用戶(hù)側(cè)電能質(zhì)量治理市場(chǎng)興起
2021.11.12
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，電能質(zhì)量問(wèn)題成為電力用戶(hù)日益關(guān)注的問(wèn)題之一。對(duì)電力用戶(hù)來(lái)說(shuō)，開(kāi)展電能質(zhì)量治理，雖然前期存在一些固定投入，但是后期回報(bào)可觀。
開(kāi)展用戶(hù)側(cè)電能質(zhì)量治理，既可以避免電力用戶(hù)因功率因素不達(dá)標(biāo)而被電網(wǎng)公司罰款，也可以有效節(jié)約電費(fèi)，還可以保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，在用戶(hù)側(cè)開(kāi)展電能質(zhì)量治理逐漸被大多數(shù)電力用戶(hù)所認(rèn)可。那么，用戶(hù)側(cè)存在的電能質(zhì)量問(wèn)題主要有哪些？電能質(zhì)量問(wèn)題又主要集中于哪一些行業(yè)？中國(guó)電力報(bào)記者就此采訪了河北沃邦電力科技有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“沃邦”）總經(jīng)理馬洪亮、沃邦市場(chǎng)部經(jīng)理李志超。
諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償是主旋律
馬洪亮介紹，相對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，用戶(hù)側(cè)存在的電能質(zhì)量問(wèn)題主要包括諧波多和功率因數(shù)低，因此諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償是用戶(hù)側(cè)電能質(zhì)量治理的重點(diǎn)所在。
諧波產(chǎn)生于各種非線性負(fù)載，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力用戶(hù)使用的設(shè)備中，非線性負(fù)載設(shè)備數(shù)量大幅增加，小到一盞節(jié)能燈、一臺(tái)計(jì)算機(jī)，大到軌道交通牽引設(shè)備、醫(yī)療CT機(jī)等，這些設(shè)備都是諧波的產(chǎn)生源。
各種非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波，給電力用戶(hù)造成的損失不可輕視。一是會(huì)造成電氣設(shè)備的老化和過(guò)熱，老化會(huì)降低設(shè)備使用壽命、拉高設(shè)備使用成本，過(guò)熱則容易導(dǎo)致火災(zāi)。二是會(huì)影響設(shè)備的使用質(zhì)量，如造成電機(jī)震動(dòng)和噪音，影響生產(chǎn)生活。三是會(huì)使設(shè)備出現(xiàn)誤動(dòng)和拒動(dòng)，造成如計(jì)量裝置誤差變大、繼電保護(hù)裝置異常動(dòng)作等事故。
諧波的危害很多，但是諧波卻是一個(gè)不容易被發(fā)現(xiàn)的電能質(zhì)量問(wèn)題，因此廣大電力用戶(hù)尤其需要重視。
李志超舉例說(shuō)：“某工廠的生產(chǎn)設(shè)備一段時(shí)間經(jīng)常產(chǎn)生各種噪聲，并且生產(chǎn)的產(chǎn)品合格率大大降低，工廠方面剛開(kāi)始始終沒(méi)有找出原因，后經(jīng)電能質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)才發(fā)現(xiàn)‘罪魁禍?zhǔn)住侵C波畸變率過(guò)高。”
如果說(shuō)諧波對(duì)電力用戶(hù)的影響是隱性的，那么功率因數(shù)對(duì)電力用戶(hù)的影響則要明顯得多。為提高電能使用效率，對(duì)于電能功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)的電力用戶(hù)，電網(wǎng)公司都會(huì)對(duì)其進(jìn)行罰款。
功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，在視在功率一定情況下，要提高功率因數(shù)可以通過(guò)提高有功功率實(shí)現(xiàn)。為保證有功功率的值盡可能大，就需要在負(fù)荷側(cè)安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，將電網(wǎng)輸送的無(wú)功功率值盡可能減少。
