电力电子设备普及背景下非线性负载特性及其对电网电能质量的影响--安科瑞闭环式电能质量系统解决方案详解
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一、电能质量产生的问题及现象
2020年我国提出了“碳达峰、碳中和”的目标，随着新型电力系统建设高速推进，预期未来高比例电力电子设备会持续接入电网，给其电能质量带来的“污染”愈加严重，成为电力系统未来面临的新问题。对此，应提前谋划，加强管控，研究谐波畸变等关键因素对系统的影响及治理措施等，以减小对电能质量及系统安全稳定运行的冲击。
原因
- 谐波电流超标
- 功率因数低
- 电压中断/骤升/骤降
- N线电流过大
- 设备过载/系统振荡/变压器异响
现场负载
随着电力电子器件的广泛应用，变频器、功率调节器、直流输电换流阀、风电变流器、光伏逆变器、充电桩、LED照明等各类电力电子装置的规模化应用，电网中谐波运行水平逐渐恶化。
非线性负载特点：对负载施加正弦形电压时，其输出电流并不是正弦波形。负载阻抗不是恒定常数。
二、电能质量标准及政策
电能质量管理办法
行业标准
设计规范
三、产品选型及平台服务
选型计算
配电系统中谐波电流的计算涉及较多因素：1）对于改造项目，可使用专业电能质量分析仪测得所需谐波数据；2）对于新建项目，设计人员并不能直接获得供电系统的的谐波数据，因此我司通过众多不同行业、不同类型的项目，总结整理出如下计算选型方法，供电大家做选型参考。
不同行业负荷总需量畸变率速查表--涉及Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类行业
注：各类行业/各类谐波源设备推荐THDi实际工况会有所差异，数据仅提供参考。
治理方式：
补偿位置选择：集中补偿、局部补偿、就地补偿
电能质量产品架构
使用场景：医药行业、医疗行业、高速公路、商业建筑、水务行业、公共建筑、半导体行业、数据中心行业等
电能质量系统解决方案
“闭环管理—电能质量综合治理解决方案”，集“互联-监测-分析-治理”四位一体，通过对配电系统从设备级监测到电能质量预判、异常数据分析，从而达到精准治理的方案要求。
闭环管理
①云端、本地
配电信息实时监测；预防性维护；海量运维数据收集
②数字化面板
监测、报警、操控；连接状态
③治理效果查询
无功补偿、谐波治理、不平衡补偿、N线电流预测
④电能测量
有线、无线全电参量测量；智能终端状态监测
⑤无线温度时显
母排、断路器、连接点、线缆等温度显示
⑥智能控制器
电容器、滤波器运行数据显示及预测余量
“闭环管理”-监测、报警、控制、保护、安全隐患及早识别、运行故障及时处理，全面保障配电系统安全、可靠、稳定运行
系统平台展示
功能展示-可视化管理
项目站点信息、厂区概况、配电房信息、配电房设备补偿运行状态、语音报警、故障信息弹窗
效果对比-治理分析
负载侧2-31次谐波柱状图、电网侧2-31次谐波柱状图、负载侧各相电压及电流畸变率、电网侧侧各相电压及电流畸变率
状态展示-设备运行
设备补偿情况实时监测、设备运行状态、故障分析及描述
设备展示-运行状态
电容数据实时监测、投切状态
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公司具备从云平台软件到终端元器件的一站式服务能力，形成了“云-边-端”的能源互联网生态体系，目前已有14000多套系统解决方案运行在全国各地，为企业节能降耗和实现能源数字化建设提供数据服务。
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