电能质量技术发展升级方向
发布时间：2015-05-29 08:45 来源：华电国威
今年上半年，我国电能质量市场发展如火如荼。前有国家电网公司等电网在线监测系统通过验收，后有安徽省依托技术创新战略联盟，打造千亿元电能质量核心产业集群。在电能质量治理设备方面，国内无功补偿装置与谐波治理两大主要产品市场发展极其迅猛，产品的质量和数量都有了大幅度的提升。
“2014年，我国电能质量产业价值规模约为695亿元/年，如果加上电能质量产业向智能电网电力自动化、节电、电能计量、继电保护等方向的延伸，则电能质量产业价值规模可达700亿元/年以上。”近日，安徽大学教育部电能质量工程中心教授级高工李令冬在第九届电能质量高峰论坛上表示。
有功补偿和储能技术需求迫切
“目前，电力系统的改变，特别是分布式电源高密度接入电网，对电能质量技术产生了新需求。这些需求表现在负荷侧同时也是电源侧，电网结构复杂性和分布式电源的不确定性，使供配电系统的电能质量问题恶化，其中有功不平衡引起的电压稳定、低频振荡、损耗增大问题尤为严重。”
据了解，产生电能质量问题的原因主要有两方面。一方面，随着区域电网互联的发展和负荷用电密度的增加，用电装置以及输配电设备占用的无功功率总量越来越大，输配电网中的功率因数越来越不稳定，功率因数普遍偏低，输电线路的设计容量和系统的运行稳定性的问题就日益突出。另一方面，电网中的谐波污染状况日益严重，导致电网线损和变损增加，频繁出现电气控制故障和电气设备事故甚至火灾，对安全生产造成严重威胁，对各类用电设备和加工、检测设备性能造成严重影响，并对加工产品的品质造成不良影响。
“解决上述问题关键技术是储能技术和有功、无功补偿技术。有功控制技术是电能质量控制的关键技术，储能发电是实现有功控制的主要手段。在分布式电源接入电网和负荷终端对有功控制的需求、储能技术进步使其成本下降和强大的政策支持三大驱动力下，有功控制技术将成为电能质量产业最重要的支撑技术。举例说，以近几年在行业发展较为快速的有源动态无功补偿装置SVG为例，该设备的安装容量约为平均用电功率的20%，设其价格为160元/千乏，寿命15年，维护费用为2%，同时考虑我国用电量年增长率在4%左右等因素，近几年SVG产业价值规模约为20亿元/年左右。
“随着发电量和用电量的增加和分布式电源在总电源中比例的增大，我国电能质量产业价值规模将继续扩大，估计其年增长率在5%以上。近年来，为了适应电力和能源不断发展、降低用电成本，工商业电力用户也在悄然发生着变化。随着电力用户规模变大，供电量和供电电压等级也随之变大。大用户在用户侧将更加积极利用余热余压及太阳能、风能、水能等可再生能源等建设分布式电源以提高电力自供率。此外，大用户将更加重视负荷控制和储能电源建设，以通过调峰减小最大需量电费和峰时电价电费。这些方面，都需要电网企业、电力用户将努力提高电能质量和供电的安全性、可靠性和稳定性。
推进行业向SPF转型升级
从目前来看，我国电能质量治理的推动主要由供电部门发起，全国各地的供电系统成为电能质量治理的积极推动者。而企业方面，由于对电能质量认识的不足以及对成本因素的考虑，对电能质量治理表现出的热情不高，这使得中国电能质量市场的推动力略显不足。以安徽省为例，200多家从事电能质量监管和治理产品生产的企业，实现规模以上生产的能力企业不足15%。由于税收优惠、政府补贴、投资融资以及优惠贷款等政策缺位的原因，研发资金缺乏，技术和设备更新缓慢，约80%以上的电能质量企业创新能力严重不足。同时，由于缺乏行业统筹，存在产品同质化、恶性价格竞争等问题。“电能质量技术与产业发展瓶颈的突破口是推进SPF转型升级，即系统化、个性化、精细化方向升级。
企业应由单一的电能质量治理向电能质量治理、节电控制、提高供电可靠性、电网重构、故障诊断与预测、分布式电源并网控制等综合控制发展。由拥有设备制造技术能力向同时拥有软件开发能力和系统集成技术能力发展。此外，还需培养供配用电系统分析专家。系统集成的支撑技术是软件技术，没有设计仿真软件就没有现代工程。目前，电能质量更为重要的是，将收集的数据加强深度挖掘分析。全国所有的电能质量数据都汇集在一起，且数据累积达到5年以上。需要我们进行深度分析出电能质量变化的原因。通过各种交叉对比，找到电能质量变化异常状况，给管理层提供决策依据。
