電網電能質量綜合管理問題探討

如果我們把"電能"也看作是一種当前產品，我們不難發現這些建設和投資都集中在如何提高我們的当前產品產出數量上，而如何監控和保障我們"電能"当前產品的質量上確沒有任何體現。好比建一個工廠，我們只是投資建大量的生產線，生產出大量的当前產品，而對于当前產品質量管理體系和品質保障方面沒有考慮的話，這樣的工廠在市場競爭中是很難有生命力的。並且一個当前產品的質量提高了，返工、耽擱、失誤等就會減少，可以更好地利用原料和時間，這也有助于我們解決國家面臨的能源原料短缺問題。

在一個理想的電力系統中，電能是以恒定頻率（50Hz或60Hz）和幅值的三相平衡正弦電壓向用戶供電，在實際的電力系統運行中，由于負荷是變化的，三相電壓的幅值、頻率及相位差不能保持恒定不變，而且由于負荷的非線性，電壓波形不再是單一正弦波。還包含有高次諧波。這些問題在過去還未對電力系統產生十分嚴重的影響，沒有引起電力和用電部門的重視。但是近年來，隨着冶金工業，化學工業及電氣化鐵路的發展，電力系統中的非線性負荷（矽整流設備，電力機車，電解設備）及沖擊性負荷（電弧爐，軋鋼機）使電力網的非線性（諧波）、非對稱性（負序）和波動性日趨嚴重。電能質量的下降嚴重地影響了供電設備的安全經濟運行，特別是對于敏感負荷，如計算機芯片制造廠、半導體生產廠、造紙廠等，電壓下降幾十毫秒，就會導致生產設備不能正常工作和出現大量廢品，爲此已發生有的廠商被迫遷出不能保證其供電質量的所在地區，而尋求更高供電質量地區的現象。

對于普通用戶，有問題的電能質量同樣會引起許多問題，例如：電腦死機，屏幕頻閃，燈光頻閃，中線過載，功率因數補償設備所產生的問題，諧波集膚效應所引起的導線過熱，在負載適中情況下的變壓器過熱現象等。

因此在電網大規模建設和快速發展過程中和現代電力市場模式下，電能質量的內涵越來越豐富，除了從技術角度來理解電能質量概念外，對發、供、用三方更應該站在管理的角度來建立一個客觀的、多種指標體現的、綜合的電能質量管理體系，對電能質量各項指標進行綜合評定，以提高和改善電能質量。 一個全面的電能質量的管理系統包括以下三個方面：電能質量的監督制度制定；電能質量分析測試開展；電能質量冶理工作。

電能質量的監督制度是一個分級管理體系：它不僅包含國家在此方面的方針、政策和法規及主管部門頒發的條例、標准，還有各行業和各級單位制定的規程、制度。它是一個樹狀結構，並且是整個電能質量管理的基礎，只有這個架構完整以後，電能質量的管理系統才能良性運轉。

在電能質量監督管理制定中最重要一項就是電能質量標准，在IEC61000中並沒有采用"Power quality"（電能質量）這一術語，而是提出使用"EMC"（電磁兼容）術語，指出和強調電源與設備之間和設備與設備之間的相互作用和影響，采用emission（幹擾）和immunity（抗幹擾）來表現設備產生電磁汙染和設備免除電磁汙染的能力。電磁兼容術語與國標中的電能質量術語有很大重叠性，在它們中間有許多的同義詞。

我國共發布了六項電能質量標准，最新的一項是2001年發布的《電能質量暫時過電壓和瞬態過電壓》，除了這六項電能質量標准外今年還發布的一項與測量儀器有關的《電能質量監測設備通用要求》。 本人認爲對于電能質量標准制定工作中還有待改進，主要包含以下三個方面內容。

1、標准制定的流程化管理，對于新的《電能質量監測設備通用要求》2006年頒布以後，走訪的大量的供電企業客戶，80％的企業客戶都表示在規劃電能質量監測系統時都不會遵循此標准，可以反應出此標准在立項和實施中，沒能進行寬泛的、科學調研和信息收集。爲什麽會出現這種情況呢？笔者認爲根本原因是標准制定的管理流程的缺失。目前標准化工作運作基本靠部分專業人員的經驗和一些簡單的常識，對流程和制度不重視，標准的制定工作往往取決于部分專業人員的個人經驗和慣性以及一些生產廠家的影響。從流程管理的角度，標准化管理應該建立起基本的流程和規範。

2、在參考國際相關標准的基礎上，結合我國的實際發展水平和經驗，對一些已發布的標准進行修改和補充。例如：現行的《電能質量 公用電網諧波》（GB/T-14549-93），對于標准中電網中各級電壓的諧波限值如何細化、間諧波限值及其測量的規定、如何進行不同變化狀態的諧波測量等方向都可以進行討論。《電能質量 電力系統頻率允許偏差》標准中規定電力系統正常頻率偏差允許值爲±0.2Hz，當系統容量較小時，偏差值可放寬到±0.5Hz。但標准中沒有說明系統容量大小的界限。《電能質量 供電電壓允許偏差》標准中，對于數據統計方法沒有明確規定。

3、應對當代電能質量新的概念進行立項分析研究，以便制定新的電能質量國家標准。例如電壓跌落，電壓搖擺，電壓波形缺口，信號電壓等。在新標准制定過程中，笔者認爲不能一味地依靠國外的實驗數據和研究成果，必須在國內對不同地區、電網及用戶端進行大量的實驗監測，收集實驗數據進行調查研究。這樣制定的新標准才可能符合我國的實際發展狀況和水平。