電能質量技術發展升級方向
發布時(shí)間：2015-05-29 08:45 來(lái)源：華電國威
今年上半年，我國電能質量市場(chǎng)發展如火如荼。前有國家電網公司等電網在線監測系統通(tōng)過驗收，後有安徽省依托技術創新戰略聯盟，打造千億元電能質量核心産業集群。在電能質量治理(lǐ)設備方面，國内無功補償裝置與諧波治理(lǐ)兩大(dà)主要産品市場(chǎng)發展極其迅猛，産品的(de)質量和(hé)數量都有了(le)大(dà)幅度的(de)提升。
“2014年，我國電能質量産業價值規模約爲695億元/年，如果加上電能質量産業向智能電網電力自動化(huà)、節電、電能計量、繼電保護等方向的(de)延伸，則電能質量産業價值規模可(kě)達700億元/年以上。”近日，安徽大(dà)學教育部電能質量工程中心教授級高(gāo)工李令冬在第九屆電能質量高(gāo)峰論壇上表示。
有功補償和(hé)儲能技術需求迫切
“目前，電力系統的(de)改變，特别是分(fēn)布式電源高(gāo)密度接入電網，對(duì)電能質量技術産生了(le)新需求。這(zhè)些需求表現在負荷側同時(shí)也(yě)是電源側，電網結構複雜(zá)性和(hé)分(fēn)布式電源的(de)不确定性，使供配電系統的(de)電能質量問題惡化(huà)，其中有功不平衡引起的(de)電壓穩定、低頻(pín)振蕩、損耗增大(dà)問題尤爲嚴重。”
據了(le)解，産生電能質量問題的(de)原因主要有兩方面。一方面，随著(zhe)區(qū)域電網互聯的(de)發展和(hé)負荷用(yòng)電密度的(de)增加，用(yòng)電裝置以及輸配電設備占用(yòng)的(de)無功功率總量越來(lái)越大(dà)，輸配電網中的(de)功率因數越來(lái)越不穩定，功率因數普遍偏低，輸電線路的(de)設計容量和(hé)系統的(de)運行穩定性的(de)問題就日益突出。另一方面，電網中的(de)諧波污染狀況日益嚴重，導緻電網線損和(hé)變損增加，頻(pín)繁出現電氣控制故障和(hé)電氣設備事故甚至火災，對(duì)安全生産造成嚴重威脅，對(duì)各類用(yòng)電設備和(hé)加工、檢測設備性能造成嚴重影(yǐng)響，并對(duì)加工産品的(de)品質造成不良影(yǐng)響。
“解決上述問題關鍵技術是儲能技術和(hé)有功、無功補償技術。有功控制技術是電能質量控制的(de)關鍵技術，儲能發電是實現有功控制的(de)主要手段。在分(fēn)布式電源接入電網和(hé)負荷終端對(duì)有功控制的(de)需求、儲能技術進步使其成本下(xià)降和(hé)強大(dà)的(de)政策支持三大(dà)驅動力下(xià)，有功控制技術将成爲電能質量産業最重要的(de)支撐技術。舉例說，以近幾年在行業發展較爲快(kuài)速的(de)有源動态無功補償裝置SVG爲例，該設備的(de)安裝容量約爲平均用(yòng)電功率的(de)20%，設其價格爲160元/千乏，壽命15年，維護費用(yòng)爲2%，同時(shí)考慮我國用(yòng)電量年增長(cháng)率在4%左右等因素，近幾年SVG産業價值規模約爲20億元/年左右。
“随著(zhe)發電量和(hé)用(yòng)電量的(de)增加和(hé)分(fēn)布式電源在總電源中比例的(de)增大(dà)，我國電能質量産業價值規模将繼續擴大(dà)，估計其年增長(cháng)率在5%以上。近年來(lái)，爲了(le)适應電力和(hé)能源不斷發展、降低用(yòng)電成本，工商業電力用(yòng)戶也(yě)在悄然發生著(zhe)變化(huà)。随著(zhe)電力用(yòng)戶規模變大(dà)，供電量和(hé)供電電壓等級也(yě)随之變大(dà)。大(dà)用(yòng)戶在用(yòng)戶側将更加積極利用(yòng)餘熱(rè)餘壓及太陽能、風能、水(shuǐ)能等可(kě)再生能源等建設分(fēn)布式電源以提高(gāo)電力自供率。此外，大(dà)用(yòng)戶将更加重視負荷控制和(hé)儲能電源建設，以通(tōng)過調峰減小最大(dà)需量電費和(hé)峰時(shí)電價電費。這(zhè)些方面，都需要電網企業、電力用(yòng)戶将努力提高(gāo)電能質量和(hé)供電的(de)安全性、可(kě)靠性和(hé)穩定性。
推進行業向SPF轉型升級
從目前來(lái)看，我國電能質量治理(lǐ)的(de)推動主要由供電部門發起，全國各地的(de)供電系統成爲電能質量治理(lǐ)的(de)積極推動者。而企業方面，由于對(duì)電能質量認識的(de)不足以及對(duì)成本因素的(de)考慮，對(duì)電能質量治理(lǐ)表現出的(de)熱(rè)情不高(gāo)，這(zhè)使得(de)中國電能質量市場(chǎng)的(de)推動力略顯不足。以安徽省爲例，200多(duō)家從事電能質量監管和(hé)治理(lǐ)産品生産的(de)企業，實現規模以上生産的(de)能力企業不足15%。由于稅收優惠、政府補貼、投資融資以及優惠貸款等政策缺位的(de)原因，研發資金缺乏，技術和(hé)設備更新緩慢(màn)，約80%以上的(de)電能質量企業創新能力嚴重不足。同時(shí)，由于缺乏行業統籌，存在産品同質化(huà)、惡性價格競争等問題。“電能質量技術與産業發展瓶頸的(de)突破口是推進SPF轉型升級，即系統化(huà)、個(gè)性化(huà)、精細化(huà)方向升級。
企業應由單一的(de)電能質量治理(lǐ)向電能質量治理(lǐ)、節電控制、提高(gāo)供電可(kě)靠性、電網重構、故障診斷與預測、分(fēn)布式電源并網控制等綜合控制發展。由擁有設備制造技術能力向同時(shí)擁有軟件開發能力和(hé)系統集成技術能力發展。此外，還(hái)需培養供配用(yòng)電系統分(fēn)析專家。系統集成的(de)支撐技術是軟件技術，沒有設計仿真軟件就沒有現代工程。目前，電能質量更爲重要的(de)是，将收集的(de)數據加強深度挖掘分(fēn)析。全國所有的(de)電能質量數據都彙集在一起，且數據累積達到5年以上。需要我們進行深度分(fēn)析出電能質量變化(huà)的(de)原因。通(tōng)過各種交叉對(duì)比，找到電能質量變化(huà)異常狀況，給管理(lǐ)層提供決策依據。