對(duì)于電力用戶(hù)來(lái)說(shuō)，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償提高功率因數(shù)，既可以避免功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)而被罰款，也可以為電力用戶(hù)節(jié)省一定電費(fèi)，增加變壓器裕度，帶動(dòng)更多用電設(shè)備。
經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，我國(guó)無(wú)功補(bǔ)償裝置也由純電容補(bǔ)償裝置發(fā)展為串聯(lián)電抗器安全電容補(bǔ)償裝置和低壓SVG補(bǔ)償裝置。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前我國(guó)無(wú)功補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償效果越來(lái)越明顯，補(bǔ)償方式也越來(lái)越柔性。
五大行業(yè)是重點(diǎn)領(lǐng)域
在電力用戶(hù)市場(chǎng)中，五大行業(yè)是電能質(zhì)量治理需求較集中領(lǐng)域，是治理需求的重要增長(zhǎng)。
近年來(lái)，伴隨著我國(guó)電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量越來(lái)越多，規(guī)模也越來(lái)越大。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)中心的電能質(zhì)量問(wèn)題也越來(lái)越突出，該領(lǐng)域主要以諧波為主。
李志超表示，數(shù)據(jù)中心一方面對(duì)電能質(zhì)量的要求較高，另一方面又是重要的諧波產(chǎn)生源，以銀行的數(shù)據(jù)中心為例，電能質(zhì)量問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致的丟失，造成經(jīng)濟(jì)損失。但是，數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)如UPS、IT系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)如變頻空調(diào)、制冷設(shè)備等，又會(huì)產(chǎn)生大量的諧波。隨著我國(guó)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來(lái)數(shù)據(jù)中心會(huì)越來(lái)越多，數(shù)據(jù)中心的電能質(zhì)量治理需求也會(huì)越來(lái)越旺盛?！ ?nbsp;
軌道交通也是我國(guó)用戶(hù)側(cè)電能質(zhì)量問(wèn)題較多的領(lǐng)域之一，主要存在的問(wèn)題有諧波、功率因數(shù)低、三相不平衡等。
目前我國(guó)的地鐵車(chē)輛均為直流牽引，牽引供電設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量高次諧波。車(chē)輛越多、運(yùn)行間隔越短、諧波越大。此外，由于節(jié)能降耗的需要，大量采用變頻設(shè)備。如：變頻風(fēng)機(jī)、電子整流節(jié)能燈、UPS等。這些負(fù)載會(huì)產(chǎn)生大量低次諧波。地鐵運(yùn)行期間，各種非線性負(fù)載工作諧波量較大，不運(yùn)行期間負(fù)荷較低、電纜較長(zhǎng)產(chǎn)生大量容性無(wú)功返送電網(wǎng)，造成罰款。
在汽車(chē)制造行業(yè)，電能質(zhì)量問(wèn)題同樣不容小覷。各類(lèi)型車(chē)間都存在不同電能質(zhì)量問(wèn)題，其中沖壓車(chē)間設(shè)備多采用變頻方法調(diào)節(jié)油泵，容易產(chǎn)生諧波；涂裝車(chē)間用電負(fù)荷主要為風(fēng)機(jī)和整流裝置，其整流裝置也含有大量高次諧波；焊接車(chē)間點(diǎn)焊機(jī)是典型的沖擊性負(fù)荷，點(diǎn)焊機(jī)斷續(xù)工作，功率因數(shù)較低，一般在0.5左右。
在醫(yī)院，電能質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生源頭多、危害大。醫(yī)院的配電系統(tǒng)和一些醫(yī)療設(shè)備，容易產(chǎn)生大量的諧波，這些諧波輕則會(huì)造成醫(yī)療設(shè)備丟失影像、數(shù)據(jù)，重則造成設(shè)備死機(jī)，甚至造成內(nèi)部電子器件放電和擊穿，帶來(lái)的損失巨大。
