摘要：电能质量的好坏很大程度上影响客户的满意度，影响优质服务。从基层电能质量管理的角度出发，对供电企业电能质量管理现状进行分析，并针对性提出对策。
关键词：电能质量，现状，对策
电是人民生活和工农业生产最为广泛使用的能源。随着科学技术和国民经济的不断发展，电力电子精密仪器的大量使用，对电能质量的要求越来越高。与此同时，现代电网的用电结构也发生了很大的变化，非线性负荷和冲击负荷的大量接入，使得电力能源受到的污染日益严重。为客户提供安全、可靠、优质的电能是供电企业神圣不可推卸的责任，电能质量的好坏很大程度上影响客户的满意度，影响优质服务，影响公司向国际先进供电企业迈进的步伐。因此，必须从管理上和技术上下功夫，切实提高电能质量。
一、电能质量概念及评价标准
1.电能质量的定义
电能质量是指电力系统中电能的质量，通过公用电网供给用户端的交流电能的品质。电能质量通常包括电压质量和电流质量。电压质量包括电压偏差、电压频率偏差、电压不平衡、电磁暂态现象、电压波动与闪变、短时电压变动、电压谐波、电压间谐波、电压缺口、欠电压、过电压等。电流质量与电压质量密切相关。电流质量包括电流谐波、间谐波、电流相位超前与滞后、噪声等。电能质量管理主要是电压质量的管理。
2.电能质量指标
（1）电压偏差。电压偏差是指供电系统在正常运行条件下，实际电压与系统标称电压的偏差。常用二者的偏差值对系统标称电压的百分数进行度量。其数学表达式为：
式（1）中δU为电压偏差；Ure表示实际电压，kV；UN表示标称电压，kV。电压等级大于等于35kV的供电电压的正、负偏差的绝对值之和不超过系统标称电压的10%。如果供电电压上下偏差同号（均为正或负），则按较大的偏差绝对值作为衡量标准；电压等级小于等于10kV的三相供电电压允许偏差为系统标称电压的±7%；低压220V单相供电电压允许偏差为系统标称电压的±7%和-10%。
（2）频率偏差。频率偏差是指标称频率为50Hz处于正常运行方式的电力系统中，系统频率的实际值与标称值之差。计算公式为：
式（2）中δf表示频率偏差，fre表示实际频率，fn表示系统标称频率，它们的单位为Hz。规定我国电力系统正常频率偏差允许值为±0.2Hz，当系统容量较小时，偏差值可以放宽到±0.5Hz。
（3）谐波。谐波即对周期性的交流量进行傅里叶级数分解，得到频率为大于1的整数倍基波频率的分量，它是由电网中非线性负荷产生的。谐波的危害较为严重，不仅降低了发电、输电及用电设备的效率，而且能使变压器局部严重过热，加速用电器具的老化，导致继电保护和自动装置的误动作，导致信息丢失，使通信系统无法正常工作等。
（4）三相不平衡。电力系统中的三相电压不平衡主要是由负荷不平衡，系统三相阻抗不对称以及消弧线圈的不正确调谐等引起的。电力系统在正常运行方式下，电量的负序分量均方根值与正序分量均方根值之比定义为该电量的三相不平衡度，用ε表示，公式为：
式（3）中u1、u2分别为电压正序、负序分量均方根值，kV。规定电力系统公共连接点正常电压不平衡度不得超过2%，短时不得超过4%；接于公共连接点的每个用户，引起该点正常电压不平衡度允许值一般不得高于1.3%。
二、电能质量管理现状分析
1.电能质量的总体状况
经过最近几年电网建设和技术改造的大规模投入，电网结构日趋完善，线路的输送能力和变电容量已基本能满足用电需求。充裕的电容器、电抗器无功补偿设备以及有载调压变压器的普遍使用，客观上为电能质量的提高奠定坚实的基础。据统计，2010年广东地区的综合电压合格为93%，尽管比2009年有了较大的提高，但与国内先进供电企业相比仍有一定的差距。调研结果显示，由于管理上的不足导致电压越限的占60%，特别是县级子公司，管理措施不力，各项指标与直属供电局相差甚远。
2.电能质量管理中存在的问题
（1）变电站母线电压调控不及时。变电站母线电压调控不及时是影响A、B、C类电压越限的主要原因，在影响2010年全口径A类电压越限时间因素中约占49.5%，在全口径11类电压越限时间中约占57.1%，在全口径C类电压越限时间中约占48.9%。这反映了变电站母线电压自动化调节手段不足，调度管理水平还有提升空间。
（2）小水电上网管理不到位。小水电上网管理薄弱是影响变电站35千伏和10千伏母线电压越限的主要原因，在影响2010年全口径A类电压越限时间因素中约占18.8%，在全口径B类电压越限时间中约占25.9%，在全口径C类电压越限时间中约占16.3%。这一点在山区供电局尤为突出，应采取技术措施和管理措施进一步加强小水电上网管理，改善A、B、C类电压质量。
（3）线路和台区供电半径过大。近几年来城镇统一规划步入正轨，负荷日益增大，用户对供电可靠性和电能质量的要求提高，配网建设一度滞后，已不能满足社会经济发展的需求，需对现有城镇线路做出针对性规划。具体的问题表现在：供电电源点单一，线路供电半径大，电压质量差，在事故及正常检修线路停电。10千伏线路供电半径过大是影响C类用户电压合格率的主要原因，在影响2010年全口径C类电压越限时间因素中约占19.2%。10千伏线路、台区供电半径过大在影响全口径D类电压越限时间因素中约占40.1%。
