電網(wǎng)諧波監(jiān)督防范思考

時間:2022-09-24 04:24:00

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電網(wǎng)諧波監(jiān)督防范思考

電能作為當(dāng)今社會應(yīng)用最為廣泛、便利與潔凈的能源,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)與居民生活中占據(jù)著無可替代的地位。隨著國家宏觀調(diào)控政策作用的逐步顯現(xiàn),全局性電力供需矛盾已經(jīng)日益得到緩解,用戶對電力供應(yīng)的關(guān)注目光將逐步由可靠性需求更多的轉(zhuǎn)向電能質(zhì)量需求。特別是隨著傳統(tǒng)負(fù)荷結(jié)構(gòu)日益變化,新型電力電子設(shè)備及其他非線性負(fù)荷設(shè)備在電網(wǎng)中大量應(yīng)用,電能質(zhì)量問題已越來越得到電力部門和電力用戶的共同關(guān)注,對電網(wǎng)側(cè)而言,如何建立一套嚴(yán)密有效的諧波監(jiān)督防范體系成為供電部門共同關(guān)注的重要課題。

保證公用電網(wǎng)電能質(zhì)量是供電企業(yè)無法回避的責(zé)任,新型負(fù)荷高速增長對電網(wǎng)電能質(zhì)量管理提出更高的要求?!峨娏Ψā返谒恼碌诙藯l規(guī)定:供電企業(yè)應(yīng)當(dāng)保證供給用戶的供電質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。對公用供電設(shè)施引起的供電質(zhì)量問題,應(yīng)當(dāng)及時處理。用戶對供電質(zhì)量有特殊要求的,供電企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)其必要性和電網(wǎng)的可能,提供相應(yīng)的電力。近年來,隨著地方經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展與招商引資成果的不斷擴(kuò)大,地區(qū)電網(wǎng)中鋼鐵冶煉、化工電解、大功率變頻調(diào)速及交直流電焊設(shè)備、港口機(jī)械等負(fù)荷高速增長,與此同時,一些高新技術(shù)企業(yè)設(shè)備中對電能質(zhì)量十分敏感的用電負(fù)荷也日益增多,對當(dāng)前電力部門的電能質(zhì)量監(jiān)控與管理提出了更新更高的要求,如果不對此予以高度重視并采取有力措施,供電部門今后承擔(dān)的法律責(zé)任與風(fēng)險將會加大。搞好諧波監(jiān)督管理,對保證電網(wǎng)和用戶設(shè)備的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)服務(wù)以提升供電企業(yè)的形象,具有十分迫切的現(xiàn)實意義。

保證和提高電網(wǎng)電能質(zhì)量是供用電雙方的責(zé)任。惡劣與超標(biāo)的電能質(zhì)量將給電網(wǎng)設(shè)備及用電設(shè)備帶來不容忽視的危害,直接影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定及用戶設(shè)備的正常運(yùn)行。正本清源,公用電網(wǎng)諧波污染的來源,除不同電壓等級之間的諧波滲透與傳遞外,可歸結(jié)為輸配電設(shè)備及大量用電設(shè)備的非線性特性。而其中主要為各類非線性用電設(shè)備的諧波電流注入電網(wǎng)所致。因此保證和提高電網(wǎng)電能質(zhì)量應(yīng)當(dāng)是供用電雙方的責(zé)任。但就目前而言,供電公司無疑承擔(dān)著電網(wǎng)供電質(zhì)量的主要管理責(zé)任,供電企業(yè)的諧波管理首先應(yīng)當(dāng)在摸清地區(qū)電網(wǎng)諧波污染現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,積極開展諧波技術(shù)監(jiān)督與全過程專業(yè)管理,此外必須抓住源頭,在供用電合同中針對諧波污染源用戶完善有關(guān)補(bǔ)充條款、明確相關(guān)責(zé)任,是供電企業(yè)在諧波監(jiān)督中獲取主動權(quán)的有力手段。

