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电能质量治理行业现状分析与发展趋势 发布日期:2020-02-14 16:58:30 浏览次数:

我国电力应用中常见的电能质量问题主要有:谐波、三相不对称、陷波、电压闪边、谐振暂态、脉冲暂态、电压瞬变、噪声等。中国经济发展离不开电能,因此电能质量治理新技术的研究势在必行。

现阶段,电能质量治理技术的突破与创新主要体现在三个方面:一是完善了电能质量分析方法;二是在电能监控方面取得的突破;三是人工智能技术在电能质量治理技术中的应用。

电能质量治理产业现状

电能质量的好坏关系着国家经济的总体效益,随着大数据与人工智能在电力系统的运用,电能质量治理又得到的进一步提升。目前,我国电能质量治理市场在各方努力下迅速成长,尤其是滤波设备和无功补偿设备,发展较快。

但电能质量本身并没有一个统一的定义,无功功率补偿、谐波治理、三相不对称治理等等都属于电能质量治理的范畴,主要的电能质量治理的市场为无功补偿和谐波治理装置,两项叠加,我们基本能够得出电能质量治理市场的空间和变化特征。据测算,2013-2019年我国电能质量治理产业快速扩大,2019年可以达到1212亿元规模。

电能质量治理技术现状

我国电能质量治理技术起步晚,发展较快。近年来国内电能质量治理技术专利申请量持稳步上升趋势。

从专利类型来看,截至2018年7月,国内电能质量治理技术专利申请是以发明专利为主,占专利申请总数的比重为48.41%;实用新型专利占专利申请总数的比重为33.45%,而外观设计专利所占比重最少。

目前国内电能质量治理技术按常用方法分类,分为五大重点技术领域,即电能质量系统、无功补偿、谐波治理、负序治理和电压波动与闪变抑制技术等。国内电能质量治理产业中含金量较高的技术是无功补偿技术和谐波治理技术。

3.1 ANAPF有源电力滤波器

ANAPF系列有源电力滤波器并联在电网上,负载电流通过电流互感器采集到ANAPF的控制系统中,通过实时检测电路将负载电流中的谐波分量和基波无功分量分离出来,经控制系统快速运算,采用PWM控制IGBT的触发。通过由大容量IGBT管组成的三相变流器向系统注入补偿电流,该补偿电流与负荷电流中的谐波电流大小相等,方向相反,互相抵消,实现滤除谐波的功能,保证最终流入电网电流是正弦波。

3.2 ANSVC低压无功功率补偿装置

ANSVC低压无功功率补偿装置并联在整个供电系统中,能根据电网中负载功率因数的变化控制电力电容器投切进行补偿。

3.3 ANSVG静止无功发生器

静止无功发生器是一种用于补偿无功以及不平衡的新型电力电子装置,它能对大小变化的无功以及负序进行快速和连续的补偿,其应用可克服LC补偿器等传统的无功补偿器响应速度慢、补偿效果不能精确控制、容易与电网发生并联谐振和投切震荡等缺点。

3.4 ANSVG-S-G智慧型动态无功补偿装置

智慧型动态无功补偿装置是一种用于补偿无功,提高功率因数,实现无极补偿效果的新型电力电子装置;智能控制系统主动根据系统的线性动态需求,自动调节有源及无源模块的输出配比;ANSVG-S-G整机主要是由ANSVG-S-G模块、无源补偿电容器(TSC)、液晶显示器组成。

3.5 ANSVG-S-A系列混合动态消谐补偿装置

目前,根据行业的发展情况以及市场的需求,ANSVG-S-A系列混合动态消谐补偿装置应用新技术,以SVC的经济性和APF滤波的有效性等特点为基础,将两者技术相结合,突破传统无功补偿技术,在有效降低成本的同时,实现谐波治理与无功补偿。

ANSVG-S-A系列混合动态消谐补偿装置主要用于补偿电网中的无功电流,谐波电流以及不平衡电流等,以此达到提高用电效率、节能以及改善电能质量的目标。

3.6 ANSVG-G-A混合动态滤波补偿装置

混合动态滤波补偿装置在补偿无功的同时可兼治理系统的谐波,该设备以并联方式接入配电系统,实时监测系统的电流分量,通过控制计算及逻辑变化,计算出系统所需的无功分量及谐波分量,然后通过电力电子变流器实时产生系统所需要的无功与谐波电流注入到配电系统中,实现智能补偿,兼谐波治理。

电能质量治理产业未来趋势

对于电能质量治理未来的发展趋势,前瞻产业研究院认为将主要表现为以下三点。

  1. 产业规模将保持快速稳定增长。当前的经济形势非常有利于电能质量企业的发展。节能减排、智能电网等政策标准的推出为电能质量的发展提供了非常有利的政策环境。国内电能质量的市场空间非常广阔,且随着用户对电能质量的认知度不断提高,市场空间将越来越大。

  2. 人才需求将进一步加大。当前,我国电能使用效率与国外仍然存在较大差距,随着企业、用户对电能质量的日益重视,高水平的电能质量治理人才将成为行业争夺的“热点”。

  3. 越来越重视提高产品的附加值。物联网、人工智能、智能电网的发展,可以为电能质量治理产业“赋能”。未来,用户将不仅需要电能质量治理企业提供相应的硬件产品,更需要企业提供一套包括诊断、监控、数据分析等全套解决方案,有效提高产品后续服务能力。