此外，市政建筑中的動(dòng)力系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)也是電能質(zhì)量問(wèn)題較為集中的領(lǐng)域，隨著辦公智能化水平的不斷提高，對(duì)電能質(zhì)量的要求也將相應(yīng)提高。
開(kāi)展用戶(hù)側(cè)電能質(zhì)量治理，既可以避免電力用戶(hù)因功率因素不達(dá)標(biāo)而被電網(wǎng)公司罰款，也可以有效節(jié)約電費(fèi)，還可以保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，在用戶(hù)側(cè)開(kāi)展電能質(zhì)量治理逐漸被大多數(shù)電力用戶(hù)所認(rèn)可。那么，用戶(hù)側(cè)存在的電能質(zhì)量問(wèn)題主要有哪些？電能質(zhì)量問(wèn)題又主要集中于哪一些行業(yè)？中國(guó)電力報(bào)記者就此采訪了河北沃邦電力科技有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“沃邦”）總經(jīng)理馬洪亮、沃邦市場(chǎng)部經(jīng)理李志超。
諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償是主旋律
馬洪亮介紹，相對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，用戶(hù)側(cè)存在的電能質(zhì)量問(wèn)題主要包括諧波多和功率因數(shù)低，因此諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償是用戶(hù)側(cè)電能質(zhì)量治理的重點(diǎn)所在。
諧波產(chǎn)生于各種非線性負(fù)載，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力用戶(hù)使用的設(shè)備中，非線性負(fù)載設(shè)備數(shù)量大幅增加，小到一盞節(jié)能燈、一臺(tái)計(jì)算機(jī)，大到軌道交通牽引設(shè)備、醫(yī)療CT機(jī)等，這些設(shè)備都是諧波的產(chǎn)生源。
各種非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波，給電力用戶(hù)造成的損失不可輕視。一是會(huì)造成電氣設(shè)備的老化和過(guò)熱，老化會(huì)降低設(shè)備使用壽命、拉高設(shè)備使用成本，過(guò)熱則容易導(dǎo)致火災(zāi)。二是會(huì)影響設(shè)備的使用質(zhì)量，如造成電機(jī)震動(dòng)和噪音，影響生產(chǎn)生活。三是會(huì)使設(shè)備出現(xiàn)誤動(dòng)和拒動(dòng)，造成如計(jì)量裝置誤差變大、繼電保護(hù)裝置異常動(dòng)作等事故。
諧波的危害很多，但是諧波卻是一個(gè)不容易被發(fā)現(xiàn)的電能質(zhì)量問(wèn)題，因此廣大電力用戶(hù)尤其需要重視。
李志超舉例說(shuō)：“某工廠的生產(chǎn)設(shè)備一段時(shí)間經(jīng)常產(chǎn)生各種噪聲，并且生產(chǎn)的產(chǎn)品合格率大大降低，工廠方面剛開(kāi)始始終沒(méi)有找出原因，后經(jīng)電能質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)才發(fā)現(xiàn)‘罪魁禍?zhǔn)住侵C波畸變率過(guò)高。”
如果說(shuō)諧波對(duì)電力用戶(hù)的影響是隱性的，那么功率因數(shù)對(duì)電力用戶(hù)的影響則要明顯得多。為提高電能使用效率，對(duì)于電能功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)的電力用戶(hù)，電網(wǎng)公司都會(huì)對(duì)其進(jìn)行罰款。
功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，在視在功率一定情況下，要提高功率因數(shù)可以通過(guò)提高有功功率實(shí)現(xiàn)。為保證有功功率的值盡可能大，就需要在負(fù)荷側(cè)安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，將電網(wǎng)輸送的無(wú)功功率值盡可能減少。
對(duì)于電力用戶(hù)來(lái)說(shuō)，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償提高功率因數(shù)，既可以避免功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)而被罰款，也可以為電力用戶(hù)節(jié)省一定電費(fèi)，增加變壓器裕度，帶動(dòng)更多用電設(shè)備。
