電能質(zhì)量治理在現(xiàn)代配電系統(tǒng)中的必要性日益凸顯。隨著可再生能源和智能電網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)面臨著頻率波動、諧波污染和電壓不穩(wěn)定等問題。這些問題不僅影響了電力的可靠性和安全性，還可能導致設(shè)備損壞和能效降低。因此，實施電能質(zhì)量治理措施，可以有效提升配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，保障用戶的用電需求，促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。此外，良好的電能質(zhì)量還能夠優(yōu)化能源利用效率，為最終實現(xiàn)更高效的能源管理奠定基礎(chǔ)。

電能質(zhì)量治理在現(xiàn)代配電系統(tǒng)中的必要性主要體現(xiàn)在幾個方面。首先，隨著信息技術(shù)和智能設(shè)備的普及，電力系統(tǒng)中的非線性負荷激增，導致諧波和電壓波動現(xiàn)象頻繁。這不僅降低了電力設(shè)備的使用壽命，還可能引發(fā)電氣故障，造成經(jīng)濟損失。其次，電能質(zhì)量不達標會影響設(shè)備的正常運行，尤其是在工業(yè)領(lǐng)域，可能導致生產(chǎn)效率下降和產(chǎn)品質(zhì)量問題，此外，電能質(zhì)量治理對于實現(xiàn)可再生能源的有效接入至關(guān)重要。風能和太陽能的間歇性和不穩(wěn)定性要求配電系統(tǒng)具備更強的適應(yīng)能力，確保電網(wǎng)的平衡與穩(wěn)定。因此，采用先進的電能質(zhì)量監(jiān)測和治理技術(shù)，能夠及時識別和解決電能質(zhì)量問題，提升電網(wǎng)的整體韌性。

隨著電力市場的發(fā)展和用戶對電能質(zhì)量要求的提高，開展電能質(zhì)量治理也成為了增強市場競爭力的重要手段。只有實現(xiàn)良好的電能質(zhì)量，才能吸引更多用戶，提升整體經(jīng)濟效益。因此，電能質(zhì)量治理不僅是技術(shù)上的需求，更是保障社會經(jīng)濟健康發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

什么是電能質(zhì)量？

電能質(zhì)量是指電力系統(tǒng)中電能的質(zhì)量。理想的電能應(yīng)該是電參數(shù)波形為完美的對稱正弦波。一些因素會使波形偏離對稱正弦，由此便產(chǎn)生了電能質(zhì)量問題。一方面我們研究存在哪些影響因素會導致電能質(zhì)量問題，一方面我們研究這些因素會導致哪些方面的問題，最后，我們要研究如何消除這些問題，從而最大程度上使電參數(shù)波形接近正弦波。

影響電能質(zhì)量的危害

降低電網(wǎng)、輸電及用電設(shè)備的使用效率

零線過熱

用電設(shè)備發(fā)熱、加速老化，從而降低設(shè)備的使用壽命

引起用電設(shè)備損壞，諧振嚴重時還會引起跳閘事故

電氣測量儀表計量不準確

用戶吸收電網(wǎng)總功率變大，導致供電變壓器容量被占用

設(shè)備應(yīng)用場景

數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心行業(yè)在國民經(jīng)濟中起到了不可替代的作用,但其繁多的非線性電力負載,如通訊系統(tǒng)、大型計算機、網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備、變頻空調(diào)、各種數(shù)碼辦公設(shè)備、燈光調(diào)控系統(tǒng)、UPS、監(jiān)控系統(tǒng)等給其供電系統(tǒng)帶來了嚴重的諧波干擾,對大型數(shù)據(jù)中心的運行安全造成了較大的威脅,為此我們分析研究了其諧波產(chǎn)生的根源及諧波特性,結(jié)合用戶需求采用有源諧波無功綜合治理的設(shè)計方案，治理效果顯著,解決了數(shù)據(jù)中心行業(yè)的諧波污染問題。

醫(yī)療行業(yè)

現(xiàn)代化醫(yī)療機構(gòu)為提高服務(wù)水平不斷引入新型、復雜的醫(yī)療設(shè)備,如核磁共振、CT機、X光機、血透機等,以上非線性設(shè)備在運行過程中會產(chǎn)生諧波,對醫(yī)院的供配電系統(tǒng)造成干擾,影響設(shè)備正常工作,使供電系統(tǒng)存在安全隱患。

