2 攻克電能質(zhì)量監(jiān)測與治理關(guān)鍵技術(shù)

項目團(tuán)隊通過理論分析、關(guān)鍵技術(shù)研究及實(shí)驗驗證，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)

項目團(tuán)隊發(fā)明了可以自動實(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)荷在線相序自動調(diào)整，解決了依靠人工調(diào)整負(fù)荷不安全、不及時、不準(zhǔn)確等問題。

團(tuán)隊研制的廣義電能質(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)時協(xié)調(diào)控制，有效解決了配電臺區(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)

項目團(tuán)隊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)隊研發(fā)的電能質(zhì)量監(jiān)控與輔助管理決策支持平臺系統(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)

項目團(tuán)隊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)確計算出計量誤差，解決了標(biāo)準(zhǔn)諧波信號準(zhǔn)確發(fā)生、計量及監(jiān)測設(shè)備準(zhǔn)確賦值等問題。

四、廣域動態(tài)諧波監(jiān)測治理技術(shù)

項目團(tuán)隊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 項目應(yīng)用

成效顯著

項目研發(fā)的裝置和系統(tǒng)已得到推廣，用于電力、質(zhì)監(jiān)系統(tǒng)的34家省級以上計量技術(shù)機(jī)構(gòu)，覆蓋27個省、747座電氣化鐵路牽引站、27座換流站以及新能源發(fā)電場、配電網(wǎng)，監(jiān)測點(diǎn)達(dá)10897個，發(fā)現(xiàn)140座電氣化鐵路牽引站存在諧波超標(biāo)現(xiàn)象，解決敏感用電設(shè)備不能正常運(yùn)行問題30余起，解決2203.7萬戶低電壓問題。

項目成果的應(yīng)用有效改善了電網(wǎng)和廣大用戶的電能質(zhì)量，為集成電路、精密制造、紡織等行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)電源，提高了企業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率，降低了電能質(zhì)量問題造成的經(jīng)濟(jì)損失，取得了良好的社會效益。

提供智能電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)控與治理決策支持

系統(tǒng)硬件架構(gòu)圖