科技创新促进智能电网电能质量提升

2 攻克电能质量监测与治理关键技术

项目团队通过理论分析、关键技术研究及实验验证，在低压负荷在线换相、电能质量治理决策支持、谐波量值准确传递和广域动态谐波监测治理方面取得重要突破，取得了系列电能质量监测与治理关键技术研发成果。构建的集监控系统、治理方法与设备、技术标准为一体的电能质量监测与治理技术体系，极大促进了我国智能电网电能质量的有效提升。

一、低压负荷在线智能换相技术

项目团队发明了可以自动实施低压负荷在线调相的操作方法和智能型低压负荷在线换相装置，该装置充分融合了机械开关和电力电子器件的优良性能，满足可控性、实时性、在线性、无冲击性和无损性等功能需求，实现了低压负荷在线相序自动调整，解决了依靠人工调整负荷不安全、不及时、不准确等问题。

团队研制的广义电能质量控制终端，集无功补偿、有载调压、有载调容等功能于一体，可实现数据采集、信号处理及实时协调控制，有效解决了配电台区多种因素引起的低电压问题。

二、电能质量监控与治理决策支持技术

项目团队提出了集多功能控制操作的电能质量监控方法，综合解决配电台区配电变压器空载损耗大、功率因数低、电压越限和三相负荷不平衡等问题，提升低压配电网经济运行水平，提高管理效率，改善供电质量，实现了电能质量综合控制。

团队研发的电能质量监控与辅助管理决策支持平台系统，通过电能质量在线仿真与决策，实现对电能质量的现状分析、单点治理、协调治理、仿真查询和辅助管理决策支持功能，有效解决了监测系统功能单一、信息孤立以及电能质量综合治理决策工具缺乏等问题，提高了电能质量综合治理的准确性和有效性。

三、谐波量值准确传递技术

项目团队提出的一种谐波信号发生方法，实现了100次以内标准信号发生，研制出达到与国外同类产品相当的技术指标的谐波功率源及谐波标准表，解决了谐波检定装置高准确度与低成本控制的矛盾。

团队提出的多重平均自适应谐波分析算法，提高了谐波分析准确度，达到国际计量局(BIPM)颁布的各国最高谐波校准测量能力(CMC)世界前列;研制的电能表检定装置可准确计算出计量误差，解决了标准谐波信号准确发生、计量及监测设备准确赋值等问题。

四、广域动态谐波监测治理技术

项目团队提出的分频段采样同步控制方法，实现了多谐波源复杂工况下的准确监测与评估;提出的基于快速傅里叶变换的谐波电流补偿方法，能够保证谐波电流补偿精度。

团队研制了0.4千伏～35千伏系列谐波治理装置，构建了首套广域同步谐波监测系统，解决了谐波快速跟踪与精确补偿的难题。

3 项目应用

成效显著

项目研发的装置和系统已得到推广，用于电力、质监系统的34家省级以上计量技术机构，覆盖27个省、747座电气化铁路牵引站、27座换流站以及新能源发电场、配电网，监测点达10897个，发现140座电气化铁路牵引站存在谐波超标现象，解决敏感用电设备不能正常运行问题30余起，解决2203.7万户低电压问题。

项目成果的应用有效改善了电网和广大用户的电能质量，为集成电路、精密制造、纺织等行业提供优质电源，提高了企业生产效率和产品合格率，降低了电能质量问题造成的经济损失，取得了良好的社会效益。

提供智能电网电能质量监控与治理决策支持

系统硬件架构图