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如何提升電能質(zhì)量技術(shù)及產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域
各地發(fā)電單位、供電單位、用電單位對電能質(zhì)量的提升及治理的重視,為電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展帶來前所未有的機(jī)遇;很多電氣供應(yīng)商紛紛加入到電能產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié),為行業(yè)的發(fā)展增添了原動力,在新的時期下,電力企業(yè)及用戶不僅僅只關(guān)注發(fā)電及電力傳輸問題,如何提供優(yōu)質(zhì)的電能也被提上“十二五”重點日程。目前,第七屆電能質(zhì)量高峰論壇在北京舉辦,行業(yè)專家、電力用戶、供電單位、設(shè)計單位以及設(shè)備企業(yè)就如何解決電能產(chǎn)生的實際問題、如何提升電能質(zhì)量技術(shù)水平及產(chǎn)品適應(yīng)性等進(jìn)行了交流。
什么是電能質(zhì)量?
經(jīng)過一次能源轉(zhuǎn)化后的電力已成為現(xiàn)代工業(yè)、民用能源消耗的主要類型,根據(jù)預(yù)測,2015年電能占終端能源消費比重將達(dá)25%,對于電力終端用戶來說,在利用電能生產(chǎn)的全過程中,將電力能源損失減到最小,最大限度地提高電力使用效力是其重要內(nèi)容。
提高優(yōu)化電能質(zhì)量需要首先了解電能質(zhì)量的概念。電能質(zhì)量從字面上理解是指電網(wǎng)線路中電能的好壞情況,具體到專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域,專家對其作出了更詳細(xì)的解釋!坝捎谛袠I(yè)內(nèi)部各方的角度不同,對電能質(zhì)量的定義會有不同的認(rèn)識。
據(jù)了解,理想的電能是完美對稱的正弦波。但在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,電壓瞬降和瞬升、諧波產(chǎn)生的電壓波形畸變、接地系統(tǒng)等因素都會使波形偏離對稱正弦,產(chǎn)生劣質(zhì)電能。因此,我們需要研究如何消除這些因素的方法,以最大程度地使電能接近正弦波,確保電能優(yōu)質(zhì)。
須多方協(xié)作治理
過程中斷及生產(chǎn)停滯、設(shè)備損壞或老化、電能利用率下降等都是劣質(zhì)電能帶來的后果,優(yōu)化治理、綜合治理電能質(zhì)量已是國內(nèi)行業(yè)研究了近20年的課題。
有數(shù)據(jù)顯示,電能質(zhì)量“頭號殺手”——電壓瞬降導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失在不同的行業(yè)蒙受的經(jīng)濟(jì)損失少則幾十萬元,多則上千萬元。例如,半導(dǎo)體行業(yè)的每次電壓瞬降損失達(dá)10~15萬美元,積體電路生產(chǎn)每次恢復(fù)時間30分鐘,損失約100萬美元。
中國工程院院士、清華大學(xué)電機(jī)工程系教授韓英鐸說,電能質(zhì)量的諧波、不對稱等老問題和電壓瞬降等新問題如果不認(rèn)真解決將制約國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
他說,解決電能質(zhì)量問題是一項系統(tǒng)工程,需要多方技術(shù)的配合,這涉及到管理機(jī)構(gòu)及法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)各部門間的協(xié)作;電能質(zhì)量監(jiān)測、記錄、分析裝置及系統(tǒng);改善電能質(zhì)量的咨詢、評估、改進(jìn)設(shè)計機(jī)構(gòu),綜合治理方案的提出;按不同電能質(zhì)量供電的分配、投切、計價系統(tǒng)及裝置。
