解決方案
SOLUTION
許繼信息:售電業務開展的難點與突破點
光伏太陽能發電并網中的電能質量監測問題

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  • 許繼信息:什么是電能高質量
  • 電能從生產到消耗是一個整體,電力系統的發、供、用始終處于動態平衡之中,其中任何一個環節都會對電能質量產生影響。而電能指標的控制需要相當的投入(包括電網結構的改進,有功功率和無功功率的平衡,各種調頻、調壓、濾波和無功補償裝置的使用以及調度和運行技術管理等),而且各種指標的控制技術也在不斷發展和完善之中。實際上,電能質量指標和額定值的偏差是不可避免的。電能質量標準的制定任務,就是從當前(或近期發展)的技術水平出發,確定適當的電能質量指標偏差的允許值。

    標準的合理與否的判斷準則應是:

    ①基本上能保證電力系統的安全、連續供電和經濟運行;

    ②總體上能保證用戶電氣設備的正常用電;

    ③電力部門(包括干擾性用戶)在當前技術水平基礎上,作一定的努力后應能達標。

  • 為什么有時候控制器在調試好后,不能正常投入運行,而系統的功率因數又很低?
  • 假定控制器的設定是完全正確的情況下,這時候系統功率因數很低,而電容器卻無法投入,很多情況下,是由于步級設計不合理,而造成低負荷期補償系統無法正常工作,例如,系統中最小一步的容量設計得太大,造成了補償系統無法投入,因為投入一步,會過補,不投又會欠補,這時候可以查閱控制器的自動模式下的第6項(DIFFREACTIVEPOWER),達到目標值功率因數所需要補償的Kvar值。如果這個數值遠遠小于系統中的最小那個步級的容量,這時候,系統的補償步級就無法投入運行。

  • 許繼信息:我國電力系統無功補償的現狀
  • 近年來,隨著國民經濟的跨越式發展,電力行業也得到快速發展,特別是電網建設,負荷的快速增長對無功的需求也大幅上升,也使電網中無功功率不平衡,導致無功功率大量的存在。目前,我國電力系統無功功率補償主要采用以下幾種方式:    

    1.同步調相機:同步調相機屬于早期無功補償裝置的典型代表,它雖能進行動態補償,但響應慢,運行維護復雜,多為高壓側集中補償,目前很少使用。    

    2.并補裝置:并聯電容器是無功補償領域中應用最廣泛的無功補償裝置,但電容補償只能補償固定的無功,盡管采用電容分組投切相比固定電容器補償方式能更有效適應負載無功的動態變化,但是電容器補償方式仍然屬于一種有級的無功調節,不能實現無功的平滑無級的調節。    

    3.并聯電抗器:目前所用電抗器的容量是固定的,除吸收系統容性負荷外,用以抑制過電壓。

  • 許繼信息:電容器在現場初次投入運行時,為什么有時候會發出“嗞嗞”聲?
  • 一般電容器在出廠前均按工藝要求進行通電測試,而在通電測試當中也同時進行“雜志電氣清除”。在這個電氣清除的過程中,大多數雜質會被清除干凈。但是也有可能在某些情況下,當電容器在現場剛開始通電時,會發生某種“雜質再生”的過程,這時候,就會聽到一種“嗞嗞”聲,這是電容器在剛開始運行中的一種自愈合過程,持續幾個小時后,這種聲音就會自行消失。

  • 許繼信息:智能電容器存放條件
  • 不要在腐蝕性的空氣中,特別是氯化物氣體、硫化物氣體、酸性、堿性、鹽質或含有類似的同類物質的空氣中使用或存放電容器。    

    在有灰的環境中,為了防止發生相間或相對地(外殼)發生短路事故,特別需要定期對接線端子進行常規的維護和清潔。

  • 許繼信息:考慮電網電壓時,是按400V考慮還是按380V考慮?
  • 采用就地補償時,電容器是比較靠近負載,這時候按照380V電壓選取電容器;

    當電容器安裝在配電間時,在母線上進行集中補償時,按照400V選取電容器。

  • 許繼信息:引起電能質量問題的原因
  • (一)電力系統元件存在的非線性問題    

    電力供電系統中元件的非線性問題有:發電機正常工作中產生的諧波;電網中各變壓設備產生的諧波;直流輸電產生的諧波;經過高壓后的輸電線路對諧波的放大作用。另外,并聯電容器在變電站中的設置等因素也都會造成諧波的出現。這些因素中直流輸電因素是現在電力系統中產生諧波的主要因素。    

