提高电网电能质量分析

史帅彬

【摘要】电能作为一种清洁能源，在现代社会生产和生活中发挥着至关重要的作用，因此电网的清洁和电能质量好坏直接关系着发电、供电、用户等群体的权益。特别是近年来，伴随着我国经济飞速发展以及科学不断进步，社会各界对电网电能质量要求也不断提高，本文笔者就如何提高电网电能质量进行了简单探讨，希望为相关领域的研究者和工作者提供借鉴和参考。

【关键词】电网；电能质量；提高策略

伴随着经济的飞速发展，电网中非线性负荷用户数量也与日剧增，与此同时也导致供电电能质量下降严重，电网电能质量下降不仅影响了电网和供电设备的完全稳定运行，而且还给电力企业以及用户带来了较大的经济损失，因此研究如何提高电网电能质量具有重要意义。

1.电能质量概述

所谓电能质量，广义是指优质的供电，电能质量包含电压质量、电流质量、供电质量以及用电质量。在IEC标准中，对电能质量的含义进行如下定义：电能质量主要指的是供电装置在正常工作状态下不中断和干扰用户使用电力的一种物理特征。在各种电能质量问题中，以电压跌落和电压完全中断最为严重。

2.提高电网电能质量的策略分析

由于影响电网电能质量的因素是多方面的，因此在采取措施提高电网电能质量时也应该采用综合性的方法，具体而言，可以采取以下策略：

2.1电网发展规划策略

要想提高电网电能的质量，其前提是供电稳定性，因此首当其冲要做好电网的发展规划工作。站在提高电网电能质量的角度分析，我国当前电网电能质量还存在很多问题，常见问题有缺乏可靠电源点支、变电容量不足、变电站负荷率高低不等、负荷转移能力有待提高等等，因此必须采取综合性的措施来规划规划电网，从而为提高电网电能质量夯实基础。

2.1.1优化电网的结构建设。电网的建设工作是一项长期性、系统性工程，并非一蹴而就的，并且不同的时期下电网结构也是不尽相同的，电网结构的发展必然经历了由小到大、由弱变强、由低到高的阶段。因此要想优化建设电网，需要注意以下三个方面的问题：第一，深入负荷中心。重视电网结构的规划，将区域主供电源点分布于供电区域的负荷中心，方便将来下级电网的规划建设，达到了优化电网结构的目的，提高了整个电网供电的可靠性。第二，分层分区建设电网。在规划现代化电网时，为了加强对其的运行管理，必须充分考虑分层分区建设，要选择端系统作为电网建设的核心，然后将所有的外部电源均连接至该受端系统，以此构成供需基本平衡的区域，并通过联络线将该区域与相邻的区域连接起来。从每个受端系统的内部来看，骨干网络全部是由最高等级线路构成，并且该系统以枢纽变电站作为中心，其同周围符合和地区电源之间的连接主要是通过一级电压线路，以此构成独立的供电区域，这样便形成了无数个彼此独立，但是又相互支援的供电分区结构。确定分区的合理不仅可以控制短路电路，还可以安全且经济的保证有功电力和无功电力的调整和平衡。第三，先布点后增容。由于我国土地资源的紧缺，极大地限制了我国电网建设，因此笔者认为在优化电网结构时应该按照“先布点后增容”的原则，充分利用现有可以利用的条件，增加电源布点，实现电网结构的优化。

2.2.2加强无功规划。很长时间以来，我国绝大部分地区均存在有功电力和无功电力发展不够协调的问题，电网无功功率较大，但是无功电力不足，这些均不利于电网的运行，导致电网电压质量偏低、配电网因数偏低、供电线损率高等问题，为了解决上述问题，不仅应该做好有功电力的合理规划和建设，而且还应该做好无功电力平衡和无功补偿规划，对无功电源进行合理安排，逐步提升电网的安全运行水平，提升电能质量。当前常见的无功补偿形式有变电站集中补偿、杆上补偿、低压集中补偿、用户终端分散补偿等等，可以参照《电网建设与改造技术原则》中相关规定，根据各种方式的特点并综合比较厚选用。

2.2电网谐波治理

近年来，随着大容量、冲击性符合设备、非线性设备不断增多，如：中频炉、电弧炉等并入电网系统中，增加了电网中的谐波和次谐波分量，而这些谐波污染带来的电能质量问题也日益突出。谐波污染不仅影响了电网电能质量，还会给电网中的其他个体带来巨大的经济损失，因此要想提高电网电能质量，必须采取有效措施治理用户侧谐波。就当前我国而言，在治理谐波污染方面依然滞留在政府层面，虽然我国针对谐波污染治制定了相应的政策，如：关于劣质电能质量的质量提出了“水污染、水治理”的原则，但是因为缺乏相应的激励机制，治理效果依然不尽人意。随着用户对电能质量要求的不断提高，日益恶化的电能质量显然无法满足他们的需求，因此急需采取更加有效的策略来治理污染。考虑到谐波和污染源客户具有一定的特殊性，笔者建议可以尝试运用专用的计量装置来准确计量谐波电量，通过对其分析来量化谐波的污染程度，最终获得经济惩罚额度，采取上述经济杠杆的方法来督促用户主动、自觉的治理谐波，不断提升电网电能质量。

2.3电压暂降治理措施

当前电压暂降的治理技术主要有抑制手段和备用电源两种。其中电压暂降的抑制手段主要是运用各种技术措施来抑制电压降低的幅值。例如：可以采用在线路末端加装电抗器和电容的组合，当电压暂降时，上述组合变能够发出功率，实现为设备供电，在短时间内发挥抑制电压突然下降。而运用备用电源，主要指的是设备电源供电数不止一个，当一个电源电压暂降时，可以切换至其他的电源上供电。例如：不间断单元，当市点正常状态时，该电源处于充电或者备用状态，属于耗能设备，由市电供电。但是如果电压发生暂降时，不间断电源便可以切断设备和市网的接口，此时变成了启动逆变装置，给设备供电。

3.结语

综上所述，在当前市场经济环境下，社会各界对供电用电质量的要求不断提高，电能质量已经成为关系国民经济水平以及用户切身利益的重大问题，虽然影响电网电能质量的因素较多，但是笔者坚信，相关人员加强电网电能质量的研究，采取有效措施一定可以提高电网电能的质量。

参考文献：

[1]刘杰，王作祥.牵引变电所电能质量分析與控制方案研究[J].铁道技术监督，2012，40（06）：20-22.

[2]王宪磊.电能质量与在线监测方法研究[J].科技创新导报，2012（10）：1+4.