新型電力系統下(xia)，發(fa)電端、輸配端、用(yong)能側的(de)變革正(zheng)在給電能質量管理這一傳統市(shi)場帶來全新挑戰(zhan)和巨大發(fa)展(zhan)空間。

雙碳目標下，風光等(deng)可(ke)再生能(neng)(neng)源發(fa)電大(da)幅增加(jia)、輸配端(duan)(duan)分布式(shi)能(neng)(neng)源多點(dian)并網、用(yong)(yong)能(neng)(neng)側多元化(hua)電力(li)負(fu)荷的加(jia)入，使(shi)得“電能(neng)(neng)質量管理(li)”成(cheng)為(wei)(wei)業內高度重(zhong)(zhong)視和亟需(xu)(xu)優化(hua)的重(zhong)(zhong)要(yao)課(ke)題(ti)；另一(yi)(yi)方面(mian)，終端(duan)(duan)用(yong)(yong)能(neng)(neng)電氣化(hua)水平(ping)正在成(cheng)為(wei)(wei)考量一(yi)(yi)個國(guo)家能(neng)(neng)源轉(zhuan)型(xing)成(cheng)果的重(zhong)(zhong)要(yao)指標，按照《“十四五(wu)”現代能(neng)(neng)源體系》規(gui)劃要(yao)求，2025年我國(guo)電能(neng)(neng)占終端(duan)(duan)用(yong)(yong)能(neng)(neng)比重(zhong)(zhong)將達(da)30%左右，電能(neng)(neng)質量市場需(xu)(xu)求也隨著(zhu)政策的推進而迅速增長擴大(da)。

挑(tiao)戰升級

當前(qian)，新型電力系統建設的持續(xu)推進和我國高(gao)(gao)端(duan)制造(zao)產業(ye)的快速增長，成為電能質量業(ye)務(wu)未來3-5年高(gao)(gao)速增長的強(qiang)勁驅動。

2021年(nian)，我國首次提出構建以(yi)新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源為主體的(de)(de)(de)新(xin)(xin)型(xing)電(dian)(dian)力系統。意味著(zhu)未(wei)來(lai)占比近80%的(de)(de)(de)可(ke)(ke)再生能(neng)(neng)(neng)源發電(dian)(dian)將扛起“碳達峰、碳中和”任(ren)務大旗。但以(yi)高(gao)波動、高(gao)電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子設備為主要(yao)特征的(de)(de)(de)風光大幅(fu)并網(wang)將對電(dian)(dian)網(wang)供電(dian)(dian)可(ke)(ke)靠性帶來(lai)新(xin)(xin)的(de)(de)(de)挑戰，如何實現(xian)新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源并網(wang)后電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)質量的(de)(de)(de)“可(ke)(ke)監(jian)測、可(ke)(ke)分析(xi)、可(ke)(ke)管控”，成(cheng)為新(xin)(xin)型(xing)電(dian)(dian)力系統建設的(de)(de)(de)重要(yao)任(ren)務。

與此同時，“源網(wang)荷儲”一(yi)體化模(mo)式的(de)(de)興起帶來(lai)了(le)更(geng)為分散的(de)(de)配(pei)電架構和更(geng)復(fu)雜的(de)(de)終(zhong)端負(fu)荷，分布(bu)式能源在(zai)配(pei)電網(wang)系(xi)統中的(de)(de)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)愈加廣泛(fan)，配(pei)網(wang)電能質量要(yao)求被(bei)提升至新一(yi)輪(lun)高度。

一個典型的(de)(de)例子是，當下新(xin)能源汽車充(chong)電(dian)(dian)樁數(shu)量(liang)與充(chong)電(dian)(dian)功率不斷增加，未來(lai)充(chong)電(dian)(dian)站很可能成為區域配電(dian)(dian)網最(zui)大(da)的(de)(de)變動(dong)性負荷(he)。而新(xin)能源汽車充(chong)電(dian)(dian)與城市用(yong)電(dian)(dian)負荷(he)曲線高(gao)度(du)重合，高(gao)峰(feng)時(shi)充(chong)電(dian)(dian)不但會進一步拉大(da)峰(feng)谷差距，其瞬時(shi)的(de)(de)負荷(he)變化也極(ji)易影響(xiang)供電(dian)(dian)系統中各個節(jie)點的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)水平，嚴重時(shi)易產(chan)生電(dian)(dian)壓(ya)偏移，影響(xiang)電(dian)(dian)能質量(liang)和配網供電(dian)(dian)穩(wen)定與安全(quan)。

我們(men)再將視角(jiao)轉向用(yong)能側。

當下(xia)，電能質量已(yi)經成為支(zhi)撐我國由“大國制造”向“大國智(zhi)造”轉型的(de)(de)必然要求，這一點在(zai)工(gong)業領(ling)域體現得(de)尤其(qi)明(ming)顯。隨著中國對高端制造業的(de)(de)持續(xu)加(jia)大投入(ru)，芯(xin)片制造、數據中心、醫療設(she)施(shi)等行業的(de)(de)高自動化和(he)高精密加(jia)工(gong)產線(xian)極易受(shou)到諧波污染、電壓驟降、供電中斷等問題的(de)(de)影響(xiang)，造成巨(ju)大的(de)(de)設(she)備損耗和(he)生產損失。

