隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展和人們生活水平的提高，各種電力電子設備、電氣化鐵道、大型提升機、電弧爐等非線性負荷的應用，風電、光伏發(fā)電、電動汽車等新生事物的出現(xiàn)，產(chǎn)生了大量電能質(zhì)量問題，威脅電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行。 

近年來，電能質(zhì)量問題已經(jīng)引起了政府、電網(wǎng)公司、鐵路部門的重視，各項標準不斷出臺，各種電能質(zhì)量治理設備不斷上馬，一個龐大并不斷增長的市場迅速形成，電能質(zhì)量正在面臨新境遇。 

   □記者　崔宏薇

曾經(jīng)，某導航雷達站，由于受電壓跌落等供電質(zhì)量的影響，導致某航班偏離航向，險些造成重大事故。經(jīng)四川電網(wǎng)諧波檢測站長達一周多的連續(xù)監(jiān)測后，查明是因為該線路上另帶有冶金負荷。

曾經(jīng)，某生產(chǎn)芯片等電子設備的高科技公司，屢次遭遇電壓跌落事故，導致生產(chǎn)線上的芯片半成品大批報廢，諧波等問題也導致生產(chǎn)線的廢品率大大上升，該公司因此向當?shù)毓╇娋炙髻r400萬美元……

近日，四川電力科學研究院的專家披露了近10年來我國發(fā)生的多起因電能質(zhì)量導致重大事故的案例，他提示說，有些嚴重的問題甚至會上升到政治和法律層面，如成昆電鐵諧波、負序多次影響衛(wèi)星發(fā)射，引起了解放軍總裝備部、國務院相關部門高層領導的關注。

如此種種都在警醒人們，電能質(zhì)量是個不可忽視的問題。

必須的選擇

近年來，隨著風電、光伏發(fā)電等可再生能源并網(wǎng)規(guī)模逐漸增加，用電負荷日趨復雜化和多樣化，大量具有非線性、沖擊性和不平衡特性的負荷正在威脅著電網(wǎng)的電能質(zhì)量。

而同時，如開頭提到的我國對電能質(zhì)量敏感的企業(yè)數(shù)目卻在以幾何級迅速增長，航空航天科技、精密制造加工業(yè)、通信、金融數(shù)據(jù)系統(tǒng)等行業(yè)對電能質(zhì)量的要求和依賴性越來越高，可能因電能質(zhì)量問題引起的實驗失敗、數(shù)據(jù)丟失、設備損壞、產(chǎn)品報廢等事故成為這些行業(yè)難以承受之傷。

據(jù)上述專家透露，隨著敏感企業(yè)數(shù)目的增加，暫態(tài)電能質(zhì)量問題造成的損失必將越來越大。無論從安全性考慮，還是從經(jīng)濟性上考慮，電能質(zhì)量的治理都成為一個必須的選擇。而目前，通過有效治理，我國電能質(zhì)量問題已經(jīng)得到了較好的解決。

在風電領域，為達到國家電網(wǎng)公司風電并網(wǎng)相關規(guī)定要求，我國風電場已經(jīng)采取了安裝SVC、SVG等無功補償設備（一般帶有濾波功能），進行低電壓穿越改造等措施，使電能質(zhì)量得到大大改善。無功補償主要采用在變電站低壓側集中補償，一般為35?kV或10?kV，現(xiàn)在以35?kV居多。以酒泉風電基地為例，甘肅電網(wǎng)內(nèi)主要安裝運行了磁控電抗器、晶閘管控制電抗器型SVC，SVG等動態(tài)無功補償裝置。

2012年6月1日，由中國電科院為主要起草單位編寫的國家標準GB/T19963-2011《風電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定》將開始正式實施，此標準是對此前2005年版本的修訂。新標準中對風電場有功功率、無功容量、電壓控制運行適應性等的規(guī)定，都提出了電能質(zhì)量方面的要求。

隨著各方對電能質(zhì)量問題越來越重視，華北電力大學、清華大學、西安交大等高校和一些領軍企業(yè)開展了很多相關研究，也催生了一個不斷擴大的電能質(zhì)量監(jiān)測與控制產(chǎn)業(yè)。

