一、我國低壓配電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡現(xiàn)象較為普遍,由此引起的低電壓問題突出,此前主要通過管理手段,按照季節(jié)性用電特點(diǎn),依靠停電人工進(jìn)行負(fù)荷換相調(diào)整,實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性較差,且極大影響了電力企業(yè)供電安全性和可靠性,缺乏較為有效的在線治理方法與配套設(shè)備。
二、傳統(tǒng)電能質(zhì)量治理分別針對電壓、諧波、無功等單一指標(biāo),每項(xiàng)指標(biāo)均有對應(yīng)的監(jiān)測系統(tǒng)和治理裝置,設(shè)備與信息資源孤立,未考慮指標(biāo)間相互影響,缺乏綜合協(xié)調(diào)控制策略和在線評估與治理仿真手段,治理無序且具有盲目性,治理的科學(xué)性與準(zhǔn)確性不足。
三、在諧波量值傳遞方面,常規(guī)的諧波信號發(fā)生方法難以滿足高峰值系數(shù)信號高保真穩(wěn)定輸出的需要,同時(shí)諧波檢定裝置設(shè)計(jì)和制造技術(shù)被國外企業(yè)壟斷,價(jià)格居高不下。
四、因諧波監(jiān)測設(shè)備的測量頻率范圍普遍低于2.5千赫茲,無法滿足高頻監(jiān)測要求,信息兼容性差,實(shí)時(shí)同步監(jiān)測和準(zhǔn)確分析困難;諧波治理裝置檢測控制算法易造成各次諧波相移不一致,補(bǔ)償誤差大;寬頻帶諧波測量時(shí),測量信號誤差較大,嚴(yán)重影響測量精度。
2.攻克電能質(zhì)量監(jiān)測與治理關(guān)鍵技術(shù)
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過理論分析、關(guān)鍵技術(shù)研究及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在低壓負(fù)荷在線換相、電能質(zhì)量治理決策支持、諧波量值準(zhǔn)確傳遞和廣域動(dòng)態(tài)諧波監(jiān)測治理方面取得重要突破,取得了系列電能質(zhì)量監(jiān)測與治理關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)成果。構(gòu)建的集監(jiān)控系統(tǒng)、治理方法與設(shè)備、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為一體的電能質(zhì)量監(jiān)測與治理技術(shù)體系,極大促進(jìn)了我國智能電網(wǎng)電能質(zhì)量的有效提升。
一、低壓負(fù)荷在線智能換相技術(shù)
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)發(fā)明了可以自動(dòng)實(shí)施低壓負(fù)荷在線調(diào)相的操作方法和智能型低壓負(fù)荷在線換相裝置,該裝置充分融合了機(jī)械開關(guān)和電力電子器件的優(yōu)良性能,滿足可控性、實(shí)時(shí)性、在線性、無沖擊性和無損性等功能需求,實(shí)現(xiàn)了低壓負(fù)荷在線相序自動(dòng)調(diào)整,解決了依靠人工調(diào)整負(fù)荷不安全、不及時(shí)、不準(zhǔn)確等問題。
團(tuán)隊(duì)研制的廣義電能質(zhì)量控制終端,集無功補(bǔ)償、有載調(diào)壓、有載調(diào)容等功能于一體,可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、信號處理及實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)控制,有效解決了配電臺(tái)區(qū)多種因素引起的低電壓問題。
二、電能質(zhì)量監(jiān)控與治理決策支持技術(shù)
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出了集多功能控制操作的電能質(zhì)量監(jiān)控方法,綜合解決配電臺(tái)區(qū)配電變壓器空載損耗大、功率因數(shù)低、電壓越限和三相負(fù)荷不平衡等問題,提升低壓配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,提高管理效率,改善供電質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了電能質(zhì)量綜合控制。
團(tuán)隊(duì)研發(fā)的電能質(zhì)量監(jiān)控與輔助管理決策支持平臺(tái)系統(tǒng),通過電能質(zhì)量在線仿真與決策,實(shí)現(xiàn)對電能質(zhì)量的現(xiàn)狀分析、單點(diǎn)治理、協(xié)調(diào)治理、仿真查詢和輔助管理決策支持功能,有效解決了監(jiān)測系統(tǒng)功能單一、信息孤立以及電能質(zhì)量綜合治理決策工具缺乏等問題,提高了電能質(zhì)量綜合治理的準(zhǔn)確性和有效性。
三、諧波量值準(zhǔn)確傳遞技術(shù)
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出的一種諧波信號發(fā)生方法,實(shí)現(xiàn)了100次以內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生,研制出達(dá)到與國外同類產(chǎn)品相當(dāng)?shù)募夹g(shù)指標(biāo)的諧波功率源及諧波標(biāo)準(zhǔn)表,解決了諧波檢定裝置高準(zhǔn)確度與低成本控制的矛盾。
團(tuán)隊(duì)提出的多重平均自適應(yīng)諧波分析算法,提高了諧波分析準(zhǔn)確度,達(dá)到國際計(jì)量局(BIPM)頒布的各國最高諧波校準(zhǔn)測量能力(CMC)世界前列;研制的電能表檢定裝置可準(zhǔn)確計(jì)算出計(jì)量誤差,解決了標(biāo)準(zhǔn)諧波信號準(zhǔn)確發(fā)生、計(jì)量及監(jiān)測設(shè)備準(zhǔn)確賦值等問題。
四、廣域動(dòng)態(tài)諧波監(jiān)測治理技術(shù)
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出的分頻段采樣同步控制方法,實(shí)現(xiàn)了多諧波源復(fù)雜工況下的準(zhǔn)確監(jiān)測與評估;提出的基于快速傅里葉變換的諧波電流補(bǔ)償方法,能夠保證諧波電流補(bǔ)償精度。
團(tuán)隊(duì)研制了0.4千伏~35千伏系列諧波治理裝置,構(gòu)建了首套廣域同步諧波監(jiān)測系統(tǒng),解決了諧波快速跟蹤與精確補(bǔ)償?shù)碾y題。
3.項(xiàng)目應(yīng)用,成效顯著