1.高速公路行業(yè)電能質(zhì)量治理需求分析及主要特征
1.1需求分析
高速公路變電所包括隧道變電所、服務(wù)區(qū)變電所、收費(fèi)站變電所、沿線箱式變電站、互通樞紐等區(qū)域。同時(shí)由于綠色交通的推進(jìn)以及擴(kuò)容調(diào)整，目前高速公路變電所呈現(xiàn)帶狀分布供配電所數(shù)量多、距離長且位置分散、橋隧比高等特點(diǎn)。也正是由于這些特點(diǎn)，高速公路配電系統(tǒng)面臨了如下痛點(diǎn)：
(1)供電可靠性要求高；
(2)供電范圍大造成運(yùn)維管理困難；
(3)隧道內(nèi)控制設(shè)備種類多，頻次高；
(4)長期處于山區(qū)或鄉(xiāng)村存在高風(fēng)險(xiǎn)又缺乏專業(yè)人員。
1.2高速公路行業(yè)電能質(zhì)量主要特征：
（1）國家持續(xù)重點(diǎn)建設(shè)發(fā)展的行業(yè)，配電管理逐漸智能化、自動化，對電能質(zhì)量要求高，對配電設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性要求高。
（2）變壓器容量小，負(fù)荷輕。
（3）主要關(guān)注電能質(zhì)量問題是無功補(bǔ)償問題，負(fù)載設(shè)備中主要諧波源為UPS，但諧波含量較小。
（4）補(bǔ)償設(shè)備更推薦SVG，SVG補(bǔ)償精度高，能適應(yīng)高速公司輕載的特性。且SVG自動化免維護(hù)，壽命長，沒有電容補(bǔ)償故障率高這些問題。
2.高速公路行業(yè)電能質(zhì)量監(jiān)測與治理系統(tǒng)解決方案
2.1解決方案
通過上述對高速公路行業(yè)各方面的分析得出配電穩(wěn)定性可靠性對于高速公路配電系統(tǒng)越來越重要，對配電的電能質(zhì)量要求也越來越高。但是高速公路供配電系統(tǒng)負(fù)荷分布較為分散，負(fù)荷一般都是日常用電的輕負(fù)荷，同時(shí)部分負(fù)荷是感性負(fù)荷，因此需要一個系統(tǒng)的解決方案來提高高速公路行業(yè)電能質(zhì)量的監(jiān)管和電能的質(zhì)量。安科瑞電氣提出的電能質(zhì)量監(jiān)測與治理系統(tǒng)解決方案可滿足電力監(jiān)控管理、運(yùn)維與電能質(zhì)量治理等方面的需求，致力于為高速公路行業(yè)用戶提供一站式的整體解決方案，從產(chǎn)品、系統(tǒng)、服務(wù)等不同方面來滿足用戶的需要，為用戶創(chuàng)造價(jià)值。
2.2方案特點(diǎn)
（1）電能質(zhì)量監(jiān)測與治理系統(tǒng)可在終端為用戶提供電能質(zhì)量監(jiān)測、治理與設(shè)備運(yùn)維等功能外，亦可通過接入AcrelEMS-HIW高速公路綜合能效管理平臺，為用戶提供遠(yuǎn)程在線服務(wù)；
（2）專業(yè)化的電能質(zhì)量監(jiān)測：電能質(zhì)量實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，測量精度高、測得準(zhǔn)，符合IEC61000-4-30標(biāo)準(zhǔn)；
（3）電能質(zhì)量監(jiān)測與治理裝置整體設(shè)計(jì)，通過上位平臺實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和閉環(huán)控制；
（4）根據(jù)高速公路行業(yè)特點(diǎn)制定合理電能質(zhì)量治理策略；
（5）電能質(zhì)量有源治理設(shè)備采用DSP+FPGA的控制架構(gòu)、模組式高功率IGBT的輸出方式，為電網(wǎng)的安全可靠保駕護(hù)航；
（6)電能管理務(wù)業(yè)務(wù)綜合協(xié)同：配電監(jiān)控管理與運(yùn)維、電能分析與電能質(zhì)量數(shù)據(jù)共享融通，為企業(yè)電能供給與消費(fèi)提供控制手段。
2.3方案價(jià)值
(1)全面監(jiān)測電能質(zhì)量，保障供電可靠性,對供電回路的電氣參數(shù)進(jìn)行全面監(jiān)測，確保設(shè)備用電符合標(biāo)準(zhǔn)要求。微秒級故障錄波與SOE告警能夠及時(shí)記錄故障發(fā)生時(shí)全部數(shù)據(jù)信息，支持開展故障追蹤與問題定位。
(2)完整電能質(zhì)量治理,結(jié)合高速公路行業(yè)供配電系統(tǒng)的特點(diǎn)以及配電設(shè)備負(fù)載的特性，通過集中治理的模式，更經(jīng)濟(jì)和高效的滿足無功和諧波的治理需求，達(dá)到提高高速公路行業(yè)配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，降低設(shè)備故障率的目的。
3.安科瑞電能質(zhì)量監(jiān)測與治理產(chǎn)品選型
由于高速公路行業(yè)負(fù)載較為分散，通過集中治理的方式，對高速公路行業(yè)配電系統(tǒng)所涉及到的UPS、LED燈、機(jī)電等設(shè)備產(chǎn)生的諧波統(tǒng)一治理，減少諧波對電網(wǎng)側(cè)的危害和影響；對非線性負(fù)載產(chǎn)生的功率因數(shù)問題，也在高速公路配電房內(nèi)裝設(shè)相應(yīng)的無功補(bǔ)償裝置，確保無功功率因數(shù)達(dá)到國標(biāo)要求值，避免罰款。同時(shí)也可對整個低壓供配電系統(tǒng)進(jìn)行電能質(zhì)量在線監(jiān)測，其中包含諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監(jiān)測等，其集中治理的產(chǎn)品選型見下表。
電能質(zhì)量監(jiān)測及集中治理產(chǎn)品選型表
4.結(jié)論
自改革開放以來，我國高等級公路得到迅猛發(fā)展。與此同時(shí)，高速公路的擴(kuò)容與升級對高速公路行業(yè)配電需求也越來越高，人們對配電的電能質(zhì)量也是越來越重視。本文通過分析目前高速公路沿線用電設(shè)施的特點(diǎn)和性能、諧波源的特性、治理需求以及痛點(diǎn)，并針對高速公路所面臨的電能質(zhì)量問題，在相應(yīng)配電系統(tǒng)配置合理的電能質(zhì)量監(jiān)測與治理系統(tǒng)解決方案，以監(jiān)測電網(wǎng)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償無功功率和抑制諧波，減少線路損耗的目的，從而起到提高電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，保障設(shè)備的性能以及降低能耗的目的。
彭姝麟 Acrelpsl