圍繞諧波源實施管理,確保電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)供電。諧波作為電能質(zhì)量的一項重要指標(biāo),長期以來一直得到南通供電公司的重視,歷年來通過不斷完善修訂與深入貫徹諧波管理制度、強(qiáng)化落實管理職責(zé)與實施流程管理,地區(qū)電網(wǎng)諧波管理已逐步走向規(guī)范化。通過對南通地區(qū)非線性用戶建立臺賬與分類統(tǒng)計,電網(wǎng)主要諧波源集中在煉鋼、化工、電子、機(jī)械等行業(yè)(見附表)。其中南通地區(qū)近年來新增的非線性用戶主要是以冶煉與整流負(fù)荷為主,此外開發(fā)區(qū)還陸續(xù)新增自動化程度高、工藝要求嚴(yán)格的新型精密負(fù)荷用戶,其負(fù)荷敏感特性對電網(wǎng)電能質(zhì)量有著更高的要求。公司針對大型諧波源負(fù)荷,嚴(yán)格督促用戶側(cè)落實諧波治理措施,依靠實時監(jiān)控手段,監(jiān)督防范其向電網(wǎng)注入超標(biāo)諧波;對于新型精密敏感負(fù)荷,公司在供電方式及技術(shù)措施上予以保障,確保向各類用電用戶提供符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合格電能產(chǎn)品,此外對于在暫態(tài)電能質(zhì)量方面有特殊要求的用戶,公司還針對用戶設(shè)備具體技術(shù)要求,積極提供技術(shù)方案供用戶選擇。

建立完善諧波監(jiān)督防范體系是實現(xiàn)電網(wǎng)諧波規(guī)范化管理的保證。嚴(yán)格以公司諧波管理辦法為綱,有效開展地區(qū)電網(wǎng)諧波技術(shù)監(jiān)督。南通供電公司1998年成立了公司諧波技術(shù)監(jiān)督管理網(wǎng)絡(luò),起草制定了諧波專業(yè)管理制度,規(guī)范與明確了部門管理職責(zé)與分工。公司對諧波源的管理堅持貫徹預(yù)防與治理相結(jié)合、重在預(yù)防的方針,堅持誰污染誰治理的原則。首先,公司嚴(yán)格審查管理新建諧波源,從流程上把好諧波源用戶業(yè)擴(kuò)增容環(huán)節(jié);其次,對測試出諧波超標(biāo)的老用戶由營銷部門主動溝通,簽訂諧波治理協(xié)議,積極實施整改。通過對各類非線性用電設(shè)備注入電網(wǎng)的諧波進(jìn)行限制管理,使電網(wǎng)各級諧波電壓控制在國家標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍。

理順公司內(nèi)部流程,抓住諧波管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)公司業(yè)擴(kuò)流程規(guī)定,諧波源用戶申請新建或擴(kuò)建項目時,要求提供與諧波注入量有關(guān)的設(shè)備技術(shù)資料,并委托進(jìn)行諧波影響評估。在確定諧波源用戶的供電方案時,要求用戶提供其用電設(shè)備對公用電網(wǎng)電能質(zhì)量影響的分析評估報告,對諧波注入量超標(biāo)的新設(shè)備投運(yùn)時,應(yīng)同步投入諧波治理措施,能否投運(yùn)以實測諧波數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。由于諧波管理是一項“兩頭在外”綜合性工作,除了按照《南通供電公司諧波管理實施細(xì)則》所明確的各部門分工負(fù)責(zé)外,生技部門牢牢抓住諧波源用戶業(yè)擴(kuò)初步設(shè)計與濾波工程實測驗收這兩個重要環(huán)節(jié),實現(xiàn)諧波監(jiān)督全過程管理,有效把好諧波源入網(wǎng)關(guān)。

建立諧波在線監(jiān)測管理平臺,實現(xiàn)諧波管理實時化與網(wǎng)絡(luò)化。電網(wǎng)諧波畸變率是電網(wǎng)電能質(zhì)量的指標(biāo)之一,為開展電網(wǎng)監(jiān)測診斷分析,動態(tài)跟蹤掌握地區(qū)電網(wǎng)PCC點諧波變化,為制定諧波治理措施提供依據(jù),公司先后選擇閘東變電所等重點諧波源用戶接入點建立了20多個諧波在線監(jiān)測點,初步建成地區(qū)電網(wǎng)諧波在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了對部分重點諧波源用戶的實時監(jiān)控,動態(tài)統(tǒng)計電網(wǎng)母線諧波電壓指標(biāo)及重點用戶供電線路注入電網(wǎng)的諧波電流含量,為諧波專業(yè)管理部門提供詳細(xì)的電能質(zhì)量實時數(shù)據(jù)。系統(tǒng)自動生成各類諧波分析統(tǒng)計報表,實現(xiàn)了電壓偏差、諧波畸變率、三相不平衡等各類電能質(zhì)量報表和圖形曲線的在線分析。系統(tǒng)通過WEB瀏覽向公司生產(chǎn)、調(diào)度、運(yùn)行、營銷、設(shè)計等部門提供電網(wǎng)電能質(zhì)量實時信息,成為公司專業(yè)技術(shù)管理的數(shù)據(jù)共享平臺。

