“目前我國電能質(zhì)量管理體系日趨完善，電能質(zhì)量技術(shù)裝備水平快速發(fā)展，一大批電網(wǎng)調(diào)度自動化、在線監(jiān)測、無功優(yōu)化、新型調(diào)頻與調(diào)壓等先進電力裝備不斷革新。2021年，我國城市地區(qū)綜合電壓合格率超過99.91%，城市供電可靠率達到99.95%，均為歷史最高水平。”
日前，中國電力企業(yè)聯(lián)合會召開電能質(zhì)量專業(yè)委員會成立大會。會議指出，此次成立的電能質(zhì)量專委會將推進能源安全和能源保障，借助行業(yè)平臺優(yōu)勢，與會員單位共同研討電能質(zhì)量管理發(fā)展的目標(biāo)和思路，共同促進能源電力的高質(zhì)量發(fā)展。
記者在會上了解到，當(dāng)前我國對電能質(zhì)量已有較為完善的認(rèn)知，電能質(zhì)量管理水平不斷提高。而新型電力系統(tǒng)構(gòu)建及終端電能替代為我國電能質(zhì)量管理提出了新的要求，仍需各方共同推動電能質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系的完善。
電能質(zhì)量管理成果豐碩
與會人士指出，電能質(zhì)量管理工作是支撐國家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要保障。我國電能質(zhì)量管理工作起步較早，自上世紀(jì)八十年代就開展了電能質(zhì)量管理相關(guān)工作。1984年，原水利電力部頒布了《電力系統(tǒng)諧波暫行規(guī)定》，提出加強對電網(wǎng)諧波的監(jiān)視和管理;1998年，原電力工業(yè)部頒布了《電網(wǎng)電能質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)定》，電能質(zhì)量管理工作進入快速發(fā)展階段。
“電能既是一種經(jīng)濟實用，清潔方便且容易傳輸、控制和轉(zhuǎn)換的能源形式，又是一種由電廠發(fā)電，電網(wǎng)向用戶供電，用戶取用消耗，發(fā)、供、用三方共同保證質(zhì)量的特殊產(chǎn)品。如今，電能作為走進市場的商品，與其他商品一樣，無疑也應(yīng)講求質(zhì)量。”華北電力大學(xué)教授肖湘寧提出。
國家能源局電力安全監(jiān)管司司長苑舜指出，經(jīng)過40余年的努力，目前我國電能質(zhì)量管理工作已經(jīng)取得豐碩成果。“目前我國電能質(zhì)量管理體系日趨完善，電能質(zhì)量技術(shù)裝備水平快速發(fā)展，一大批電網(wǎng)調(diào)度自動化、在線監(jiān)測、無功優(yōu)化、新型調(diào)頻與調(diào)壓等先進電力裝備不斷革新。2021年，我國城市地區(qū)綜合電壓合格率超過99.91%，城市供電可靠率達到99.95%，均達到歷史最高水平。”
記者在會上了解到，目前，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域覆蓋26個省(自治區(qū)、直轄市)，供電服務(wù)人口超過11億人。南方電網(wǎng)公司為廣東、廣西、云南、貴州、海南五省區(qū)和港澳地區(qū)提供電力供應(yīng)服務(wù)保障，供電面積100萬平方公里，供電人口2.54億人，供電客戶1.07億戶，公司統(tǒng)調(diào)最高負荷2.16億千瓦。
“老專業(yè)”面臨新挑戰(zhàn)
與此同時，隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、新型電力系統(tǒng)構(gòu)建等目標(biāo)要求的提出，電能質(zhì)量管理作為電力行業(yè)的傳統(tǒng)“老專業(yè)”，也面臨著新挑戰(zhàn)。
苑舜指出，新能源的大規(guī)模接入和電力系統(tǒng)的“去中心化”，要求能源電力就地取“材”、就近消納，使得新型電力系統(tǒng)面臨電壓和頻率調(diào)節(jié)支撐能力弱、源荷功率波動性大、配電網(wǎng)電能質(zhì)量指標(biāo)越線等一系列重大問題，對電力安全穩(wěn)定運行造成影響。
