电能质量评估体系的探索

李其昌

摘 要：在电力系统建设规模不断拓展以及电网中各种非线性负荷不断增加的情景下，电能质量的监测、管控效果已经受到设备各个行业的广泛关注。本文在对电力系统电能质量评估概念与意义进行阐述的基础上，从不同评估方法之间的关系以及评估体系架构两方面对电能质量评估体系架构进行探究，最后以电能质量综合评估方法的应用流程以及在地区电网中的评估方式进行解析。

关键词：电力系统 电能质量 评估体系 综合评估方法

中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）01（c）-0192-03

在社会经济与科学技术迅猛发展的时代中，非线性负荷被大规模应用以及新能源发电企业不断崛起，均會使电力系统在运行期间出现电能质量问题，一般体现在电力电子设备对短时间内电压下降以及中断产生一定反应，特殊情况下会使数据信息遗失的问题衍生出来，使用电户遭受不必要的损失，故此其对电能质量提出更高的标准。电能质量评估体系的构建与应用能够对用户电能质量进行全面性评估，确保电力市场运行的有效性。单项评估和综合评估为新时期下电力系统电能质量评估体系的重要组成部分，本文进行详细解析。

1 电能质量评估

电能质量评估实质上就是对电力用户的用电环境的评估，具体涵盖了电压质量、电流质量、供电质量、用电质量等数个方面，电压、电流、频率、功率、谐波、闪变等为电能质量评估过程中的重要参数。

为了使电能评估质量有所保障，可以采用电力系统电气设施运行参数的测量结果或建设仿真模型以取得相关数据资料以后，对电能质量多样指标进行评估，辨识其是否与有关要求或标准相匹配[1]。对电能质量的评估一般包括选用相关规范或电能供应方与使用方商定的数据信息、收集电能质量信息、选择评价标准并确保相关目标或级别的明确性，对电力系统电能运送质量进行评估，可以被理解为对电力系统运行效率与电能供应效果的综合审评，在约束电力企业行为方式，监管其运行模式以及维持公共电网电能质量环境安全性提供有效依托，也是推行质量管控的基础凭据、电能质量检测的工具。故此，电能质量评估可以被视为电能质量研究中不可或缺的重要环节。

2 电能质量评估体系架构

2.1 不同评估方法关联性探究

在明确电能质量评估目标与内容以后，就能够对单项评估、综合评估、指标量化评估、等级评估、监测点评估以及公众评估等不同方式间的关联性有初步性认知，如下进行相关解析。

2.1.1 参照指标内容、空间层次

参照指标内容、空间层次与结果形式的不同类别外部之间关系是横向、两两交错的。不管是单项评估，还是综合评估，其呈现出的结果均可以被量化，也有级别之分；监测点评估或系统评估涵盖的内容可能是单项的，也可能是多项的，还可能是对电能质量整体情况的综合性评价。

2.1.2 参照应用服务类别

参照应用服务类别细化为兼容评估与规划评估、参照面向用户可以细化为定制评估与公众评估两种类型，其内部间存在横向平行的关系。其可以是参照指标内容、空间层次与结果形式类别的任何一种方式。

现场实地检测并采集与电能质量相关的基础性数据，并对现场实际检测并收集的电能质量基础数据，经不同指标内容、空间层次和结果方式采用纵向测算的方法以后，评估产生的结果最后会呈现在现实应用场景中，进而实现电能质量评估的目标。上述过程便是平行的不同应用模式或服务的横向评估方式，电能质量可以被视为呈现电力企业与电力用户间限值规定的兼容评估（包括定制评估和公众评估），并且也是电力系统内部管理目标限制与特质负荷接入系统评估背景值的计划评估模版，或是他类电力产品研发过程中的应用型评估资料等。

2.2 评估体系架构

在对不同评估方式间关联性有所了解的基础上，可以从纯数据处理技术视域与应用服务视域去洞察电能质量评估的整个过程如图1所示，继而可以建设一个电能质量评估体系构架如图2所示。

该评估体系架构从两个视域出发可以被细化为专业技术层与应用服务层两个层次，前者是后者运行的重要基础与支撑，应用服务层可以被视为专业技术层评估结果的映射结果。在图2的示意图中，专业技术层是从横向上对电能质量按照空间层次、指标内容和结果形式的差异性评估，双向箭头代表对象间在数据信息上存在互动关系，在纵向箭头的承接下一个从下至上的评估程序产出。应用服务层面对的对象为电力用户与电力公司，采用差异性的应用条件限值为基点，供应电能质量评估应用与服务的处理单元，内容大体上涵盖了兼容评估（特点评估）与规划评估，以及电气设备设施应用年限的预测、运转、可传导容量的明确以及他类应用服务的研发，其重点内容是对用电大户以及部分关键用户的定制评估以及对绝大多数用户的公众评估。