以數據中(zhong)(zhong)心為(wei)例，一方面數據中(zhong)(zhong)心對供電(dian)質(zhi)量要求較高，頻(pin)(pin)繁發生的(de)電(dian)壓(ya)、電(dian)流不穩(wen)會造成數據丟失；另一方面，數據中(zhong)(zhong)心的(de)變頻(pin)(pin)空調、制(zhi)冷(leng)設備又是(shi)主(zhu)要的(de)諧波源，僅在數據中(zhong)(zhong)心這一供電(dian)場(chang)景中(zhong)(zhong)，就兼具大部分用能(neng)端所面臨的(de)電(dian)能(neng)質(zhi)量難題。

可以說，無論是電力供給(gei)側(ce)結(jie)構性改革，還是負荷側(ce)用能管理，市(shi)(shi)場對于電能質量的管理和優化(hua)需求均在逐(zhu)步攀升，也是這一傳統市(shi)(shi)場迎來加速(su)發展的背后邏輯。

“閉環”管理

一般而言，無論是電網需求亦或(huo)是工業(ye)生產，乃(nai)至更(geng)貼(tie)近用戶側的低碳園區(qu)等領域，功率(lv)因數、諧波(bo)污染、電壓治(zhi)理是電能質量管理的三大痛點。

作為全球能源管理(li)(li)與自動化(hua)(hua)領域數字化(hua)(hua)轉型專家，施耐德(de)電(dian)(dian)氣基于以(yi)上(shang)三個(ge)用(yong)戶痛點，從電(dian)(dian)能質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的監測、評估、分析、控制全業務流程深入，研發并(bing)推(tui)出以(yi)新一代PowerLogic™ Smart PQE數字化(hua)(hua)電(dian)(dian)能質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)成套設備為核心的閉環電(dian)(dian)能質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)綜(zong)合治理(li)(li)應用(yong)方案，完(wan)美實(shi)現無功(gong)補償、諧(xie)波濾(lv)除(chu)、動態(tai)電(dian)(dian)壓恢復(fu)的電(dian)(dian)能質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)綜(zong)合治理(li)(li)，有效避(bi)免(mian)配用(yong)電(dian)(dian)系(xi)統故障，推(tui)動電(dian)(dian)能質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)提升(sheng)，提高電(dian)(dian)力系(xi)統健(jian)康(kang)水平，確保電(dian)(dian)氣系(xi)統安全穩定(ding)運(yun)行，是切實(shi)提升(sheng)電(dian)(dian)能質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)管理(li)(li)的有效路徑。

首(shou)先，通過搭載先進數字化技術的傳感器、電(dian)能(neng)質量儀表(biao)等互聯互通底層配電(dian)產品，全面(mian)準確(que)監(jian)測配電(dian)系統及(ji)其關鍵回(hui)路上(shang)的主要電(dian)氣參數；

然(ran)后(hou)，基于強大的數(shu)據傳輸、存儲及計(ji)算技術將本地數(shu)據進行云端分析(xi)，預測系統電能(neng)質量問題，提(ti)高能(neng)源使用(yong)效率，以專業技術實現主動運維；

最(zui)后，基(ji)于分析結果，實現預判(pan)問題進而采取(qu)防范(fan)措(cuo)施。合(he)理(li)添加VCK靜態(tai)無功補(bu)(bu)償(chang)、PCS+/PCSn有源濾波(bo)、PQU動(dong)(dong)態(tai)無功補(bu)(bu)償(chang)、DVR/DVRS動(dong)(dong)態(tai)電壓補(bu)(bu)償(chang)等治理(li)設備，保(bao)證配電系統安全運行和企業精益(yi)生(sheng)產。

可以說(shuo)，在基于“監測(ce)-分(fen)析-治理”于一體的電能(neng)質(zhi)量(liang) “閉環” 管理下，施耐德電氣(qi)為(wei)各行業電力用戶(hu)實(shi)現(xian)“故障預(yu)測(ce)處置”、“電能(neng)質(zhi)量(liang)優化”、“遠程智能(neng)控制”三大(da)價值。

此外(wai)，EcoStruxure™ Power Advisor (PA) 電(dian)力(li)顧(gu)問是(shi)以電(dian)力(li)系統數(shu)據質量(liang)與配電(dian)網絡(luo)電(dian)力(li)健康為主(zhu)題(ti)的數(shu)字化(hua)應用分析工具，在上述閉環管(guan)理(li)(li)中(zhong)擔任(ren)預測系統電(dian)能(neng)(neng)質量(liang)問題(ti)、提高能(neng)(neng)源使用效率、以專(zhuan)業技術(shu)實(shi)現主(zhu)動運維的角色，也(ye)是(shi)施耐德電(dian)氣(qi)電(dian)能(neng)(neng)質量(liang)管(guan)理(li)(li)產品(pin)的重要支撐應用之一。

