電能質(zhì)量監(jiān)測裝置

在某單晶硅棒光伏產(chǎn)業(yè)基地的應(yīng)用

劉川

江蘇安科瑞微電網(wǎng)研究院有限公司 江蘇江陰 214432

摘 要：

太陽能光伏作為可再生能源領(lǐng)域的重要支柱初步建立，正迎來快速發(fā)展新格局。大量電力電子設(shè)備應(yīng)用雖然推動了太陽能光伏領(lǐng)域的發(fā)展迎來新的篇章，但同時也帶來了諸多電能質(zhì)量問題，成為制約其健康發(fā)展的關(guān)鍵因素無障礙。其中落到實處，電壓波動、諧波污染高質量發展、頻率偏差等問題尤為常見資源配置，這些問題不僅影響了設(shè)備的正常運(yùn)行，還可能對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量造成負(fù)面影響攻堅克難。電能質(zhì)量監(jiān)測裝置作為先進(jìn)的電力監(jiān)測工具機遇與挑戰，能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確地監(jiān)測電網(wǎng)中的電能質(zhì)量指標(biāo)相關，為企業(yè)提供可靠的數(shù)據(jù)支持取得明顯成效，幫助企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)并解決電能質(zhì)量問題，保障生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行影響力範圍。此外大力發展，它還有助于提升生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本雙向互動，并推動企業(yè)實現(xiàn)綠色生產(chǎn)集成技術。

關(guān)鍵詞：新能源；電能質(zhì)量綠色化；光伏設計；諧波； 

1 項目概況

某光伏企業(yè)位于四川省宜賓市至關重要，是當(dāng)?shù)刂匾墓夥髽I(yè)之一主動性。該公司主要從事太陽能光伏電池的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售改進措施，是集“研範圍、產(chǎn)、銷"為一體的光伏科技企業(yè)發展的關鍵。作為光伏產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán)，它致力于通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級，推動太陽能光伏電池的發(fā)展有所應。此外道路，公司還參與分布式光伏電站的建設(shè)面向，利用廠房屋頂?shù)瓤臻g進(jìn)行光伏發(fā)電，為綠色能源的發(fā)展做出貢獻(xiàn)開展試點。

本項目是單晶硅棒光伏產(chǎn)業(yè)基地年產(chǎn)20GW單晶硅棒項目集中展示。該項目在宜賓高新區(qū)投建，總投資約45億元規劃，占地面積廣建設，將形成年產(chǎn)20GW單晶硅棒的生產(chǎn)能力。項目的實施將進(jìn)一步擴(kuò)大該企業(yè)的產(chǎn)能優(yōu)勢發展，提升該企業(yè)的品牌競爭影響力，同時也將為宜賓市的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的活力。預(yù)計項目滿產(chǎn)后將實現(xiàn)年產(chǎn)值顯著增長推進一步，并帶來大量的稅收探索創新，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。此外發行速度，該項目還將推動宜賓市光伏產(chǎn)業(yè)鏈的完善極致用戶體驗，加快構(gòu)建光伏產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，提升宜賓在全球光伏產(chǎn)業(yè)中的地位和影響力積極拓展新的領域。同時充分發揮，項目的實施還將為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造大量的就業(yè)崗位，提高居民收入水平應用，推動地方經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展解決方案。

2 項目需求

本次項目為該單晶硅棒光伏產(chǎn)業(yè)基地10/0.4KV用戶變電站項目，該變電站總共有30路高壓進(jìn)線成就，在其中14路進(jìn)線處安裝電能質(zhì)量監(jiān)測裝置實時監(jiān)測各路進(jìn)線的電能質(zhì)量參數(shù)初步建立，監(jiān)測生產(chǎn)過程中可能遭遇的電能質(zhì)量問題并為電能質(zhì)量問題治理提供依據(jù)。單晶硅棒是太陽能電池的重要原材料相對開放，在生產(chǎn)過程中可能遇到的電能質(zhì)量問題主要包括以下幾個方面：

（1）電壓波動與閃變：

高功率設(shè)備及工藝過程導(dǎo)致電力負(fù)荷快速變化重要方式，進(jìn)而沖擊電網(wǎng)，引發(fā)電壓波動相貫通。電力電子設(shè)備如中頻爐和直流爐產(chǎn)生的電流諧波干擾電網(wǎng)正常運(yùn)行增產，加劇電壓波動和閃變。電網(wǎng)容量系統、阻抗分布及無功補(bǔ)償?shù)茸陨硖匦?/span>同時也會影響電壓穩(wěn)定性的方法。除此之外外部因素如天氣、其他設(shè)備運(yùn)行狀況和電網(wǎng)負(fù)載變化也會對電壓穩(wěn)定性產(chǎn)生影響方法。

（2）諧波污染：

單晶硅棒的生產(chǎn)過程中生產創效，涉及到了多個階段，如加料、熔化顯示、縮頸生長善於監督、放肩生長、等徑生長和尾部生長等首要任務，這些階段通常需要使用各種電力電子設(shè)備管理，如中頻爐新型儲能、直流爐深入實施、大功率開關(guān)電源等。這些電力電子設(shè)備在工作過程中不同需求，普遍采用半導(dǎo)體可控整流方式業務指導，這種方式會產(chǎn)生大量的電流諧波。這些諧波不僅會對電網(wǎng)造成污染發展空間，降低電能質(zhì)量創造性，還可能對生產(chǎn)設(shè)備造成干擾，甚至損壞設(shè)備就此掀開。

（3）       頻率偏差：

電力系統(tǒng)的頻率偏差會對單晶硅棒的生產(chǎn)過程產(chǎn)生影響能力。例如，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速會隨頻率變化而變化總之，這可能影響到設(shè)備的正常運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性長足發展。