經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，我國(guó)無(wú)功補(bǔ)償裝置也由純電容補(bǔ)償裝置發(fā)展為串聯(lián)電抗器安全電容補(bǔ)償裝置和低壓SVG補(bǔ)償裝置。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前我國(guó)無(wú)功補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償效果越來(lái)越明顯，補(bǔ)償方式也越來(lái)越柔性。
五大行業(yè)是重點(diǎn)領(lǐng)域
在電力用戶(hù)市場(chǎng)中，五大行業(yè)是電能質(zhì)量治理需求較集中領(lǐng)域，是治理需求的重要增長(zhǎng)。
近年來(lái)，伴隨著我國(guó)電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量越來(lái)越多，規(guī)模也越來(lái)越大。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)中心的電能質(zhì)量問(wèn)題也越來(lái)越突出，該領(lǐng)域主要以諧波為主。
李志超表示，數(shù)據(jù)中心一方面對(duì)電能質(zhì)量的要求較高，另一方面又是重要的諧波產(chǎn)生源，以銀行的數(shù)據(jù)中心為例，電能質(zhì)量問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致的丟失，造成經(jīng)濟(jì)損失。但是，數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)如UPS、IT系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)如變頻空調(diào)、制冷設(shè)備等，又會(huì)產(chǎn)生大量的諧波。隨著我國(guó)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來(lái)數(shù)據(jù)中心會(huì)越來(lái)越多，數(shù)據(jù)中心的電能質(zhì)量治理需求也會(huì)越來(lái)越旺盛?！ ?nbsp;
軌道交通也是我國(guó)用戶(hù)側(cè)電能質(zhì)量問(wèn)題較多的領(lǐng)域之一，主要存在的問(wèn)題有諧波、功率因數(shù)低、三相不平衡等。
目前我國(guó)的地鐵車(chē)輛均為直流牽引，牽引供電設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量高次諧波。車(chē)輛越多、運(yùn)行間隔越短、諧波越大。此外，由于節(jié)能降耗的需要，大量采用變頻設(shè)備。如：變頻風(fēng)機(jī)、電子整流節(jié)能燈、UPS等。這些負(fù)載會(huì)產(chǎn)生大量低次諧波。地鐵運(yùn)行期間，各種非線性負(fù)載工作諧波量較大，不運(yùn)行期間負(fù)荷較低、電纜較長(zhǎng)產(chǎn)生大量容性無(wú)功返送電網(wǎng)，造成罰款。
在汽車(chē)制造行業(yè)，電能質(zhì)量問(wèn)題同樣不容小覷。各類(lèi)型車(chē)間都存在不同電能質(zhì)量問(wèn)題，其中沖壓車(chē)間設(shè)備多采用變頻方法調(diào)節(jié)油泵，容易產(chǎn)生諧波；涂裝車(chē)間用電負(fù)荷主要為風(fēng)機(jī)和整流裝置，其整流裝置也含有大量高次諧波；焊接車(chē)間點(diǎn)焊機(jī)是典型的沖擊性負(fù)荷，點(diǎn)焊機(jī)斷續(xù)工作，功率因數(shù)較低，一般在0.5左右。
在醫(yī)院，電能質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生源頭多、危害大。醫(yī)院的配電系統(tǒng)和一些醫(yī)療設(shè)備，容易產(chǎn)生大量的諧波，這些諧波輕則會(huì)造成醫(yī)療設(shè)備丟失影像、數(shù)據(jù)，重則造成設(shè)備死機(jī)，甚至造成內(nèi)部電子器件放電和擊穿，帶來(lái)的損失巨大。
此外，市政建筑中的動(dòng)力系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)也是電能質(zhì)量問(wèn)題較為集中的領(lǐng)域，隨著辦公智能化水平的不斷提高，對(duì)電能質(zhì)量的要求也將相應(yīng)提高。
