摘要:随着我国经济的不断发展,能源消耗也随之扩大,而煤矿企业生产规模的扩大,带来了非线性设备的增多,进而导致了煤矿供电系统电能质量的大幅下降。电能质量的好坏关系着煤矿企业的生产效能,也直接影响着我国经济发展的效益,因此,建立完整科学的供电系统电能质量综合评价体系,对于煤矿企业的生产乃至中国经济的发展都有重要的意义。
关键词:煤矿;供电系统;电能质量;综合评价
煤矿生产在我国经济发展中越来越重要,而电能质量的下降,会对煤矿供电系统中的电力设备造成严重损坏,这不仅会造成企业维修成本增加,更会对煤矿整个供电系统带来严重的安全隐患,因此,研究煤矿供电系统电能质量综合评价体系,对于保证和提高电能运行质量有着非常重要的现实意义。
1.电能质量的定义
电能质量指的是通过电网供给客户端的电流品质,从实际应用角度出发,电能质量可以进一步分解并给出相应的解释,其内容包括了以下几个方面:
1.1电压质量
指的是实际运行电压与理想电压之间的偏差,反映了供电公司向客户供应的电能质量是否合格。
1.2供电质量
从技术角度说是指供电的可靠性;从非技术角度说是指服务质量,包括了电价的透明度、合理性等。
1.3电流质量
指的是电流波形与电压有相同的相位,以保证高功率因素运行,反映了电流变化,有助于提高改善电能质量和降低线损。
1.4用电质量
从技术角度说是指电流质量;从非技术角度说是指质量服务,包括了用户是否如数缴纳电费等。
2.综合评价体系
传统的电能质量评价体系主要包括了电压、频率偏差等,但随着科学技术的不断发展,电力科技也得到了长足进步,许多新的指标体系被提出,包括了三相不平衡度、谐波、电压闪边等,现在就依照相关文献,对煤矿供电系统电能质量综合评价体系做一个分析。
2.1评价体系现状分析
目前电能质量综合评价的主要对象一般都是公共大型电网系统,而大电网与煤矿电网两者之间还是存在较大差异。
一是大电网的电能质量问题主要表现在系统稳定性上的问题,而煤矿电网负荷的主要问题是在电机、电气机车等问题。
二是频率与发电机的转子速度直接相关,调整频率,只有改变发电机组原动机功率,是集中由区域电网进行控制的,并非某一用户或某一供电公司所能控制的。
三是大电网质量评估侧重于电压,与煤矿企业的电流质量有所不同,而在传统的评价体系上,往往只考虑了电压质量,缺少了对电流质量的评估,使得评价体系不够全面。
四是大电网中规定的谐波计算次数一般为2-19次,而煤矿电网中,通常会产生23次以上的谐波。
可见大电网的电能质量综合评价体系并不能完全适用于煤矿电网系统,因此有必要建议一套适合煤矿电网的电能质量综合评价体系。
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2.2评价体系建立原则
综合评价体系要全面、客观地反映煤矿电网的电能质量以及运行情况,因此,建立综合评价体系应该遵循以下几个原则:
一是要科学。这是最基本的原则,设置每个指标必须要有明确的内涵,要能够统计和计量,并准确反映煤矿电能质量各个方面的水平。各个指标之间要相互独立的同时,也要有相关联性。
二是要针对。选取的指标要能准确反映煤矿电网的运行状况,而不能用统一的模式去套,要与大电网评价体系相区别,这有这样,才能为决策者提供准确有效的信息,便于相关问题的解决。
三是要可比。综合评价体系的设计应该能够进行纵向、横向的对比,而且设计时要使相关指标的统计口径一致。
四是要系统。综合评价体系要从整体出发,全面系统反映电能质量的整体运行性能,既要全面,又要反对大而全,不要漏掉关键因素,选取有代表性的主要指标。
五是实用性。综合评价体系的指标应该清晰易懂,相关数据获取的渠道应该方便可靠,因此指标的设定应以定量指标为主。
2.3评价体系的设计思路
一是确定评估对象。本文的评估对象就是煤矿供电系统的电能质量,对电能质量的综合评估要明确因素繁多、体系复杂等特点。
二是确定指标范围。应从电能质量的相关概念出发,分析煤矿电网电能质量问题,从安全、可靠、经济等多方面进行有效评估。
三是确定指标类目。要对指标类目进行筛选,合并类似指标,调整和删除操作性低的指标,从而形成一套科学的煤矿供电系统电能质量综合评价指标体系。
四是确定指标标准。对指标体系中的每一项指标,都应该明确指标的含义和计算方法,明确限值标准,为实际应用奠定基础。
2.4评价体系的基本框架
指标体系在各行各业都有广泛应用,目前主要有以下四类:
一是单一指标型。即用一个指标来衡量,这种方式综合性强,方便比较,但先决因素多,不能全面反映问题。
二是综合体系型。此种类型指标全面,各指标也可直接相加,但关于指标的计算依据目前还存在较大争议。
三是多指标类型。此种类型指标覆盖面也很广,描述的功能也很强,通用性也比较好,但在进行整体比较时存在一定困难。
四是少指标类型。此种类型指标是定性和定量相结合的产物,具有系统化、层次化的特点,递阶层次的结构类型能够方便描系统各个功能之间的依存关系,能够方便分解复杂的系统。
因为煤矿供电系统的电能质量评价是一个复杂的系统,由各类不同层次、要素的子系统构成,因此选择递阶层次结构作为综合评价体系更为合理。同时,依据国内电能评价标准和现有检测水平,建立一套由电压、电流、功率三大类一级指标的评价体系也更适用于煤矿供电系统的电能质量评价。
结束语:
写此篇文章的目的主要是对现有电能质量综合评价的指标体系和评价方法做分析,并提出了煤矿电网和大电网之间的不同之处,说明了建立煤矿供电系统电能质量综合评价体系的必要性,对现有指标体系的基本框架进行了深入研究,最终结合国内电网的实际情况,提出了递阶层次结构作为综合评价体系的框架,希望通过本文研究,能够提高煤矿供电系统的电能质量,为煤矿企业的发展和国家的经济建设做出贡献。
参考文献:
[1]王升花.煤矿供电系统电能质量综合评价[J].工矿自动化,2017,(2):86-89.
[2]陈元毅.煤矿供电系统谐波统计规律研究[D].西安科技大学,2016.
[3]姚苗.煤矿电能质量综合评估方法研究[D].西安科技大学,2014.
论文作者:倪少军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
标签:电能论文; 质量论文; 煤矿论文; 供电系统论文; 电网论文; 评价体系论文; 指标论文; 《电力设备》2018年第9期论文;