新(xin)型電(dian)(dian)力系統下，發(fa)電(dian)(dian)端(duan)、輸配端(duan)、用能(neng)側的變革正在給電(dian)(dian)能(neng)質量管理這一傳(chuan)統市場帶來全新(xin)挑戰(zhan)和巨大發(fa)展空間。

雙碳目(mu)標下，風光(guang)等可再生能(neng)源發電(dian)大幅(fu)增加、輸配端(duan)分布(bu)式能(neng)源多(duo)點并(bing)網、用能(neng)側多(duo)元化電(dian)力負荷的加入(ru)，使(shi)得“電(dian)能(neng)質量(liang)管理”成(cheng)為業內(nei)高度重(zhong)(zhong)視(shi)和亟需優化的重(zhong)(zhong)要(yao)課題；另一方(fang)面，終端(duan)用能(neng)電(dian)氣化水平正(zheng)在成(cheng)為考量(liang)一個國(guo)家能(neng)源轉型成(cheng)果的重(zhong)(zhong)要(yao)指標，按照《“十四(si)五”現代能(neng)源體系》規劃要(yao)求，2025年我國(guo)電(dian)能(neng)占終端(duan)用能(neng)比(bi)重(zhong)(zhong)將達30%左右，電(dian)能(neng)質量(liang)市場需求也隨著政策(ce)的推進而迅速(su)增長擴大。

挑戰升級

當前，新型電(dian)力(li)系統建設的持續推(tui)進和我(wo)國高端制造(zao)產業的快速增(zeng)長，成為電(dian)能質量業務未來3-5年高速增(zeng)長的強(qiang)勁(jing)驅動。

2021年(nian)，我國首次提(ti)出構建以(yi)新能源為主(zhu)(zhu)體(ti)的(de)新型(xing)電(dian)力系(xi)統。意味著(zhu)未來占(zhan)比(bi)近80%的(de)可(ke)再生能源發電(dian)將扛起“碳(tan)達峰、碳(tan)中和”任務(wu)大旗。但以(yi)高(gao)波動、高(gao)電(dian)力電(dian)子設備(bei)為主(zhu)(zhu)要(yao)特征(zheng)的(de)風光大幅并網將對電(dian)網供電(dian)可(ke)靠性帶來新的(de)挑戰，如何實現(xian)新能源并網后電(dian)能質量的(de)“可(ke)監測、可(ke)分析、可(ke)管控”，成為新型(xing)電(dian)力系(xi)統建設的(de)重(zhong)要(yao)任務(wu)。

與此同(tong)時，“源(yuan)網(wang)(wang)荷(he)儲”一體化模式(shi)的(de)興起帶來了更為分(fen)散的(de)配電架構和更復雜的(de)終(zhong)端負荷(he)，分(fen)布式(shi)能源(yuan)在配電網(wang)(wang)系統中的(de)應用(yong)場景(jing)愈加廣泛，配網(wang)(wang)電能質(zhi)量(liang)要求(qiu)被提升至新(xin)一輪(lun)高度。

一個(ge)典型的例子是，當下新(xin)能(neng)源汽車充(chong)(chong)(chong)電(dian)樁數(shu)量(liang)與充(chong)(chong)(chong)電(dian)功率不斷增(zeng)加，未(wei)來充(chong)(chong)(chong)電(dian)站很可能(neng)成為(wei)區域配(pei)電(dian)網最大(da)的變動性負荷。而新(xin)能(neng)源汽車充(chong)(chong)(chong)電(dian)與城市(shi)用(yong)電(dian)負荷曲線高度(du)重合，高峰時(shi)充(chong)(chong)(chong)電(dian)不但會進一步拉大(da)峰谷差距，其瞬時(shi)的負荷變化也極易影(ying)響供電(dian)系統中各個(ge)節點的電(dian)壓(ya)水平，嚴(yan)重時(shi)易產生電(dian)壓(ya)偏移，影(ying)響電(dian)能(neng)質量(liang)和配(pei)網供電(dian)穩定(ding)與安(an)全。

我們再(zai)將視角轉向(xiang)用(yong)能側。

當下，電能質量已(yi)經成為支撐我國由“大(da)國制造”向“大(da)國智造”轉型的(de)(de)必然要(yao)求，這(zhe)一點在工(gong)業(ye)領域體(ti)現得尤其明顯。隨著中國對(dui)高(gao)(gao)端制造業(ye)的(de)(de)持(chi)續加大(da)投入(ru)，芯片制造、數據中心、醫療設施等(deng)行業(ye)的(de)(de)高(gao)(gao)自(zi)動化和高(gao)(gao)精(jing)密加工(gong)產(chan)線極易受到諧波污(wu)染、電壓驟降(jiang)、供電中斷等(deng)問題(ti)的(de)(de)影響，造成巨大(da)的(de)(de)設備損耗和生產(chan)損失(shi)。

