电力用户侧柔性自适应补偿节电系统

1、课题来源与背景：提高电网的电能质量及供电的可靠性是智能电网建设的必然要求，然而，随着大功率用电设备的大量投入，电力系统中非线性负荷大量增加，向电网中注入了大量的谐波和次谐波分量，导致交流电网中电压和电流波形严重失真，给电网带来了严重污染，造成电网电能质量的恶化，而电能质量的下降严重影响着供、用电设备的安全经济运行，并导致电能的额外损耗。为了提高供电质量、节约电能、保证智能电网的安全经济运行，2007年在上海市科委创新行动计划项目的资助下，该课题对电力用户侧柔性自适应补偿节电技术开展研究，并研制成功“电力用户侧柔性自适应补偿节电系统”。2、技术原理及性能指标“电力用户侧柔性自适应补偿节电系统”包括：电能质量柔性自适应补偿装置、电力用户电能质量优化与管理软件、无线通信子系统等3部分组成。电能质量柔性自适应补偿装置采用在线监测技术与分布式柔性自适应补偿技术，对电力用户侧的电量波形进行谐波滤除和无功补偿，从而提高电能质量，达到节电效果。电力用户电能质量优化与管理软件，一方面实现了电力用户侧用电的信息化管理，另一方面基于各电力用户的电能质量信息，得出优化的补偿方案，并反馈给补偿系统，实现电能质量的全局优化。无线通信子系统使用Zigbee无线通信技术实现补偿装置与优化管理软件之间双向信息交互。该系统可以实现对频率和大小都变化的谐波，以及变化的无功功率进行补偿，且补偿特性不受电网频率变化的影响，也不会与系统发生谐振，可靠性强，具体指标如下：(1)谐波补偿次数可在5-23次内可选或全补偿；(2)补偿率大于85%；(3)全响应时间小于20ms；3、技术的创新性与先进性：(1)系统集成的创新。将电力用户侧电量在线监测、自适应补偿、全局优化、用户侧信息管理集成于一个系统，这在国内外尚无类似系统；(2)集电能质量监测、评价与补偿于一体，避免各子系统间信息交互的时滞性，提高电能质量补偿品质；(3)实现了电能质量优化补偿装置的本地实时控制与集中的优化控制协同，从而提高系统的优化补偿效率，达到全局优化电能质量的目的。4、技术的成熟程度，适用范围和安全性：该节电系统技术成熟，能够进行大规模的推广应用，系统适用范围广，既可用于企业、事业单位、居民小区等系统用户，也可用于楼宇、办公室以及普通家庭。
上海电力学院
唐忠;杨俊杰;江友华;曹以龙;朱武;朱世交;汤乃云;蒋伟