堅強智能電網(wǎng)適應發(fā)展需求

經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展，使得不同時(shí)代對電能質(zhì)量問(wèn)題的關(guān)注點(diǎn)有所區別。未來(lái)，隨著(zhù)新能源的不斷接入，電力電子設備的更新?lián)Q代，以及多元化電能質(zhì)量需求的發(fā)展等，電能質(zhì)量將面臨更多挑戰。建設堅強智能電網(wǎng)，將能更好地提升電能質(zhì)量。

應對電能質(zhì)量需求變化的挑戰

“隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展（包括電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展），人們對電能質(zhì)量的認識也在不斷發(fā)展，在不同時(shí)期對電能質(zhì)量的要求也不相同。”李濤永說(shuō)，在目前的電能使用中，電力負荷發(fā)生了非常大的變化。由于工業(yè)企業(yè)不斷發(fā)展和民用電力結構的變化，電力系統出現了非線(xiàn)性用電情況增多、沖擊性負荷增多的現象。這使得電力網(wǎng)絡(luò )系統中的電壓和電流經(jīng)常發(fā)生異常的變化和波動(dòng)，造成了輸變電線(xiàn)路的供電不平衡等問(wèn)題，使電能質(zhì)量受到干擾和污染。

新能源大規模應用，也使電網(wǎng)的非線(xiàn)性、波動(dòng)性日趨嚴重。新能源中的風(fēng)力變流器、光伏逆變器都是通過(guò)半導體功率開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)通和關(guān)斷，把直流或頻率變化的電能轉化為50赫茲交流電能，在此逆變環(huán)節會(huì )產(chǎn)生諧波、三相不平衡等電能質(zhì)量問(wèn)題。另外新能源發(fā)電的啟停、功率頻繁變化都會(huì )引起電網(wǎng)電壓發(fā)生較大波動(dòng)；甚至當發(fā)生用電故障時(shí)，電網(wǎng)電壓的暫態(tài)過(guò)程極易引發(fā)新能源發(fā)電單元的大規模脫網(wǎng)，放大故障規模、范圍。

為滿(mǎn)足隨經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展而變化的電能質(zhì)量需求，還應該重視用電電能質(zhì)量。李濤永認為，在客戶(hù)側，應從用電系統規劃建設方面進(jìn)行引導和服務(wù)，從設備級進(jìn)行質(zhì)量監測和優(yōu)化治理，引導用戶(hù)根據自身用電設備特性和用電協(xié)議，配置必需的無(wú)功補償設備、諧波治理設備。

例如對于工業(yè)客戶(hù)，要求在客戶(hù)側配置一定數量的容性無(wú)功補償裝置、保持一定水平的功率因數、避免電壓質(zhì)量惡化；對于發(fā)射電流諧波含量較高的電力客戶(hù)，可采用增加無(wú)源濾波器、有源電力濾波器(APF)、靜止無(wú)功補償裝置（SVC）等無(wú)源或有源諧波治理手段來(lái)提高電能質(zhì)量。中國電力科學(xué)研究院廣泛開(kāi)展了面向客戶(hù)的能效提升、電能質(zhì)量診斷、分布式光伏接入等服務(wù)咨詢(xún)工作，除此之外還及時(shí)做好了變頻器、逆變器等非線(xiàn)性負荷設備入網(wǎng)前的質(zhì)量檢驗工作。

積極構建堅強智能電網(wǎng)

對于不同時(shí)代關(guān)注的電能質(zhì)量問(wèn)題，國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院電工新材料及微電子研究所所長(cháng)于坤山有過(guò)精辟的總結：第一代電網(wǎng)，關(guān)注是否有電，即“電壓的有無(wú)”；第二代電網(wǎng)，關(guān)注電壓合格率、波形質(zhì)量（諧波）、電壓波動(dòng)與閃變、三相對稱(chēng)性、頻率穩定性、以及動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量指標等；第三代電網(wǎng)，關(guān)注用戶(hù)對電能質(zhì)量的多元化需求，“定制電力”將逐漸清晰并成為現實(shí)。

電能質(zhì)量提升面臨哪些問(wèn)題和需求？于坤山認為主要集中在：電源遠離負荷中心的長(cháng)距離輸電，解決受端弱系統的無(wú)功、電壓?jiǎn)?wèn)題，提高輸電系統的經(jīng)濟性，間歇式可再生能源發(fā)電并網(wǎng)問(wèn)題，提高系統的安全穩定性。

我國風(fēng)資源豐富地區大多遠離負荷中心，電網(wǎng)規模相對較小，調峰能力低，大規模風(fēng)電就地利用困難，需要在更大范圍消納。而大規模間歇式電源具有隨機功率波動(dòng)特性，這種隨機波動(dòng)性與負荷的波動(dòng)性疊加，更加大了電網(wǎng)調峰壓力，運行控制困難；間歇式電源尚不具備常規電源對電力系統的支撐能力，大規模接入對電網(wǎng)安全、穩定運行帶來(lái)挑戰。

為適應我國能源分布不均衡、經(jīng)濟發(fā)展存在地區性差異的國情，大電網(wǎng)互聯(lián)、遠距離輸電是我國電網(wǎng)發(fā)展的典型特征。這也決定了在加強電網(wǎng)建設的同時(shí)還需要采用諸如靈活交流輸電、直流輸電、柔性直流輸電等先進(jìn)電力電子技術(shù)和各類(lèi)系統控制技術(shù)，以解決提高輸送能力和電網(wǎng)穩定控制的技術(shù)難題。

先進(jìn)電力電子技術(shù)將極大推動(dòng)電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng )新。想要提高現有電網(wǎng)輸送能力和實(shí)現電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行，就需要精心規劃并靈活使用靈活交流輸電、直流輸電和柔性直流輸電等先進(jìn)技術(shù)，積極推動(dòng)以新材料和新型電力電子器件技術(shù)發(fā)展而帶動(dòng)的新一輪電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng )新?；陔妷涸磽Q流器的柔性直流輸電技術(shù)是現階段電網(wǎng)新技術(shù)關(guān)注的熱點(diǎn)，以此為核心努力實(shí)現直流斷路器、直流變換器及其直流電網(wǎng)控制保護技術(shù)突破，逐漸構建直流電網(wǎng)技術(shù)體系并進(jìn)行示范應用。

通過(guò)這些技術(shù)，預期可以實(shí)現一些目標，如提高電網(wǎng)靈活運行與控制的能力；解決輸配電網(wǎng)輸電功率瓶頸問(wèn)題；解決可再生能源并網(wǎng)、分布式發(fā)電并網(wǎng)、孤島供電、城市電網(wǎng)供電等難題。

為應對經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展給電能質(zhì)量帶來(lái)的挑戰，于坤山以及記者采訪(fǎng)的多位專(zhuān)家都表示，需要加強電網(wǎng)建設，積極構建堅強智能電網(wǎng)。