论降低工厂供电对电网电能质量影响的方法

梁韩硕 黄海斌 胡吉念 王锐

摘要：当今社会发生着日新月异的变化，人们的日常生活已经离不开电力能源，电力行业在迎来机会的同时也面临着巨大的挑战。如今社会对电网电能高度需求，在并网之后，工厂供电中涉及的电感、电容元件等影响着电能质量。如果降低工厂供电对电网电能质量影响成为了电力行业重点关注和研究的内容。本文从电网电能质量的概念入手，分析了电网电能质量的评价指标，研究了目前我国关于电网电能质量研究的现状，针对相关问题提出有效降低工厂供电对电网电能质量影响的策略，旨在为相关方面的研究提供一定的理论借鉴。

关键词：降低;工厂供电;电网电能;质量影响

引言：

我国国力的不断增高，离不开工业类行业的快速发展，在科学技术日新月异的今天，电力资源受到了人们的广泛关注，在很多行业发展中都离不开电力资源的支持。因此，我国电力系统中不断出现新的电力用户，电力用户的数量和种类都在快速增长。在不同的电力用户中，工业负荷在总负荷中占据很高的比例。为能够满足负荷较大工厂对电力资源的需求，需要采用特殊的供电方式。随着科学技术的不断进步，社会中出现了很多高新产业，这些高新科技类企业对电能的质量、可靠性等要求很高。工厂供电系统并网电网运行后，对于工厂供电的电能质量会有一定的影响，如何采取可续而有效的方法降低影响成为了人们所重点关注的内容。

一、电网电能质量概述

1. 什么是电网电能质量

电能质量，顾名思义，就是指电力系统中电能的质量。在电力系统中，电能最理想的状态是正弦波，具有完美的对称性。在实际的供电过程中，电网电能质量会受到一些因素的影响，干扰电能的正弦波，形成偏离正弦波的形态，造成电能质量问题。电力系统中研究的重要内容之一就是找出哪些因素会对电能质量造成影响，并且采取什么样的方式可以消除这些因素的影响，从而使电能呈现正弦波的形态。

2. 工厂供电过程中常见的问题

从上述的电能质量的内涵可以看出，衡量电能质量高低的主要指标有频率、波形和电压。当这几个影响指标过低时将会导致用用电设备出现故障，或无法达到所需的电压。电流质量问题只要是指非线性的符合、冲击对电网造成一定的扰动。工厂供电系统在运行的过程中可能会出现的问题有变频器停机、设备遭受雷击损坏、断路器跳闸等;设备运行过程中发生异常的情况主要有电机和电缆发热、变压器故障、电容器故障;当相关设备出现故障时需要更多的能耗，形成电力浪费，需要指出更多的电费。工厂供电系统在运行的过程中，应该定期进行检查和维护，防止出现突发状况，影响电力传输。

3. 工厂供电中评判电能质量的标准

通过对电网电能质量的研究，在实际的过程中可以选取谐波畸变率、电压合格率、电压暂降等作为评价指标来评价工厂供电电能质量。总谐波畸变率是描述实际电能波形相对于正弦波偏差的量。在生活中，造成谐波出现的原因有很多，例如洗衣机、轧机的使用等。谐波的产生会使电网波形产生畸变，造成电能质量的下降。电压合格率指的是电网运行过程中，一定时间内电压处于合格范围内的时间总和占监测总时间的比值，其值用百分数表示。电压暂降是指在工作过程中电压突然出现降低，并持续较短的时间，然后恢复正常。现实生活中会造成电压暂降的有短路故障、电容器故障、冲击性负荷等。

表1列出了不同行业工程典型特殊负荷及其电能特性。在不同地区应该根据需求采取不同的方式进行处理对待。其中频闪效应会对人的视觉神经造成一定的影响，影响人的身体健康，严重时甚至会造成工程事故。

二、降低工厂供电对电网电能质量影响的有效策略

1. 电网电能质量降低的影响因素

（1） 电器种类丰富，负荷结构发生变化

我国电子技术在不断发展，电器设备种类得到了丰富，工厂供电系统中运用了大量的非线性的电气设备，对电网电能质量造成了一定的影响，非线性、冲击性等特性均会造成电能质量下降。

（2） 电子设备对供电敏感度不断增高

在工厂供电系统中，电子计算机等设备的应用十分广泛，工厂逐步向自动化生产、规模化生产和精细化生产的方向发展。因此，电子设备对供电敏感的程度也逐渐增高，对供电稳定性提出了更高的要求。

2. 降低工厂供电对电网电能质量影响的措施

（1） 加强日常电力监测

工厂供电的过程中应根据实际情况的需要，电力负荷类别等，采取科学有效的监测方案，进行监测设备的布置。通过日常的电力监测，能够及时对异常情况进行处理，采用科学有效的方式进行调控，降低对电网电能质量的影响。常用的监测装置及应用场合如表2所示。采用正确的监测设备，一旦发现问题，可以根据相关有效措施来对电力质量问题进行改善，降低工厂供电对电网电能质量影响。

（2） 积极应用先进的科学技术

在对电网电能质量进行评估的过程中需要运用专业的数学算法，对各项影响指标进行计算和界定，科学的数学计算模型能够使分析结果更加精确，使电能控制装置在使用过程中发挥更大的作用。除此以外，对于其他领域的先进技术也可以引用进来，为电能质量控制技术增加新活力。例如，采用高速数字信号处理器能够通过模拟量来控制电能质量，利用燃料电池、微型燃气轮机等清洁能源能够提供稳定性好、可靠性强的电能。

结语：

电力资源已经成为了人们生活中的一部分，支撑着各行各业的发展。但是，随着工厂供电的发展，电网电能质量造成了不良的影响。因此，工厂供电系统在运行的过程中应该采用科学合理的方式进行，降低對电网电能的影响。

参考文献：

[1]刘翀.分布式光伏并网对电能质量的影响及对策[J].机械工程与自动化，2021（05）：197-198.

[2]梁栋，孔巧玉，王鹏，马龙，李文君.分布式光伏接入对电网的多维度综合影响分析[J].中国设备工程，2021（04）：186-187.

[3]段炜.新能源发电并网对电网电能质量的影响[J].集成电路应用，2020，37（11）：126-127.

[4]谢玲玲，孙昌茂，陆柳，龚仁喜.输入电压时变对多并网逆变器稳定性影响仿真研究[J].广西大学学报（自然科学版），2020，45（05）：1154-1162.

[5]韩紫烨，骆宁，朱珈葳，李强，方谦.分布式电源对配电网电压的影响分析[J].机电信息，2020（24）：26-27+29.

[6]张德慧.降低工厂供电对电网电能质量影响的方法[J].电工技术，2020（08）：109-110.

[7]赵柏翔. 风电接入对电网电能质量影响及治理的研究[D].沈阳工程学院，2020.

[8]宋平凡，佟胜伟，段森园.新能源发电并网对电网电能质量的影响分析[J].通信电源技术，2019，36（12）：139-140.

作者简介：姓名：梁韩硕，性别：男，籍贯：辽宁省沈阳市，民族：汉族，出生年月：1999.10.17，学历：本科