規(guī)范電網(wǎng)諧波分析評估,抓好電容器設(shè)計運(yùn)行管理。電網(wǎng)在一定的諧波背景下,電容器容抗、電抗器感抗及系統(tǒng)電抗可能在特定諧振條件下造成諧波放大,影響電網(wǎng)設(shè)備的正??煽窟\(yùn)行。為規(guī)范電容器電抗率的選擇計算,公司組織編寫了電容器補(bǔ)充設(shè)計導(dǎo)則,并定期將地區(qū)電網(wǎng)諧波普測結(jié)果提供給設(shè)計部門,要求在電網(wǎng)項目工程對無功補(bǔ)償方案設(shè)計時考慮背景諧波的影響,采取措施抑制諧波放大。同時組織抓好電容器運(yùn)行管理及故障分析,重點預(yù)防諧波超標(biāo)引起的電容器損壞。對于運(yùn)行中的組架式電容器組,一旦出現(xiàn)單組熔絲熔爆及單組電容器損壞,在三相減容后的電容量必須重新核算,防止諧振頻率逼近諧振點造成諧波放大。

有效落實諧波治理是改善電網(wǎng)諧波污染水平的決定性因素,堅持用戶投產(chǎn)時濾波裝置同步投運(yùn)的原則。公司嚴(yán)格執(zhí)行諧波管理實施細(xì)則,通過在規(guī)劃、設(shè)計、營銷、運(yùn)行等環(huán)節(jié)統(tǒng)一把關(guān),著重抓好諧波源用戶工程的初設(shè)審查與投運(yùn)后的實測驗收,實現(xiàn)了諧波源接入系統(tǒng)的閉環(huán)管理。在諧波源用戶投運(yùn)的同時,堅持消諧濾波裝置同步投運(yùn),是把好諧波源入網(wǎng)關(guān)的關(guān)鍵。

積極致力宣傳與溝通,促進(jìn)諧波源用戶實施治理。諧波存在超標(biāo)的老用戶是供電部門諧波治理的難點,由于用戶投運(yùn)時間較長,往往存在企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不景氣,落實諧波治理的主動性不夠。因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)諧波污染對電網(wǎng)造成的影響,站在用戶的角度綜合考慮用戶長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)利益,積極宣傳電力法規(guī)與制度,明確雙方義務(wù)與責(zé)任,主動推薦消諧改造方案,促成簽訂諧波治理協(xié)議;對于諧波污染嚴(yán)重,不配合治理甚至因消極拖延對電網(wǎng)安全運(yùn)行造成危害的用戶,必要時考慮依照《電力法》采取停限電措施。

大膽嘗試采用諧波越限跳閘裝置,有力推動用戶消諧治理。2004年底,電能質(zhì)量在線監(jiān)測網(wǎng)反映220千伏石莊變電所PCC點諧波超標(biāo),公司隨即組織測試人員到該變電所進(jìn)行實測分析,確認(rèn)110千伏用戶融翔鋼廠電弧爐向電網(wǎng)注入的諧波電流嚴(yán)重超標(biāo),是造成220千伏石莊變主變運(yùn)行異常、后備保護(hù)及故障錄波器頻繁啟動的主要原因。為解決融翔鋼廠諧波沖擊對電網(wǎng)的影響,公司主管領(lǐng)導(dǎo)親自組織召開現(xiàn)場協(xié)調(diào)會,會同當(dāng)?shù)卣鞴茴I(lǐng)導(dǎo),積極宣傳《電力法》、《供電營業(yè)規(guī)則》有關(guān)規(guī)定,表明供電部門整治諧波污染的決心和保護(hù)電網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行的立場,積極主動取得政府部門支持。同時率先在國內(nèi)220千伏石莊變電所PCC點安裝諧波超標(biāo)越限跳閘裝置進(jìn)行試點,對影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的110千伏鋼廠線沖擊負(fù)荷投入實時監(jiān)控,給用戶造成了很大震動,原先的消極推諉態(tài)度明顯轉(zhuǎn)變,2005年該用戶正式復(fù)函承諾立即實施濾波改造治理,目前已完成了全部治理工作。

由于目前國家尚無具體的諧波管理政策與法規(guī),國內(nèi)諧波治理的管理難點并不在技術(shù)層面,因此通過嚴(yán)密的管理和過細(xì)的工作取得用戶支持,切實有效的開展諧波治理則顯得尤其重要。雖然目前電力部門已普遍對電網(wǎng)諧波污染引起了高度關(guān)注與重視,并通過積極完善與規(guī)范諧波監(jiān)督體系推進(jìn)專業(yè)管理,但諧波管理工作仍然任重道遠(yuǎn)?!?/p>