评估架构还包括了电力公司与电力用户以及一个电力资源管理的中间机构这两个市场主体，只有在服务层评估体系的协助下才会对电能供应与使用对象两者的关系有一定认识[4]。换言之，就是采用应用服务层与电力企业或电力用户重视的电能运送质量问题与现实需求等信息传递出去以后，专业技术层以应用服务层的具体需求为基点，对基础监测数据信息进行预处理，接下来在把获得的结果传递给应用服务层，借此方式获得最终的应用评价结果。例如专业技术层监测点评价中获取到的THDu的周10min方均根值的CP95值，就可以不加修饰的呈现在应用服务层并设置为兼容指标，和相应的限值进行对照。

电能质量评估体系架构的构建将各类评估方式囊括其中，设定了内部不同层面以及不同区域的职能和输出方式，呈现出内部各要素之间以及内外部之间的关联性与接口界面。

3 电能质量综合评估方式的具体应用

3.1 综合量化评估方法

综合量化评估方法具体是对多样化指标的评价，对不同单项评估指标进行量化评估是基础步骤，继而借助赋权方法对不同项评估指标按照重要性程度进行配置，再加权不同单项指标的量化值获得综合指标值，该综合指标值等同于综合量化评估值或电能质量评分。综合量化评估值可直接被应用在不同供电点间或同一供电点不同时段内电能质量的比较，对数个供电点电能质量进行科学排序。

综合量化评估方法的应用流程可以做出如下概述：明确评估对象是基础，继而确定评估指标体系，然后确定评估方法，接下来采用赋权法配置评估指标权重，最后构建评估模型，并测算综合量化评估值。

3.2 综合量化评估方法

综合等级评估方法的应用宗旨是评估受评对象电能质量的等级。首先参照质量水平把电能细化成数个级别，并设定不同级别对应的指标集，继而参照评估对象的电能质量指标集测算其和其他级别的间距，借助对比与判定环节明确受评对象的级别。

3.3 电能质量综合评估方式在地区电网的评估方法

3.3.1 纵向评估方法

纵向评估实質上就是面对同一对象在不同时间点的比较。电能质量的纵向评估多用在供电公司的不同年间电能质量的比较方面上，有助于供电公司在适宜的情况下逐渐优化电力系统的运转条件。

3.3.2 横向评估方式

横向评估面对的是数个对象，在同一时间段对其间存在的关系进行对比。电能质量的横向评估多数被用在电力系统内不同位置或不同变电站间的电能运送效率对比等方面上，也能够协助电力用户在选择接入系统最佳区段发挥一定导向。

3.3.3 纵横向评估方式

纵横向评估方法面对的是数个对象，在不同时间点的整体水平进行对比。和横向评估方法相比较，电能质量的纵横向评估方法最大的优势体现在对受评对象过去与现在数个时间点的静态水平与上涨状况进行动态式评估方面上，将受评对象过往运转目前运转水平整体性彰显出来，将优良的、平稳发展的对象择选出来进行评估。纵横向评估方式涵盖了数个时间点的电能质量动态整体评估结果，从单项评估指标到变电站、区域电网按照一定的级别汇集数据信息，从而确保区域电网的评价结果能够整体性的、动态式的将电能质量水平呈现出来。

双激励控制线导入综合量化评估方法中以后，可以达到对受评对象某一时间段中动态式评估的目标。在双激励控制线的信息集结算法的协助下零散性的点转型为单位时间段中连贯性的曲线，两条正负激励线分别被导入，对于处在正激励线以上的部分进行适度“奖励”，对于处在负激励线以下的部分进行合理“惩罚”，在正负激励系数进行加权求和以后获得不同时间段中最新评估数值，经由时间因子对新评估数值采用加权求和的方式获得受评对象全程的动态综合评估值。在上述过程中，决策者可借助差异性的评估计划从不同的视域出发对电能质量进行整体性评价。

4 结语

本文以专业技术层和应用服务层的不同视觉为基点，解析不同评估方式的关联性并建设分层式电能质量评估体系架构，彰显了内部不同评估方式之间以及内外部之间的关联性，明确了不同层面与不同区域的职能与输出方式。综合量化评估体系的应用，协助电力企业获得一个量化值，达到了对评估对象间比较的目标，在供电公司电能质量考评、用户选择供电点发挥指导作用。

参考文献

[1] 姜苏娜，方杰，林勇.基于可信性理论的风电场电能质量模糊综合评估[J].质量技术监督研究，2017（4）：2-7，10.

[2] 王立君.北汽工厂供电系统谐波危害及治理[J].内燃机与配件，2017（8）：116-118.

[3] 付学谦，孙宏斌，郭庆来，等.能源互联网供能质量综合评估[J].电力自动化设备，2016，36（10）：1-7.

[4] 郑婷婷，王海霞.基于PSASP的牵引站电能质量预测评估[J].内蒙古电力技术，2016，34（4）：11-16.