電能質量技術發(fā)展升級方向
發(fā)布時間：2015-05-29 08:45 來源：華電國威
今年上半年，我國電能質量市場發(fā)展如火如荼。前有國家電網公司等電網在線監(jiān)測系統(tǒng)通過驗收，后有安徽省依托技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，打造千億元電能質量核心產業(yè)集群。在電能質量治理設備方面，國內無功補償裝置與諧波治理兩大主要產品市場發(fā)展極其迅猛，產品的質量和數(shù)量都有了大幅度的提升。
“2014年，我國電能質量產業(yè)價值規(guī)模約為695億元/年，如果加上電能質量產業(yè)向智能電網電力自動化、節(jié)電、電能計量、繼電保護等方向的延伸，則電能質量產業(yè)價值規(guī)�？蛇_700億元/年以上。”近日，安徽大學教育部電能質量工程中心教授級高工李令冬在第九屆電能質量高峰論壇上表示。
有功補償和儲能技術需求迫切
“目前，電力系統(tǒng)的改變，特別是分布式電源高密度接入電網，對電能質量技術產生了新需求。這些需求表現(xiàn)在負荷側同時也是電源側，電網結構復雜性和分布式電源的不確定性，使供配電系統(tǒng)的電能質量問題惡化，其中有功不平衡引起的電壓穩(wěn)定、低頻振蕩、損耗增大問題尤為嚴重。”
據(jù)了解，產生電能質量問題的原因主要有兩方面。一方面，隨著區(qū)域電網互聯(lián)的發(fā)展和負荷用電密度的增加，用電裝置以及輸配電設備占用的無功功率總量越來越大，輸配電網中的功率因數(shù)越來越不穩(wěn)定，功率因數(shù)普遍偏低，輸電線路的設計容量和系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性的問題就日益突出。另一方面，電網中的諧波污染狀況日益嚴重，導致電網線損和變損增加，頻繁出現(xiàn)電氣控制故障和電氣設備事故甚至火災，對安全生產造成嚴重威脅，對各類用電設備和加工、檢測設備性能造成嚴重影響，并對加工產品的品質造成不良影響。
“解決上述問題關鍵技術是儲能技術和有功、無功補償技術。有功控制技術是電能質量控制的關鍵技術，儲能發(fā)電是實現(xiàn)有功控制的主要手段。在分布式電源接入電網和負荷終端對有功控制的需求、儲能技術進步使其成本下降和強大的政策支持三大驅動力下，有功控制技術將成為電能質量產業(yè)最重要的支撐技術。舉例說，以近幾年在行業(yè)發(fā)展較為快速的有源動態(tài)無功補償裝置SVG為例，該設備的安裝容量約為平均用電功率的20%，設其價格為160元/千乏，壽命15年，維護費用為2%，同時考慮我國用電量年增長率在4%左右等因素，近幾年SVG產業(yè)價值規(guī)模約為20億元/年左右。
“隨著發(fā)電量和用電量的增加和分布式電源在總電源中比例的增大，我國電能質量產業(yè)價值規(guī)模將繼續(xù)擴大，估計其年增長率在5%以上。近年來，為了適應電力和能源不斷發(fā)展、降低用電成本，工商業(yè)電力用戶也在悄然發(fā)生著變化。隨著電力用戶規(guī)模變大，供電量和供電電壓等級也隨之變大。大用戶在用戶側將更加積極利用余熱余壓及太陽能、風能、水能等可再生能源等建設分布式電源以提高電力自供率。此外，大用戶將更加重視負荷控制和儲能電源建設，以通過調峰減小最大需量電費和峰時電價電費。這些方面，都需要電網企業(yè)、電力用戶將努力提高電能質量和供電的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。
推進行業(yè)向SPF轉型升級
從目前來看，我國電能質量治理的推動主要由供電部門發(fā)起，全國各地的供電系統(tǒng)成為電能質量治理的積極推動者。而企業(yè)方面，由于對電能質量認識的不足以及對成本因素的考慮，對電能質量治理表現(xiàn)出的熱情不高，這使得中國電能質量市場的推動力略顯不足。以安徽省為例，200多家從事電能質量監(jiān)管和治理產品生產的企業(yè)，實現(xiàn)規(guī)模以上生產的能力企業(yè)不足15%。由于稅收優(yōu)惠、政府補貼、投資融資以及優(yōu)惠貸款等政策缺位的原因，研發(fā)資金缺乏，技術和設備更新緩慢，約80%以上的電能質量企業(yè)創(chuàng)新能力嚴重不足。同時，由于缺乏行業(yè)統(tǒng)籌，存在產品同質化、惡性價格競爭等問題。“電能質量技術與產業(yè)發(fā)展瓶頸的突破口是推進SPF轉型升級，即系統(tǒng)化、個性化、精細化方向升級。
企業(yè)應由單一的電能質量治理向電能質量治理、節(jié)電控制、提高供電可靠性、電網重構、故障診斷與預測、分布式電源并網控制等綜合控制發(fā)展。由擁有設備制造技術能力向同時擁有軟件開發(fā)能力和系統(tǒng)集成技術能力發(fā)展。此外，還需培養(yǎng)供配用電系統(tǒng)分析專家。系統(tǒng)集成的支撐技術是軟件技術，沒有設計仿真軟件就沒有現(xiàn)代工程。目前，電能質量更為重要的是，將收集的數(shù)據(jù)加強深度挖掘分析。全國所有的電能質量數(shù)據(jù)都匯集在一起，且數(shù)據(jù)累積達到5年以上。需要我們進行深度分析出電能質量變化的原因。通過各種交叉對比，找到電能質量變化異常狀況，給管理層提供決策依據(jù)。
