系统电能质量进行数据监测,建立干扰源设备、治理设备、监测装置台账库。

①稳态监测:实时监测的电能质量稳态数据如电压、电流、频率、不平衡度、谐波及偏差等。

②暂态分析:查看暂升、暂降、中断事件,并对时间特征参数值进行容忍度曲线分析。

③谐波频谱分析:展示电能质量实时谐波和间谐波的含量比较分析。

④电能质量事件顺序记录:查看系统各场站电能质量事件顺序记录,并可查看电流电压异常波形。

⑤电能质量治理装置运行监测:监测有源滤波和无功补偿监测,可监测总柜及治理模块参数数据。

⑥设备台账:建立干扰源设备、谐波在线监测设备、谐波治理设备台账,并生产设备编码或二维码,用于设备维护和保养,定期更新。

05 结束语

安科瑞具备电能质量在线监测装置、电能质量治理设备以及电能质量管理平台,可以高度契合本办法要求的发电企业、电网企业和用电企业对电能质量监测、电能质量治理以及信息管理的要求,为建立更加坚强、低碳的新型电力系统提供解决方案。

 

售前支持——周女士 18701808662

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