    (二)非線性負荷      

    非線性負載在工業和生活用電中展的比例很大,這是電力系統中產生諧波的主要根源。非線性的主要負載是電弧爐,電弧爐起弧的時延及電弧的嚴重非線性產生了諧波。居民的日常生活和生產的負荷中,使用的熒光燈的伏安特性也是非線性的,也會有嚴重的諧波電流產生,其中含量最高的是3次諧波。此外,使用大功率的整流和變頻裝置也會有嚴重的諧波電流產生,嚴重影響了電網的安全。    

    (三)電力系統故障    

    電能質量也會受到電力系統運行時的內外故障影響,例如,各種自然災害、人為的非正常操作、各種線路短路、電網出現故障時發電機及勵磁系統工作狀態的改變等都會對電能的質量造成很大的影響

  • 許繼信息:應用電力電子技術改善電能質量
  • 電力用戶使用電力電子設備會對電能質量產生不良影響,并不說明電力電子技術對電能質量總是有害無利。除了用戶側的電力電子設備,有很多電力電力電子設備應用在電網側,以保證電網安全可靠優質地運行。其中,用于改善電能質量的電力電子設備有:  

    (1) 有源濾波器(APF:有源濾波器有串聯型和并聯型兩種,這兩種有源濾波器相   互優勢結合則組成了統一電能質量控制器(UPQC);  

    (2) 靜止無功發生器(SVG):通過PWM(Pulse width modulation)整流電路中對SPWM 波基波分量的相位和幅值進行調制,可以實現動態的無功補償;  

    (3) 動態電壓恢復器(DVR):通過核心器件PWM逆變器對直流電壓的逆變產生交 流補償電壓。用于電壓波動和跌落等,維持敏感性負荷端電壓水平;  

    (4) 故障限流器(FCL):由一個以脈寬調制(PWM)原理控制的電感模塊和一個補 償電容并聯后,再與一個限流電感串聯而成。改變脈沖的占空比可以得到變化的阻抗,實現限流和串聯補償進而有效地改善配電網在故障期間的母線電壓下陷(Voltage sag)問題;  

    (5) 配電無功補償器(DSTATCOM),通過控制由IGBT或GTO組成的電壓逆變器輸 出電壓幅值實現無功的雙向傳輸,相應速度比SVC要快,用于動態無功補償和系統功率因素的調整;  

    (6) 不停電電源(UPS):不停電電源廣泛應用于廠礦,家庭,企業,屬于電能質量 調節設備。當系統供電正常時,UPS將交流電整流成直流電并向電池充電,供電中斷時,UPS將電池中的直流電能逆變成交流電能以保證交流設備的正常運行。

  • 許繼信息:電力電子設備對電能質量的影響
  • 隨著電力電子技術的發展,越來越多的電力電子設備應用到電力系統中,成為負荷的一部分。但是,電力電子設備由于電力電子器件的非線性和快速開斷特性,屬于非線性時變負荷,這種負荷勢必會對電能質量產生不良影響。  

    電力電子設備對電能質量的影響主要是諧波。由于電力電子設備的非線性,在工作時會產生大量高次諧波注入到電力系統中,使系統諧波含量增加,繼而還會影響電壓質量和三相平衡性。除此之外,電網中大量整流裝置的應用會引起電網功率因數下降,而功率因數下降又會增加系統的無功功率,從而引起供電電壓的下降,影響用戶側電能質量。

    許繼信息自主研發的CPH系列智能型諧波抑制補償模塊,它以低壓純干式電容器為主體,采用微控制器技術、微型傳感器、微型網絡技術和電器制造技術等最新成果,集零投切、保護、測量、聯機等功能于一體,是現有低壓無功補償濾波技術的重大突破,主要應用于諧波十分嚴重場合的無功補償,確保可靠運行,并在一定程度上吸收消除諧波的功能。

  • 許繼信息:配電網的特點
  • (1)供電線路長,分布面積廣。  

    (2)發展速度快,用戶對供電質量要求高。  

    (3)對經濟發展較好地區配電網設計標準較高,供電的可靠性要求較高。

    (4)農網負荷季節性強。  

    (5)配電網接線較復雜,必須保證調度上的靈活性、運行上的供電連續性和經濟性。  

    (6)隨著配電網自動化水平的提高,要求供電管理水平越來越高。

    許繼信息生產的配電側管理系統可以很好的解決配電管理人員少,配電負載多情況!