不斷崛起的市場

顯然，沒有人會用超出損失的投入來挽回損失。所以，現(xiàn)在電能質(zhì)量研究界的一個共識是，電能質(zhì)量問題所造成的損失越大，對電能質(zhì)量治理的投入就會越多。據(jù)了解，美國一年因電能質(zhì)量下降所造成的損失高達150億~200億美元，而我國尚沒有全面、系統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

2011年，國家發(fā)改委啟動了以上海為試點的電能質(zhì)量經(jīng)濟性調(diào)查，該課題選擇了100多家涉及多個行業(yè)的用戶作為調(diào)查對象，以求探析電能質(zhì)量問題造成的損失情況，實現(xiàn)了首次突破。

盡管我國尚沒有全國性的具體損失數(shù)額的統(tǒng)計，隨著敏感負荷的增加，可能造成的損失也在擴大是不可否認的，這也促成了我國電能質(zhì)量治理市場的快速擴大。

“現(xiàn)在國內(nèi)并聯(lián)型治理比較多，發(fā)展比較快，產(chǎn)業(yè)成規(guī)模的主要是無功補償和諧波治理裝置。無功補償產(chǎn)品從低壓到高壓市場發(fā)展都很快，現(xiàn)在每年高壓動態(tài)無功補償?shù)氖袌鲇?/span>50億~60億元，預計未來每年將以20%速度增長，低壓無功補償?shù)氖袌龈?，但沒有具體統(tǒng)計；有源濾波在近三四年發(fā)展非?？?，從占很少的市場份額到現(xiàn)在每年達到10多億元，將來這一市場可能達到20億~30億元，無源濾波設備的應用更多?！鼻迦A大學電機工程與應用電子技術系教授姜齊榮告訴記者。

處在市場一線的企業(yè)對于市場的不斷崛起感受更加直觀。

榮信電力電子股份有限公司SVG業(yè)務公司總經(jīng)理李曠告訴記者：“榮信電能質(zhì)量監(jiān)測與治理設備在2011年得到了長足發(fā)展， SVG的合同額比前一年翻了一番?！?/span>

上海追日電氣有限公司電能事業(yè)部總經(jīng)理袁虎說：“2011年是電能質(zhì)量尤其是高端有源濾波產(chǎn)品市場快速增長的一年。目前我國電能質(zhì)量治理市場正處于爆發(fā)式發(fā)展的節(jié)點，將來這一市場將呈現(xiàn)幾何式增長?！?/span>

作為無功補償和諧波治理兩大成規(guī)模產(chǎn)業(yè)的領軍企業(yè)，他們的感受頗具代表性。隨著市場需求增加，國內(nèi)企業(yè)正在逐漸將國際企業(yè)擠出我國電能質(zhì)量治理市場，如SVC、可控串補等都已經(jīng)實現(xiàn)了國產(chǎn)化并搶占了大部分市場。

而隨著市場需求的變化，擺在他們面前的不只是機遇，還有挑戰(zhàn)。

據(jù)了解，電能質(zhì)量問題可分為連續(xù)變化型和事件型，前者在電力系統(tǒng)中始終存在，處于忽大忽小的、搖擺不定的狀態(tài)，如諧波、電壓波動與閃變；后者則為突然發(fā)生的事故，如電壓暫降（升）、電壓浪涌、電壓瞬時中斷等。以往采取的應對措施主要針對連續(xù)變化型的電能質(zhì)量問題，已經(jīng)得到了較好解決，而針對事件型問題的措施仍較少，還需要進一步研究。 

華北電力大學電氣與電子工程學院常務副院長肖湘寧就曾指出，據(jù)統(tǒng)計，電壓暫降和短時間中斷造成的無序停電和恢復損失是工業(yè)發(fā)達國家電能質(zhì)量第一問題，在未來，這種事件型的質(zhì)量問題將會更加突出，成為下一步要面對和治理的重點問題。而我國企業(yè)在這類產(chǎn)品上還與國際先進企業(yè)有較大差距。

顯然，崛起中的電能質(zhì)量治理產(chǎn)業(yè)還遠未達到成熟，而不成熟也同時意味著機會多多。