摘要：如今随着科技的进步与发展，用电量的增加，电能质量方面的问题却日趋严重，其中配电网动态电能主要存在的质量问题为瞬时供电中断、电压跌落、电压脉冲和浪涌等，给电能质量带来严重的影响。因此，必须采取相应对策进行解决，确保配电网能够正常运行。本文就动态电能的质量问题进行了分析以及提出了相应的对策。
关键词：配电网；动态电能：质量；对策
1动态电能质量问题发生的原因和后果
1.1动态电能质量问题发生的原因
动态电能质量问题通常以频谱和暂态持续时间为特征，分脉冲暂态和振荡暂态两大类。动态电能质量问题主要体现为电压质量问题。其具体体现在以下几方面：第一：电压会发生骤降现象与骤升现象，持续时间达到0.5个周期～1s左右，有效值占标称电压的10～90%或者是110～180%；第二：电压会出现瞬变的现象，持续时间相对比较短，电压值变化十分迅速；第三：电压出现闪变现象，电压以波形包络线方式呈现出规则性的变化，以及电压幅值随时有可能发生变化。
产生电压跌落和供电中断的主要原因为超高压电网故障自然造成大范围配电网的电压波动；雷击引起的绝缘子闪络或线路对地放电；系统故障。另外，保护动作后重合闸引起的电压跌落也是造成瞬时供电中断的主要原因，电压跌落次数将成倍增加，并且在规定时间间隔连续跳闸。
1.2电能质量问题产生的后果
1）公用电网中的元件由于谐波附加的耗损，导致发电、输电和用电设备效率不断下降；通过中线的大部分谐波会让线路过热，进而引发火灾事故。2）谐波会给电气设备的稳定运行带来影响，导致电机机械发生振动与噪声，进而造成各种设备出现过热、绝缘老化和使用寿命缩短，甚至是损坏等问题，例如变压器、电容器和电缆等。3）电网谐振会加大谐波电流，给电容器与串联的电抗器带来不良影响，烧坏电容器与电抗器。4）发出的信号会引起自动装置与继电保护进行误动作，造成供电中断。5）谐波会让电气测量仪表计量不精确，出现计算误差，给供电部门或者是电力用户带来巨大损失。6）谐波会干扰到附近的通信系统，发生噪声，影响了通信质量，严重的可能会造成信息丢失，据估计80%服务器出现瘫痪及用户端45%数据丢失均与此有关，这给通信系统的正常工作带来了严重的影响。
2配电网动态电能质量的处理对策
2.1完善电能质量指标管理体系，建立科学有效的管理制度
对于电能质量管理上存在的问题，完善电能质量管理构架，建立电能质量管理责任传递机制，将电能质量指标逐级分解下达，细化到地市供电公司生技、计划、市场、调度及变电、区县供电公司等运行单位，按照变电站各级母线电压合格率、“站—线—变—户”关系，系统开展指标分析工作，及时查找导致电压越限的因果关系，以及在管理上、技术上存在的问题，制定整改措施和计划。具体操作如下：首先，掌握供电网络运行状态，对电能质量开展实时监测，以掌握其动态；其次，分析诊断其变化，即在详细分析电能质量数据的基础上，利用仿真软件对电网结构的固有谐振特性进行计算与分析，排除虚假的谐波干扰；最后，开展系统的合理设计和改造，变电站的设计和投运以及新的电力用户投运之前都要进行谐波源负荷及电能质量要求等方面的技术咨询，线路网络改造和建设也要结合运行负荷的特点和措施，以降低线损，降低设备损失事故。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2加强动态电能质量污染源技术监督和治理
利用电能质量监测系统、计量自动化系统全面监测电网电能质量干扰源分布情况，组织对电能质量干扰源的普测，并定期进行完善，监督指导干扰源用户进行电能质量污染治理，减少对其他正常用户电压质量的影响。建立一个在线监测、定时检测和随机抽查相结合的谐波监测系统。非线性干扰源接入电网时，应进行电能质量评估，充分考虑其对敏感和重要用户的影响，选择合适的供电电压等级和接入点，严控设备的入网关，完善干扰源治理。