  • 許繼信息:改善電能質量的意義
  • 現在很多人在說電能質量,可是電能質量都有哪些危害呢?許繼信息和您一起探討一下!

    例如,雷電波沖擊、電容器和電纜線路投切時因諧波諧振而引起的過電壓往往造成電氣設備的絕緣和機械損壞,從而影響電力系統的正常運行;繼電保護裝置因諧波和負序干擾引起誤動造成電網大面積停電會造成巨大的經濟損失;短時的供電中斷(Outage)或電壓跌落可能導致生產混亂或工業冶煉產品的大量報廢甚至危害人身安全。另一方面,某些電能質量問題主要影響電氣設備的性能指標。例如,不正常的電壓和頻率偏差會引起異步電機負荷的轉速和功率變化,導致傳動機械的效率降低,使紡織、造紙等產品的質量受到影響;諧波電流在旋轉電機、輸電線路、變壓器等輸配電設備中流通,使這些設備因產生附加損耗而過熱,從而降低了這些設備的壽命或容量。

    然而,并不能據此說明前一種電能質量問題就比后一種顯得重要,實際情況是后一種電能質量問題由于涉及的電氣設備很廣泛,其產生的影響足可同前一種電能質量問題相提并論

    良好的電能質量無疑對電氣設備的運行是有利的,但惡劣的電能質量對電力系統運行的不利影響并沒引起人們足夠的重視。從危害程度來看,某些電能質量問題的危害是破壞性的。


  • 許繼信息:電能質量的國家標準是什么?
  • 目前我國組織制定電能質量標準的單位是:全國電壓電流等級和頻率標準化技術委員會(TC1)和全國電磁兼容標準化技術委員會(TC246) TC1制定的標準及其主要指標:  

    (1) GB12325-1990供電電壓允許偏差:35KV及以上正、負偏差的絕對值之和小于10%;10KV及以下小于±7%;220V小于+7%-10%  

    (2) GB/T15945-1995電力系統頻率允許偏差:允許偏差±0.2?HZ;系統較小±0.5?HZ

    (3)GB/T15543-1995三相電壓允許不平衡度:三相電壓允許不平衡度為2%、短時不超過4%;用戶引起不平衡度為1.3%  

    (4)GB12326-1990電壓允許波動和閃變:電壓允許波動:小于10KV 2.5%;35110KV 2%;大于220KV 1.6%     閃變:要求較高0.4%FSPAGE】;一般0.6%

    (5)GB/T14549-1993公用電網諧波:電網諧波電壓限值;電網電壓/KV  0.386103566110;畸變率/% 5.04.03.02.0(該標準就用戶向電網注入諧波電流限值也作了規定。)  

    (6)GB/T18481-2001暫時過電壓和瞬態過電壓:標準規定了交流電力系統中作用于電氣設備的暫時過電壓和瞬態過電壓要求、電氣設備的絕緣水平,以及過電壓保護方法。其中暫時過電壓包括工頻過電壓和諧振過電壓;瞬態過電壓包括操作過電壓和雷電過電壓。

    許繼信息自主研發生產的電能質量治理類產品,完全符合國際標準!

  • 許繼信息:提升電能治理給用戶帶來哪些效益?
  • 提升電能質量給用戶帶來的效益

    1、治理無功

    少用自身電費開支,保證功率因數達到國際標準,避免功率因數低導致的利率電費罰款;

    減少線路損耗,減少電壓降落

    提高變壓器、發電機的實際使用容量;

    2、治理諧波

    提高供電質量,提高設備運行可能性,減少設備誤動作造成的經濟損失

    降低線路發熱,減少絕緣老化,提高用電安全可靠性;

    減少補償電容器的諧振幾率,提高用電安全;

    滿足國家標準要求;

    3、治理三相不平

    避免中線發熱老化,甚至火災風險

    避免因局部電壓不平衡,引起的設備誤報警;