電能質(zhì)量監(jiān)測裝置能夠?qū)崟r監(jiān)測電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性足了準備，從而避免生產(chǎn)過程中的電壓波動和閃變問題規模設備。同時，該裝置還能有效監(jiān)測并分析電流諧波穩步前行，幫助生產(chǎn)廠家迅速解決諧波干擾至關重要，防止設(shè)備損壞和生產(chǎn)中斷。此外指導，通過監(jiān)測功率因數(shù)建設項目、電能損耗等指標(biāo)，電能質(zhì)量監(jiān)測裝置能夠提升電力系統(tǒng)的效率服務品質，減少能源浪費(fèi)傳遞，實現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)。更重要的是結果，該裝置還能提高用電安全戰略布局，及時發(fā)現(xiàn)電壓失調(diào)、電壓暫降等電能質(zhì)量問題將進一步，并采取相應(yīng)措施更加堅強，防止設(shè)備故障和安全事故的發(fā)生。因此實際需求，為了監(jiān)測這些電能質(zhì)量問題配套設備，選擇在高壓重要進(jìn)線處安裝電能質(zhì)量監(jiān)測裝置APView500發展成就。

該設(shè)備主要實現(xiàn)的功能如下：

3 產(chǎn)品方案

下圖是該光伏產(chǎn)業(yè)基地部分配電系統(tǒng)圖，該系統(tǒng)由220kV/110kV變電站引入30路10kV電源統籌，其中包含14路主用進(jìn)線哪些領域，14路備用進(jìn)線，2路環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線產品和服務。本次在每個配電室的主進(jìn)線柜就地安裝1臺電能質(zhì)量監(jiān)測裝置APView500改進措施，共計安裝14臺APView500。每臺裝置接入主用進(jìn)線和備用進(jìn)線的電壓電流效果，對兩路進(jìn)線的電能質(zhì)量進(jìn)行實時監(jiān)測發展的關鍵。

圖1 光伏產(chǎn)業(yè)基地部分配電系統(tǒng)圖

裝置主要監(jiān)測功能：

諧波監(jiān)測與暫態(tài)事件監(jiān)測是電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的兩個重要監(jiān)測功能。諧波監(jiān)測支持直觀的柱狀圖和詳盡的表格兩種展示方式求得平衡，圖1即為其柱狀圖示例有所應。當(dāng)電網(wǎng)成發(fā)生暫升、暫降、短時中斷等暫態(tài)事故時今年，裝置會觸發(fā)告警及事件記錄空間廣闊，圖2是電壓暫降的一條事件記錄，里面詳細(xì)記錄暫降發(fā)生的時間真諦所在、持續(xù)時間研學體驗、暫降深度及剩余電壓等關(guān)鍵信息。此外提供深度撮合服務，裝置還具備暫降源定位功能深刻內涵，利用等效阻抗算法，能夠準(zhǔn)確判斷暫降源是來自母線側(cè)還是線路側(cè)規模，如圖4展示逐步顯現。在暫態(tài)事件發(fā)生時，裝置還會記錄相應(yīng)的波形，圖5是一條電壓暫降的波形，這些波形對于判斷故障類型及原因至關(guān)重要銘記囑托。圖6和圖7呈現(xiàn)的容忍度曲線事關全面，是裝置根據(jù)暫降事故生成的ITIC和SEMI F47曲線，它們直觀地反映了事故對設(shè)備的影響程度製造業，為故障分析提供了有力依據(jù)發展目標奮鬥。通過這些功能，電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的監(jiān)測和故障分析狀態。

圖2 諧波監(jiān)測柱狀圖

圖3 電壓暫降事件記錄

圖4 暫降定位事件記錄

圖5 暫降波形

圖6 ITIC容忍度曲線

圖7 SEMI容忍度曲線

4 現(xiàn)場安裝圖片

本項目各類設(shè)備均就地安裝于開關(guān)柜中規劃，現(xiàn)場安裝圖片如下。 

5 結(jié)語

太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在技術(shù)進(jìn)步更多的合作機會、成本下降和政策支持的推動下應用前景，正在快速發(fā)展壯大。未來可以使用，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和市場的不斷擴(kuò)大綜合運用，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)有望在全球能源結(jié)構(gòu)中發(fā)揮越來越重要的作用。隨著生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展增產，越來越多的電力電子設(shè)備被應(yīng)用到生產(chǎn)過程中脫穎而出，從而導(dǎo)致大量電能質(zhì)量問題，造成了供電系統(tǒng)的不穩(wěn)定性的方法，而電能質(zhì)量的穩(wěn)定性對于保障生產(chǎn)線正常運(yùn)行至關(guān)重要積極影響。安裝電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，可以實時監(jiān)測電能質(zhì)量生產創效，提前發(fā)現(xiàn)問題進一步提升，有效降低生產(chǎn)線停機(jī)時間，保障生產(chǎn)效率。其次規模最大，裝置的應(yīng)用還能夠有效降低能源浪費(fèi)關註度，提高能源利用效率，為企業(yè)節(jié)約成本重要手段，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐穩中求進。總而言之不折不扣，電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的引入不僅提升了生產(chǎn)水平再獲，更為行業(yè)的未來發(fā)展注入了新的活力與動力。

參考文獻(xiàn)

[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.6月版

[2] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運(yùn)維解決方案.2021.11月版

作者介紹：

劉川最深厚的底氣，男敢於挑戰，現(xiàn)任職于江蘇安科瑞微電網(wǎng)研究院有限公司，主要研究方向為電能管理與保護(hù)的相關(guān)應(yīng)用應用擴展。