在我國由于電能質量問題造成的電能浪費和由此而引發的事故所造成的經濟損失是驚人的。例如由于諧波的諧振造成電容器的擊穿,諧波、負序及直流分量過大造成電機及變壓器的損壞,諧波對通訊的干擾,負序諧波使自動裝置誤動作等。例如:上海金橋開發區的某電子有限公司,主要生產0.25um~0.5um的硅晶片,對供電電壓的下陷十分敏感,由于一次電壓跌落80%UN,持續20ms 以上,使設備停機,造成直接經濟損失200萬元人民幣。某鋼廠曾因110Kv供電電壓下降到89%標稱電壓,持續時間僅20ms就造成3個軋鋼廠機組的供電中斷,停產兩天,造成數百萬的經濟損失;
大功率沖擊性非線性負荷對電力網的污染所帶來的問題同環境污染問題一樣可怕,人們對電力污染造成電能質量下降的嚴重性遠不如對環境污染的嚴重性認識那么深刻。盡管電能質量管理也有國標作依據,但沒有像環境污染管理那樣嚴格。電能質量治理從技術角度來說有好多方法如:諧波相消法、濾波、正確設計和正確布置用電設備等,因篇幅有限就不作介紹。
以下內容就電能質量治理中的幾個問題進行探討:
1、電能質量綜合補償器的前提是做好電能質量的普查工作。電能質量治理是一項極為復雜的系統工程,它包括無功補償,髙次諧波抑制,平衡三相負荷,降低損耗等工作。技術難度大、投資髙,要制定科學的電能質量治理方案,提髙投資效益,節約資金,必須首先對電力網電能質量進行普查。電能質量普查的內容應包括:背景諧波,在生產周期內的諧波電壓、諧波電流、基波電壓、基波電流、負序電壓、負序電流、功率因數、基波功率、諧波功率、諧波阻抗、諧波流向、電壓波動與閃變動態變化趨勢及統計數據。數據當然要準確可靠。
2、用戶電力(Customer Power)技術,其基本概念就是供電部門針對不同的用戶的需求,通過技術手段提供不同質量和形式的電力供應,是具有髙度靈活性、可靠性和智能化的供電技術。目前正在研究和使用的相關產品有配網靜止同步補償器(DSTATCOM)、動態電壓恢復器(DYNAMIC VOLTAGE RESTORER — DVR),固態斷路器(SOLIDSTATC CIRCUIT BREAKER — SSCB)、故障電流限制器(FCL)和有源電力調整器(APLC)等。隨著電力電子技術的迅猛發展,核心器件價格的下降,用戶電力技術很快就會得到廣泛應用和普及。
3、由誰治理:(1)供電側解決方案:對配網供電中出現的擾動和波形畸變等電能質量問題進行統一治理,從而提供給每個饋線用戶不同質量的合格電能。目前來講,由于電價單一(還沒有優質髙價),電價體系不完善,供電部門的投資回報率太低,這種方案還不具備實施條件。(2)用戶側解決方案:用戶根據自身的需求,對自己一側的電能質量進行治理。這種方案由用戶自己投資來改善自身的用電品質,不過多涉及供電部門,比較適合目前的國情。只是供電部門需要對這來用戶加強監督管理,以防其對供電系統產生危害。