數(shu)字化加持

一直以來，電能質(zhi)(zhi)量管理都被認(ren)為是較傳統(tong)的業(ye)務(wu)，但(dan)隨著(zhu)新型電力系統(tong)的逐(zhu)步推(tui)進(jin)，電能質(zhi)(zhi)量問(wen)題(ti)已經隨著(zhu)負(fu)荷多樣性變得越來越復雜(za)。

而數(shu)字技術恰恰就是能(neng)(neng)讓(rang)隱藏問題透明化(hua)(hua)、復雜問題邏輯化(hua)(hua)的(de)有力(li)抓手。隨著數(shu)字化(hua)(hua)、智能(neng)(neng)化(hua)(hua)的(de)深入，電(dian)(dian)能(neng)(neng)質量這一傳統賽道正在(zai)加速崛起，成為構建新型(xing)電(dian)(dian)力(li)系統的(de)重要支撐。

2022年3月，國網江蘇建成(cheng)覆(fu)蓋全省(sheng)的(de)電(dian)能(neng)質量(liang)(liang)在(zai)線(xian)監測(ce)系統，積累了海量(liang)(liang)的(de)電(dian)能(neng)質量(liang)(liang)監測(ce)數(shu)據(ju)，并通過(guo)數(shu)據(ju)挖掘全面(mian)反映電(dian)網運(yun)行性能(neng)、負荷(he)綜合(he)用電(dian)特性、能(neng)耗水平等(deng)指(zhi)標；

2022年6月，深圳完(wan)成了全國最大的城市(shi)電(dian)網電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)在線監(jian)測系統建設，將(jiang)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)監(jian)測裝(zhuang)置安(an)裝(zhuang)于全市(shi)310余座變電(dian)站，以(yi)及300余家重要(yao)敏感用電(dian)單(dan)位的10千伏出線，滿足高(gao)新技術制造、人工智能(neng)、金融等電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)敏感行業的用電(dian)安(an)全需求；

同樣利用數字化技術支撐電(dian)能質量優(you)化的(de)還(huan)有國網(wang)北京電(dian)力，其基于5G通信的(de)電(dian)能質量監測平臺(tai)實(shi)時監測重(zhong)要(yao)設備(bei)、電(dian)源及負荷等(deng)，提升電(dian)網(wang)運行監測數據的(de)準確性(xing)，并(bing)成(cheng)功應(ying)用在(zai)多(duo)個重(zhong)大保電(dian)活動中。

當前，配電系統的(de)安全可(ke)靠、綠(lv)色節能(neng)已(yi)經成(cheng)為用(yong)能(neng)測剛需(xu)，在(zai)市場(chang)的(de)快速(su)增長下，施(shi)耐德電氣也將電能(neng)質(zhi)量管(guan)理作為核心(xin)業務之一重點推進——落地施(shi)耐德電氣數字配電中(zhong)國研發中(zhong)心(xin)、在(zai)廈門工廠(chang)部(bu)署從模塊到(dao)設備的(de)整(zheng)個生(sheng)產(chan)交付體(ti)系，以及不斷(duan)擴充(chong)專業研發團隊人才支撐，以此來滿(man)足不斷(duan)增長的(de)行業訴(su)求(qiu)。

事(shi)實上(shang)(shang)，對于施耐德(de)電氣(qi)這樣的(de)老牌電力電氣(qi)和數字(zi)(zi)化服務企業(ye)(ye)來(lai)說，數字(zi)(zi)化電能質量(liang)管理的(de)價(jia)值已遠(yuan)不止體現在其(qi)成套設備產品上(shang)(shang)，更是(shi)施耐德(de)電氣(qi)參透各(ge)行(xing)(xing)各(ge)業(ye)(ye)負荷特征(zheng)、打造(zao)不同(tong)行(xing)(xing)業(ye)(ye)智能配(pei)電解決方案(an)的(de)利器，也是(shi)其(qi)在智能配(pei)電領域最大(da)的(de)優勢(shi)所在。

2023年施耐德(de)電氣(qi)創(chuang)新峰會于(yu)近(jin)期盛(sheng)大召開

未(wei)來，新能源(yuan)發電(dian)(dian)(dian)、直流配電(dian)(dian)(dian)網以及儲(chu)能等(deng)大批非線性(xing)源(yuan)荷(he)資源(yuan)的(de)入(ru)網將為電(dian)(dian)(dian)能質量(liang)管(guan)理帶來新一輪的(de)挑戰，企業(ye)唯有迎難(nan)而上，銳意創(chuang)新，才能跟上新型(xing)電(dian)(dian)(dian)力系統(tong)發展的(de)快(kuai)速節奏，駛入(ru)電(dian)(dian)(dian)能質量(liang)這一輪快(kuai)速增長的(de)賽道。