（4）县级子公司电压质量管理水平有待提高。据统计，2010年县级子公司A类电压越限时间为1276.88小时，是母公司A类电压越限时间的10倍。县级子公司D类电压越限时间为2949.47小时，是母公司D类电压越限时间的7倍。反映出县级子公司电压质量管理水平有待提高。
（5）用电设备造成的污染缺乏治理。随着用电需求量增加，配电网中整流器、变频调速装置、电气化铁路等大量非线性负荷、冲击负荷和不平衡负荷接入系统，对供电质量造成严重污染。目前，谐波、电磁干扰、功率因数降低已成为电力系统的三大公害。由于对这些污染缺乏有效的治理，给电力系统安全、稳定运行造成一定的危害，同时也使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。
三、提高电能质量的对策
1.建立完善电能质量指标管理体系
针对电能质量管理上存在的问题，完善电能质量管理构架，建立电能质量管理责任传递机制，将电能质量指标逐级分解下达，细化到地市供电局生技、计划、市场、调度及变电、区县供电局等运行单位，区县供电局将指标分解下达到供电所和班组，并将相关指标纳入评价考核。建立电压合格率指标月度分析和通报机制，地市供电局每月通报电压合格率指标完成情况，按照变电站各级母线电压合格率、“站—线—变—户”关系，系统开展指标分析工作，及时查找导致电压越限的因果关系，以及在管理上、技术上存在的问题，制定整改措施和计划。
2.加强小水电上网管理
由于对小水电上网缺乏有效的管理手段，受利益的驱使，上网电压严重越上限，尤其在边远山区的10千伏公用混合网，存在整个丰水期电压严重越上限的情况。应完善小水电上网管理制度，加强对小水电机组上网电压的监测。研究制定小水电上网调度管理办法，组织开展小水电机组励磁控制方式的普查，研究制定小容量水电机组上网电压实时（准实时）监测的技术方案，完善小水电上网功率因数考核机制。研究制定工作方案，将小水电机组恒功率因数的励磁控制方式调整为恒电压的励磁控制方式。组织开展水电站升压变压器抽头位置普查，校核升压变压器抽头位置定值，完善水电站升压变压器抽头位置定值管理。研究月度功率因数考核改为实时功率因数考核的可行性。从提高电压合格率和公司效益角度出发，分析评估小水电上网峰谷电价、三度无功电量抵扣一度有功电量以及小水电上网按照固定功率因数要求进行核算电价的影响，研究并提出小水电上网电价改进建议，完善小水电上网协议。
3.加强运行管理
强化变电站母线电压自动化调节手段，加强主网电压无功设备管理，全面完善变电站的AVC、VQC系统，加强变电站无功补偿设备巡视、预试和消缺工作，紧急缺陷消缺及时率达到100%，重大缺陷消缺及时率达到95%，无功补偿设备可用率达到95%以上。根据电网运行方式和季节性负荷变化，及时调整AVC定值。针对地区特点，在编制年度运行方式时注重电压无功运行方式的优化，在确保系统安全稳定的前提下，按照区域电网电压无功分布最优的控制原则，重点针对夏大、冬小、丰大这三种典型方式，制定不同的电压无功控制目标和策略。
4.优化配电网规划、加快电网建设
针对广东电网负荷峰谷差异大，无功调控难度较大问题，进一步做好电网无功补偿规划工作，2013年110千伏及以上电网无功补偿基本实现分层分区就地平衡。按照地区负荷差异配置足够的容性无功补偿，满足负荷需求及高峰时期正常电压水平；配置一定容量的感性无功补偿，优先解决部分区域电网电压偏高，以及负荷低谷期线路充电功率较大的变电站；根据不同负荷密度对10千伏线路供电半径的要求，全面梳理现有达不到规划技术原则要求的线路清单及所在区域，结合“十二五”电网规划的修编，进一步优化变电站布点规划，适度增加变电站数量，使10千伏线路供电半径能控制在合理范围，满足线路末端电压质量要求。进一步优化配网规划，配电站按照“小容量，多布点”的原则，尽量设置在用电负荷中心，合理增加配电站数量，使380/220伏低压线路供电半径控制在合理范围，满足线路末端电压质量要求。
5.完善和规范电压监测管理
规范电压监测点设置，规范电压合格率指标的统计，严格按照《电能质量技术监督规程》和《供电监管办法》的要求，设置各类电压监测点，C类和D类电压监测点的选取必须具有代表性，能准确反映该类电压的实际水平。制定电压合格率监测和指标统计工作规范，各地市供电局D类电压监测点数应逐年增加3%，采用35千伏电压供电的新用户需安装电压合格率监测装置。
6.加强电能质量污染源技术监督和治理
利用电能质量监测系统、计量自动化系统全面监测电网电能质量干扰源分布情况，组织对电能质量干扰源的普测，并定期进行完善，监督指导干扰源用户进行电能质量污染治理，减少对其他正常用户电压质量的影响。建立一个在线监测、定时检测和随机抽查相结合的谐波监测系统。非线性干扰源接入电网时，应进行电能质量评估，充分考虑其对敏感和重要用户的影响，选择合适的供电电压等级和接入点，严控设备的入网关，在其完善干扰源治理并通过验收后，方可接入电网。
四、结语
良好的电能质量有利于电网的安全、稳定、经济运行，有利于保障工农业生产和人民生活的正常进行，加强电能质量的管理无疑是利国利民且任重道远，为此既要加强电源侧的管理，也要加强负荷侧的管理。
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