2.3更新动态电能质量的调节装置
电力电子设备为解决动态电能质量控制提供了技术的手段。目前用来改善配电网动态电能质量问题的技术主要有：统一电能质量调节器、配电型静止同步补偿器、固态断路器、固态转换开关、静态电子分接开关、不间断电源、蓄电池储能系统、动态电压恢复器、电力有源滤波器及超导磁能系统等。
配电静止同步补偿器是一种交流电压源，其作用为：当供电系统产生扰动时，就会借助逆变压器中的电压对输出的无功进行控制，从而起到双向调节能力，例如感性无功及容性无功等能力。在进行设计时，采用了多样化的设计结构和设计方法，能够减少电力输出时所形成的谐波含量，且无需额外使用电力滤波装置。SSTA是一种固态转换开关，当供电网络有故障问题出现时，可借助SSTA在数ms内将敏感负荷转换到另一条供电线路上。UPS是敏感负荷的备用电源，能够有效阻止由于电压跌落引起的瞬时供电中断的情况。DVR是一种电压恢复器，通常设置在敏感负荷和系统的馈线上，借助串联变压器将逆变器中的补偿电压传送到馈线上，进而为敏感负荷的供电质量提供保障。由于DVR能够补偿系统中电压跌落时所发生的差值，因此，在进行设计时，设计的容量应低于UPS值。而SMES主要是利用超导线圈将系统交流转换成直流磁能的形式进行贮存，并在需要时借助磁电将其反馈到系统中。作为FACTS（灵活交流输电系统）技术在配电系统应用的延伸：DFACTS可改善电能质量。该技术的核心器件是IGCT，具有开关频率快，关断容量大，响应特性快的优点。
2.4优化配电网规划、加快电网建设
针对电网负荷峰谷差异大，无功调控难度较大问题，进一步做好电网无功补偿规划工作，110千伏及以上电网无功补偿基本实现分层分区就地平衡。按照地区负荷差异配置足够的容性无功补偿，满足负荷需求及高峰时期正常电压水平；配置一定容量的感性无功补偿，优先解决部分区域电网电压偏高，以及负荷低谷期线路充电功率较大的变电站；根据不同负荷密度对10千伏线路供电半径的要求，全面梳理现有达不到规划技术原则要求的线路清单及所在区域，进一步优化变电站布点规划，适度增加变电站数量，使10千伏线路供电半径能控制在合理范围，满足线路末端电压质量要求。进一步优化配网规划，配电站按照“小容量，多布点”的原则，尽量设置在用电负荷中心，合理增加配电站数量，使380/220伏低压线路供电半径控制在合理范围，满足线路末端电压质量要求。
3结束语
动态电能的质量关系到电力工业的可持续发展战略，电力企业必须加强配电网动态电能质量管理，以提高企业的竞争力。为此，应建立、健全电能质量监督管理体系，加强对测量仪器的管理，开发和研制满足电能质量监测要求的新型监测仪和SCADA系统，积极开发推广改善动态电能质量的技术措施，因为电力电子设备为动态电能质量控制提供了有效的技术手段。在当前的供电系统中，交流输电系统技术应用规模的延伸与发展在提高电能质量方面具有重要意义。而IGCT作为灵活交流输电系统技术的重要器件，具有很大的关断容量，且具备响应性能方便快捷，开关频率较快等优势。所以应用最新动态电能调节装置，更能为电力用户提供可靠性用电。
参考文献：
[1]陈思琳.配电网动态电能质量问题及解决方案[J].技术与市场，2013（1）：20-21.
[2]张济韬，郝思鹏，楚成彪.等.配电网电能质量分析及其治理技术[J].电工电气，2014（11）：1-5.
[3]张锋.配电网动态电能质量问题与对策分析[J].现代经济信息，2016（8）
论文作者:卜志荣
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/16
标签：电能论文; 电压论文; 质量论文; 动态论文; 谐波论文; 质量问题论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第33期论文;