以數(shu)(shu)據(ju)中心(xin)為例，一(yi)方(fang)面數(shu)(shu)據(ju)中心(xin)對(dui)供電(dian)(dian)質量要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao)，頻繁發生(sheng)的(de)電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流不穩會造成數(shu)(shu)據(ju)丟失；另一(yi)方(fang)面，數(shu)(shu)據(ju)中心(xin)的(de)變頻空調、制(zhi)冷設備又是主要(yao)的(de)諧波源，僅在(zai)數(shu)(shu)據(ju)中心(xin)這一(yi)供電(dian)(dian)場(chang)景中，就兼具大部(bu)分(fen)用(yong)能端所(suo)面臨的(de)電(dian)(dian)能質量難題。

可以說，無論是電(dian)力(li)供給側結(jie)構性改革，還(huan)是負荷(he)側用能管理(li)，市(shi)場對于電(dian)能質(zhi)量的管理(li)和優(you)化需求均在逐(zhu)步攀(pan)升，也是這(zhe)一傳統市(shi)場迎(ying)來加速發(fa)展(zhan)的背后邏輯。

“閉環”管理

一般(ban)而言，無論是電網(wang)需求亦或是工業(ye)生產，乃至更貼近用戶側(ce)的(de)低碳園區等領(ling)域，功率因數、諧(xie)波污染、電壓治理是電能質量管理的(de)三大(da)痛點。

作為全(quan)球能(neng)(neng)源管(guan)理(li)(li)與自動(dong)化領域數(shu)字(zi)化轉(zhuan)型(xing)專家(jia)，施耐(nai)德電(dian)(dian)(dian)(dian)氣基(ji)于以(yi)上三(san)個用(yong)戶痛點，從電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)質量的監測、評估(gu)、分析、控制(zhi)全(quan)業務流程深入，研發(fa)并推出以(yi)新一代PowerLogic™ Smart PQE數(shu)字(zi)化電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)質量成套(tao)設備為核心的閉(bi)環電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)質量綜(zong)(zong)合治理(li)(li)應(ying)用(yong)方案(an)，完美實(shi)現無功(gong)補償、諧波濾除、動(dong)態電(dian)(dian)(dian)(dian)壓恢復的電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)質量綜(zong)(zong)合治理(li)(li)，有效(xiao)避免配(pei)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)系統故障，推動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)質量提升，提高電(dian)(dian)(dian)(dian)力系統健康(kang)水(shui)平，確保電(dian)(dian)(dian)(dian)氣系統安全(quan)穩定運行，是切實(shi)提升電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)質量管(guan)理(li)(li)的有效(xiao)路徑(jing)。

首先，通過搭載先進數(shu)字化技術的傳感器(qi)、電能質量儀表等互(hu)(hu)聯互(hu)(hu)通底(di)層配(pei)電產品(pin)，全面(mian)準確監測配(pei)電系統及其(qi)關鍵回路上的主要(yao)電氣參數(shu)；

然后，基于(yu)強大的數據(ju)傳輸、存(cun)儲(chu)及計(ji)算技(ji)(ji)術將(jiang)本地數據(ju)進行云(yun)端(duan)分析，預測系統電能質量問題(ti)，提高能源(yuan)使用效率，以專業技(ji)(ji)術實現(xian)主動運維(wei)；

最(zui)后，基于(yu)分析結果，實現預判(pan)問(wen)題進而采取防范措施(shi)。合理添加VCK靜態無功補償、PCS+/PCSn有源濾波、PQU動(dong)態無功補償、DVR/DVRS動(dong)態電壓補償等治(zhi)理設(she)備，保證配電系統(tong)安全運行(xing)和企(qi)業精(jing)益生產。

可以說，在基于“監測-分析-治理(li)”于一體的電能質(zhi)(zhi)量 “閉環” 管理(li)下，施耐德電氣為各行(xing)業(ye)電力用戶實現“故(gu)障(zhang)預測處置”、“電能質(zhi)(zhi)量優(you)化”、“遠程(cheng)智能控制”三大價值。

此外，EcoStruxure™ Power Advisor (PA) 電(dian)力(li)顧問(wen)是以電(dian)力(li)系統數據質(zhi)量(liang)與配電(dian)網絡電(dian)力(li)健康為(wei)主題(ti)的數字化應用(yong)分析工具，在上述閉環管理(li)中擔任預(yu)測系統電(dian)能質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)、提高能源使(shi)用(yong)效率(lv)、以專業技術實現主動運維的角色，也是施耐德電(dian)氣電(dian)能質(zhi)量(liang)管理(li)產品的重要支(zhi)撐應用(yong)之一。