    避免零地電壓偏高導致控制系統弱電設施燒毀風險

    4、治理電壓偏高

    避免電壓過高或過低對設備造成損壞

    根據市場和用戶的需求,許繼信息研制生產的EcoWave系列有源濾波器提升電能質量,從而給客戶帶來一定的效益。



  • 許繼信息:電能質量問題引起的現象
  • 1、功率因數過低

    由于電機等感性負載存在感性無功,導致電網功率因數偏低,電力局對用戶以力率調整罰款

    2、中線電流過大

    由于三次與三的倍數次電流諧波全部流過中線,因此中線電流超出電纜規格,導致電纜發熱,存在安全隱患

    3、無功補償電容器故障

    由于諧波易與無功補償電容發生諧振,導致電容器電流過大,出現容值下降、漏液等現場,輕者無功補償器無法正常工作,重者諧振電流過大導致設備損壞

    4、變壓器容量浪費

    無功、諧波都增大了用戶用電的總功率,導致變壓器容量被占用

    5、觸發設備保護

    電壓諧波與電流諧波的尖峰很高,可能超過設備設定的保護值,導致觸發繼電保護

    6、屏幕點燈閃爍,影響正常工作

    變頻器等采用不控制整流的設備會產生高次諧波,導致電燈、電腦屏幕閃爍,影響正常工作

    7、精密儀器無法正常工作

    一些精密的儀器對電壓、電流的波動非常敏感,對電能質量要求很高,糟糕的電能質量會使得這些精密儀器無法正常工作


  • 許繼信息:電能質量指標有哪些?
  • 1、無功電力,電網希望用戶負載的無功電流越小越好,否則無功在電網與負載之間來回循環,導致電能浪費;

    2、諧波電流,電網希望用戶負載的諧波電流越小越好,否則諧波會導致電網電壓,電流失真,引起設備工作異常;

    3、負載三相平衡,電網希望用戶負載的三相電流越平衡越好,否則三相不平衡電流導致變壓器容量浪費,中性線電流過大;

    4、電壓幅值,用戶希望電網提供的電壓幅值越穩定越好,否則過高或過低的電壓都會導致設備保護甚至損壞;

    許繼信息自主研發生產的EcoWave系列有源濾波器是消除諧波的高性能產品,具有高度可控性和快速響應性。EcoWave系列有源濾波器克服了傳統無源濾波器濾波效果差、容易發生諧振,只能濾除某一特定次諧波等缺點,對各種快速瞬變的沖擊性負荷所產生的諧波均能起到良好的濾波效果和補償效果。

  • 許繼信息:無功補償中過補償的危害及預防措施
  • 無功補償中過補的危害

    1、抬高網絡電壓。抬高網絡電壓主要發生在變壓器。電壓升高,不僅威脅線路和設備的安全,也威脅電容器自身的安全。電壓超過1.1Ue,電容器就必須退出運行否則將因過電流而發熱升溫,縮短其使用壽命甚至立即燒毀;

    2、過補償從三個方面增大了有功損耗

    ① 無功倒送的損耗:無功功率向電源方向倒送,和順送時一樣造成電壓損失和電能損失,倒送的無功越多,電壓損失和電能損失就越大。      

    ② 多余的電容器ΔC的有功損耗:      

    ③ 電容器因電壓升高而增加的有功損耗,按《功率因素調整電費辦法》,當功率因數低于規定準時,電價就要提高,從而要多付出電費。  

    預防補償措施      

    (1) 采用CPH智能電容器自動投切裝置。

    許繼信息自主研發生產的CPH系列智能型諧波抑制補償模塊以低壓純干式電容器為主體,采用微控制器技術、微型傳感器、微型網絡技術和電器制造技術等最新成果,集零投切、保護、測量、聯機等功能于一體,是現有低壓無功補償濾波技術的重大突破,主要應用于諧波十分嚴重場合的無功補償,確保可靠運行,并在一定程度上吸收消除諧波的功能。      

    (2) 設計限制補償容量,并在運行加強監視。      

    采用電容器自動投切裝置需在較大的投資,不是任何地方都有條件,也不是任何地方都有必要。在不采用電容器自動投切裝置的地方,在設計配置電容器時,不要將功率因素提得太高,這樣就給無功補償留有余地,過補償可能性就會減少。更何況,功率因素提高到0.9以后,若再要提高,其經濟性相對較差,需要大幅度增加投資和運行費用。      


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