“電力系統(tǒng)的雙高特征進一步凸顯，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量比例降低，這些因素加劇了諧波干擾、電壓波動、三相電壓不平衡等問題，對持續(xù)保持高水平的供用電電能質(zhì)量提出了嚴(yán)峻考驗。”國家電網(wǎng)公司副主任陳剛進一步指出。
終端用能電能替代也給電能質(zhì)量管理帶來全新挑戰(zhàn)。我國正推動全社會用能方式轉(zhuǎn)型，到2025年電能占終端能源消費比重預(yù)計將達到30%。“越來越多的高精尖用電設(shè)備對電能質(zhì)量非常敏感，‘獲得電力’已是衡量一個地區(qū)營商環(huán)境的重要指標(biāo)。”中電聯(lián)秘書長郝英杰說。
而在苑舜看來，電氣化設(shè)備的大量應(yīng)用，將顯著改變電網(wǎng)的頻率阻抗特性、負荷的功率調(diào)節(jié)特性，給電網(wǎng)的電能質(zhì)量帶來的“污染”也將愈加嚴(yán)重，影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
“此外，我國當(dāng)前的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化與實際工作要求不相適應(yīng)，大部分電能質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都是10年之前制定的。而且指標(biāo)監(jiān)測覆蓋范圍有限，向低壓延伸不夠，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性與分析應(yīng)用不能滿足實際管理需求，電能質(zhì)量監(jiān)測智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化水平仍有待提升。”郝英杰分析。
多方電能質(zhì)量防治“污染”責(zé)權(quán)待厘清
“在新型電力系統(tǒng)環(huán)境下，為適應(yīng)不同類型新能源發(fā)電的接入、各種電氣化負荷的電力汲取、大量電力電子變換器的應(yīng)用，次諧波頻率—超高次諧波從不同連接點注入電網(wǎng)，使得原有的單一純正頻率系統(tǒng)成為寬帶頻率分量的疊加系統(tǒng)，處理不當(dāng)就會影響電網(wǎng)設(shè)備正常工作，制約新能源電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和清潔高效利用。”肖湘寧指出。
對此，他建議，應(yīng)充分保證電力系統(tǒng)以50Hz交流電力為主導(dǎo)的電壓和電流質(zhì)量水平，適應(yīng)和容納其他頻率分量的存在，并盡可能減小和削弱非工頻成分。“間諧波頻率的不確定性、非周期性是研究的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)引起充分重視。”
苑舜認(rèn)為，目前多方電能質(zhì)量防治“污染”責(zé)權(quán)不清。“電能質(zhì)量問題來源于源、網(wǎng)、荷各個環(huán)節(jié)，問題的解決與管理工作也需要各環(huán)節(jié)共同參與，共同推動電能質(zhì)量相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制定、問題治理、指標(biāo)監(jiān)測、水平評價等工作開展。”
與會專家均認(rèn)為，適應(yīng)新發(fā)展格局的電能質(zhì)量管理工作需要不斷健全管理體系，圍繞電能質(zhì)量指標(biāo)多樣化、限值精細化和合理化要求，開展現(xiàn)有電能質(zhì)量系列國家標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性分析，推動電能質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂，構(gòu)建反映發(fā)電、供電企業(yè)和用戶電能質(zhì)量水平的指標(biāo)體系。
肖湘寧還建議，全國統(tǒng)一電力市場下，更要保證電能質(zhì)量。“電力產(chǎn)品交易中，評定電能質(zhì)量水平等級、還原電力的商品屬性與市場化關(guān)聯(lián)關(guān)系，需研究拓展電力生產(chǎn)過程和體系的多維度需求，逐步建立質(zhì)量管理體系認(rèn)證資格。電價要與合理補償成本掛鉤，電能的商品屬性與優(yōu)質(zhì)供電管理要落實。”