數(shu)字化(hua)加持(chi)

一直以來，電能質(zhi)量管(guan)理(li)都被認為是較(jiao)傳統的業(ye)務，但隨(sui)著新型電力系(xi)統的逐步推進，電能質(zhi)量問(wen)題已經隨(sui)著負荷多樣性變得越來越復(fu)雜(za)。

而數字技(ji)術(shu)恰(qia)恰(qia)就是能(neng)(neng)讓隱藏問題透明化(hua)、復(fu)雜(za)問題邏輯化(hua)的有力抓手(shou)。隨著(zhu)數字化(hua)、智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)的深(shen)入(ru)，電能(neng)(neng)質量這一傳(chuan)統賽道正在加(jia)速崛起(qi)，成為(wei)構建新型電力系統的重要支撐。

2022年3月(yue)，國(guo)網江蘇建成(cheng)覆(fu)蓋全省的電能質(zhi)量在(zai)線(xian)監(jian)測系統，積累了(le)海量的電能質(zhi)量監(jian)測數據(ju)，并通(tong)過數據(ju)挖掘全面反映電網運行性能、負荷綜合用電特性、能耗水(shui)平等指標；

2022年6月，深圳(zhen)完成了全國最大的城市(shi)電(dian)網電(dian)能(neng)(neng)質(zhi)量在線監測系統建設，將(jiang)電(dian)能(neng)(neng)質(zhi)量監測裝(zhuang)置安裝(zhuang)于全市(shi)310余座變電(dian)站(zhan)，以及300余家重要敏(min)感(gan)用(yong)電(dian)單位的10千(qian)伏(fu)出線，滿足高新技(ji)術(shu)制(zhi)造(zao)、人工智(zhi)能(neng)(neng)、金融等電(dian)能(neng)(neng)質(zhi)量敏(min)感(gan)行業的用(yong)電(dian)安全需求(qiu)；

同樣利用數字化技(ji)術支撐電(dian)能質量優化的(de)還(huan)有(you)國網(wang)北(bei)京電(dian)力，其基于5G通信的(de)電(dian)能質量監測(ce)平臺(tai)實時(shi)監測(ce)重(zhong)要設備(bei)、電(dian)源及(ji)負荷等(deng)，提升電(dian)網(wang)運(yun)行(xing)監測(ce)數據(ju)的(de)準(zhun)確性，并(bing)成功(gong)應(ying)用在(zai)多個重(zhong)大保電(dian)活動中。

當(dang)前，配電(dian)系統的安(an)全可(ke)靠、綠色節能(neng)已經成為(wei)用能(neng)測剛(gang)需，在市場的快速(su)增長下(xia)，施耐德電(dian)氣也將電(dian)能(neng)質量(liang)管(guan)理作為(wei)核心業務之一重點推進——落地施耐德電(dian)氣數字配電(dian)中國(guo)研發中心、在廈門工廠(chang)部署從模塊到(dao)設備的整個生產交(jiao)付體系，以及不斷擴充專業研發團隊人才支撐，以此來滿足(zu)不斷增長的行業訴求。

事實上(shang)，對(dui)于施(shi)耐德電(dian)氣這樣的(de)(de)老牌電(dian)力電(dian)氣和(he)數(shu)字化服(fu)務企業(ye)來(lai)說，數(shu)字化電(dian)能(neng)質(zhi)量管理的(de)(de)價(jia)值已(yi)遠不止(zhi)體現在(zai)其(qi)成套設備產品上(shang)，更是施(shi)耐德電(dian)氣參(can)透各行(xing)各業(ye)負荷(he)特征、打(da)造不同行(xing)業(ye)智能(neng)配(pei)電(dian)解決方(fang)案(an)的(de)(de)利(li)器(qi)，也是其(qi)在(zai)智能(neng)配(pei)電(dian)領域(yu)最大的(de)(de)優勢所在(zai)。

2023年施耐德電氣創新峰(feng)會(hui)于(yu)近期(qi)盛大召(zhao)開

未來，新(xin)能源發電、直流配電網以及儲能等大批非線性(xing)源荷資源的(de)入(ru)網將為(wei)電能質量(liang)管(guan)理帶來新(xin)一(yi)輪的(de)挑戰(zhan)，企業唯有迎難而上，銳意(yi)創新(xin)，才能跟上新(xin)型電力系統(tong)發展的(de)快(kuai)速節奏，駛(shi)入(ru)電能質量(liang)這一(yi)輪快(kuai)速增長的(de)賽道(dao)。