電能質(zhì)量問題的正確解決途徑也是系統(tǒng)性的。他說,解決電能質(zhì)量問題需要綜合治理結(jié)合協(xié)作治理來實現(xiàn)。綜合治理包括供電安全節(jié)能降耗+提升效率+改善電能質(zhì)量綜合考慮的綜合治理;投資和運(yùn)行費的綜合考慮;不因節(jié)能引入高污染設(shè)備、不因諧波治理而引入高耗能設(shè)備的利弊綜合考慮。協(xié)作治理是從可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)的電力供應(yīng)部門、用戶、設(shè)計部門以及設(shè)備供應(yīng)商之間多方面的合作,只有多方協(xié)作才能找到并采取恰當(dāng)?shù)拇胧﹣韮?yōu)化解決電能質(zhì)量問題。
“隨著電力消耗的多樣性需求、電能高效的利用與實現(xiàn)、非線性設(shè)備的迅速增加,電能質(zhì)量問題也日益復(fù)雜和嚴(yán)重。電能質(zhì)量問題可以歸納為廣義的能源節(jié)約與浪費問題。就供應(yīng)一定容量的負(fù)荷而言,劣質(zhì)的電能傳輸需要消耗更大的電力供應(yīng),同時,劣質(zhì)的電能將會引起工業(yè)生產(chǎn)周期的延長、或帶來劣質(zhì)產(chǎn)品,這相當(dāng)于一次能源的浪費,此外,劣質(zhì)電能供應(yīng)引起的事故經(jīng)濟(jì)損失也是對能源的巨大浪費。他說,改善電能質(zhì)量是節(jié)能增效的一個重要手段,通過對電能質(zhì)量的有效管理,保證所提供電力的技術(shù)指標(biāo)和供電連續(xù)性,在完成電力供應(yīng)滿足電力需求的同時,減少劣質(zhì)電能對電力生產(chǎn)和電力消耗的不利影響,最終實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)電力帶來的優(yōu)質(zhì)的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。
“當(dāng)然,我們還需要注意的是節(jié)能技術(shù)和電能質(zhì)量控制在一定程度上是互相制約和相輔相成的,要警惕一些節(jié)能措施帶來的電能質(zhì)量問題!毙は鎸幈硎。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在電氣各規(guī)程中體現(xiàn)
電能是一種廣泛使用的“產(chǎn)品”,其好壞(質(zhì)量)必須由各種指標(biāo)偏離理想值的程度來衡量。中國電力科學(xué)研究院教授級高工林海雪說,現(xiàn)代電網(wǎng)負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生的質(zhì)變、電源結(jié)構(gòu)多樣化使電能質(zhì)量矛盾變得尖銳化、加上電力市場化改革,這些都促進(jìn)我國電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程。
“電能質(zhì)量問題廣泛滲透到所有發(fā)、供、用電系統(tǒng)及設(shè)備和裝置中,電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)除指標(biāo)、測量、評估、治理以及管理等方面外,凡是涉及電氣設(shè)計、規(guī)劃、運(yùn)行、調(diào)度、安裝、試驗、產(chǎn)品以及管理的規(guī)程中,均應(yīng)將相關(guān)的電能質(zhì)量問題包括在其中!绷趾Q┱f,電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化幾乎涉及所有的電氣標(biāo)準(zhǔn)。
我國開展電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化大致分為三個階段。1980年~1990年的起步階段,在沒有國標(biāo)的基礎(chǔ)上,國家完成了供電電壓偏差、公用電網(wǎng)諧波、電壓波動和閃變?nèi)棁鴺?biāo)的立項制訂;1990年~2000年為發(fā)展階段,繼續(xù)制訂電能質(zhì)量指標(biāo)國家標(biāo)準(zhǔn),并陸續(xù)發(fā)布了三相電壓不平衡、電力系統(tǒng)頻率偏差等國標(biāo),同時開始等同或等效采用IEC系列標(biāo)準(zhǔn);2000年以后,進(jìn)入快速發(fā)展階段,制訂和發(fā)布了電能質(zhì)量測量和治理設(shè)備的國標(biāo),行業(yè)內(nèi)也涌現(xiàn)了大量電能質(zhì)量方面的行標(biāo)和企標(biāo),涉及電能質(zhì)量的方方面面。
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