污水處理

我國目前水廠的能耗問題十分突出,節(jié)能潛力巨大。以泵、風機為主要負載。電機節(jié)能技術(shù)在污水處理系統(tǒng)中占據(jù)重要地位,變頻調(diào)速技術(shù)以改變交流電動機的電源頻率來改變交流電動機的速度是一種較為理想的高效調(diào)速裝置和節(jié)能裝置,但大量使用變頻器同時也會產(chǎn)生了諧波。引起變壓器、電動機振動、發(fā)熱等問題,導致使用壽命縮短。無功補償電容器不能正常投切,功率因數(shù)低,面臨電力部門罰款。

半導體電子行業(yè)

在國家政策的引導下,電子行業(yè)發(fā)展迅速,同時新建了大批半導體電子廠房。IC測試臺、PLC控制的機械手、芯片制造用的晶圓機或變頻控制的半導體機臺都會產(chǎn)生大量的諧波,它們不但會造成機臺設(shè)備自身的壞機現(xiàn)象,回流進電網(wǎng)的諧波電流還會引起其他回路的發(fā)熱、電子開關(guān)誤動作、供電電壓不穩(wěn),甚至引起生產(chǎn)線停線、半成品的報廢。

新能源材料加工

晶體材料具有多樣化特征,而單晶硅是至關(guān)重要的組成部分。在單晶硅生產(chǎn)制造中,需應(yīng)用多種電器設(shè)備,常見有線切機、中頻爐、多晶爐等等,在各類設(shè)備運行過程中,一方面單晶爐產(chǎn)生的諧波電流會造成造成系統(tǒng)電壓畸變,使單晶爐內(nèi)部傳感器失靈,造成測量誤差,從而使生產(chǎn)的單晶硅質(zhì)量不合格,造成人工、時間和原材料的浪費。另一方面,諧波還會造成PLC 控制失靈,嚴重時可使設(shè)備癱瘓或者燒壞,對用戶生產(chǎn)造成極大的損失。在諧波的影響下,會形成脈動轉(zhuǎn)矩,使得電動機發(fā)生振動,對晶體正常生長造成不良影響,同時還會造成電機的使用年限縮短。

醫(yī)藥行業(yè)

醫(yī)藥行業(yè)主要的諧波負載為生產(chǎn)及辦公照明、電腦及通訊設(shè)備、UPS、變頻器(數(shù)量較多且功率不同)、變頻空調(diào)、電梯、水泵等,諧波主要以5次和7次為主。諧波對藥品生產(chǎn)的運行、電容柜、變壓器及整個供配電系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響,同時由于諧波造成功率因數(shù)降低使企業(yè)受到罰款。

系統(tǒng)介紹

電能質(zhì)量監(jiān)測與治理系統(tǒng)平臺主要由電能質(zhì)量治理設(shè)備、物理網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器及服務(wù)終端四部分組成，其中電能質(zhì)量治理設(shè)備作為基礎(chǔ)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與電能質(zhì)量補償，物理網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)設(shè)備與服務(wù)器間的數(shù)據(jù)傳輸以及對設(shè)備進行策略功能分配，數(shù)據(jù)經(jīng)由服務(wù)器最終以服務(wù)終端為媒介為用戶提供可視化展示。

電能質(zhì)量監(jiān)測與治理系統(tǒng)除作為本地終端為用戶提供電能質(zhì)量監(jiān)測、治理與設(shè)備運維等功能外,亦可通過接入AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺,為用戶提供遠程在線服務(wù)。

安裝與接線

整柜安裝

設(shè)備從上至下分三部分:

母線室:主母排通過母線室貫穿濾波柜;

斷路器室:多個模塊可通過斷路器匯流到主母排:每個模塊也可以單獨分配一個斷路器,多個斷路器通過匯流排連接到主母排:

模塊室:單柜最多可放5臺抽屜式模塊,模塊室的前后門板應(yīng)開蜂窩孔通風散熱,風道的方向為前方進風,后方出風。柜門上安裝觸摸屏,便于設(shè)置各個模塊參數(shù)及顯示模塊運行數(shù)據(jù)。

模塊安裝

模塊安裝于柜內(nèi)時,單個模塊我司將標配2個安裝掛耳將模塊前端與柜體固定。此外我司建議在模塊的左右兩側(cè)安裝兩個導橫梁來固定支撐模塊。

壁掛式安裝

壁掛式模塊通常在墻壁上或者尺寸較小的柜體內(nèi)，壁掛式模塊會標準配置一對掛耳,如圖所示?？稍趬Ρ诖颛?0的孔,用M8的膨脹螺絲進行固定。

HMI接線

工廠照片