电能质量监测及管理

朴磊+韩俊玲

摘 要：随着我国电力工业改革的完成和不断完善，电力工业逐渐完成市场经济的转轨，竞争机制的促进下，有效地带动了电力工业的快速发展，以最小成本的付出，实现最大收益的回报是电力工业的生产目标，为了实现这一目标，就需要电力工业做好电能质量的管理与控制，确保电力系统可持续发展。此外，这几年来，电力工业由于电能质量问题出现的纠纷与争议越来越多，也需要通过对电能质量进行有效地监控与管理，提升电力系统运行水平的整体高度。文章主要对电能质量的特点和评价进行了阐述，对电能质量监测的目的、完善措施与方法进行了系统的研究，具体如下所述。

关键词：电能质量；监测；目的；措施；方式方法

1 电能质量的特点

电能属于一种产品，与普通产品有所区别，因此，电能质量也与普通产品质量有所不同，经过总结电能质量有以下两方面特点：

（1）电能质量的高低，不完全由电力企业所决定，甚至有一些电能质量指标，如电压波动、谐波等指标，是由用电用户的干扰而决定的。除此之外，电能质量还会受到意外事故以及外部影响，例如雷击等无法预测的因素影响。

（2）供电地点不一样或者供电时间不一样，会导致电能质量指标的不同，通过这一点，说明电能质量受到时间和空间的限制，属于一种动态变化的状态。

2 电能质量的评价

这几年来，我国电力工业改革不断完善，电能作为一种商品，需要根据质量制定价格，提供优良质量的电能，才能确保价格的合理性，所以科学、合理的电能质量综合评价系统，是进行电能评价的有力保障。只有明确电能质量评价的各项标准，才能对电能质量进行有效的管控和监测，与此相对应，只有通过科学、准确的电能监测，才能发现电能质量存在的问题，及时给予解决，保证较高的电能质量。

电能质量评价是一个非常宽泛的课题，一方面电能质量可以从供电的否达标情况进行衡量，另一方面可以通过对指导用户用电的角度进行衡量。这两个指标一个属于技术性指标，另一个属于服务性指标。其中技术指标主要由三个方面组成，分别为：电压质量、频率质量以及供电的稳定性。而非技术指标则是从服务水平方面去判断电能的质量高低，例如，对供电企业维修及时率、现场施工完成时限与反馈，告知情况等方面，均可以称为电能服务性质量，服务性质量主要偏重于管理。

3 电能质量监测的认识与目的

3.1 电能质量监测的概念

电能质量监测主要是通过使用达到标准的测试仪或者其他监测设备，对电网中某些重要节点与电能质量有关的指标开展检测，并根据各项指标的标准值进行对比研究，对原始数据展开分析的过程。

3.2 电能质量监测的目的

电能监测的主要目的有以下几个方面：

（1）对电能质量存在的问题进行分析，掌握电能质量的变化规律与关系。不一样的部门对电能质量有不一样的定义和标准，目前有许多指标没有制定或者正在制定之中，因此，就需要对监测结果与要求做好维护与管理，做到统一管理，因此，电能质量监测工作需要作为一种长效机制坚持下去。

（2）对电能质量进行全面的研究，对电力系统所产生电能质量的状况进行分析，对不同的电能质量展开实施测量，对原始数据进行采集，能够对电力系统的运转情况进行随时监测，将数据参数完整记录，并对电能质量进行动态分析。对整个系统进行优化，达到数据信息的共享，及时掌握电能质量的状况，当供电设备出现故障之前，监测系统能够迅速捕捉故障信息，对问题及时做好预防处理与检修，对于出现的故障，能够及时找出原因，提供相关解决办法。

（3）对电能质量进行准确快速的监测。对电能质量进行有针对性的监测，一方面能够提高技术应用到准确性和快速性，另一方面能够最大程度的降低成本，提高经济效益。监测过程中，对电网架构状况以及运行情况展开优化，达到节能与经济效益双提高。

（4）带动电力企业与国家电力市场的发展。随着电力企业改革的进一步深入，对电能质量进行定量评价和提供优良品质的电能质量，是未来发展的趋势。提供质量高的电能也是供电企业与用电用户共同的心愿，要做到这一个点，首先要做好电能质量监测工作。

4 改善电能质量的措施

提高电能质量，对电能质量进行有效的改善，所涉及的面非常广泛，为了降低频率与电压的偏差，应当提高对电网整个调度的能力，调度实现自动化管理，对其进行无功优化，对电能的负荷情况进行有效的控制，提高新型调压、调频的应用力。这几年来，我国对城市和乡村电网进行了大面积的改造工程，对全国电网的质量进行了系统性的完善，使得我国电网电能质量得到了大幅度的提高。通过深入的研究，目前对如何抑制谐波、减少电压波动与闪变等方面已经可以选择相应的装置进行有效的解决。比如，目前被广泛应用的无源滤波器以及静止无功补偿设施等。现阶段，许多性能比较高的电力电子元件得到了广泛应用，美国著名专家hingorani博士，在上个世纪八十年代末期，第一次提出了灵活交流输电系统，也被称为柔性交流输电系统。这项技术通过不断深入和延伸，出现了配电侧柔性交流输电技术，这项技术是改善电能质量的重要措施之一。配电侧柔性交流输电技术所使用的核心元件1GBT与柔性交流输电系统的GTO核心元件相比，具有更快捷的开关频率，此外，该技术对容量的关断已经达到了兆伏安级别，所以配电侧柔性交流输电技术具备了更为快速的响应能力。现阶段主要配电侧柔性交流输电技术装置有以下几个方面：有源滤波器，这项技术可以有效的补偿谐波的应用。动态电压恢复装置，这项技术能够通过自身具备的储能单元，在毫秒的时间内，向监测系统将正常的电压和故障电压之间的差值迅速注入，是抑制电压暂降起到了非常关键的作用，此外还有固态切换开关等等。

5 电能监测的方式方法

5.1 定期巡检

定期巡檢措施，一般适用于需要对电能质量的状况进行及时的掌控，但不需要对电能质量进行实施监测的情况，这种方法一般适用于不具备连续在线监测的场所。

5.2 专项监测

专项监测一般应用在负荷容量变化比较大，或者在电网中发生干扰源接入，或者电网电能质量发生比较大的异常现象，需要对变化前与变化后进行比较的场所。

5.3 在线监测

在线监测一般应用在变电站之中，这种变电站一般属于无人值班变电站的公共接入点，或者应用于重要客户的公共接入点的电能质量。

6 结束语

随着数字化技术和网络技术的不断发展与融合，电能质量监测也将逐步数字化、网络化方向发展，实现智能、集成性的电能质量监测网络系统。这也会给电能监测技术提出了更高的要求，一方面需要硬件给予支持，另一方面需要电能质量监测技术人员深入学习，不断更新和提升自身的知识水平。为实现智能化电能质量监测做好准备。

参考文献

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作者简介：朴磊（1980-），男，籍贯：辽宁省本溪市，本科，职称：工程师，研究方向：电能质量。