如何提高新能源电力产业电能质量？江苏常州企业研制出新装置
4月12日，在江苏省常州市召开的Y型链式网络无源滤波装置技术研发与应用成果发布会上，中国机电一体化技术应用协会流程工业分会、上海电科所、江苏嘉诚中贝能源科技有限公司达成合作共识，将联合牵头新能源电力产业关键技术标准的制定，探索重大创新成果推广与产业化应用。
发布会现场
中国机电一体化技术应用协会流程工业分会副秘书长、高级工程师赵瑛介绍，当前我国电力结构的改变和负载类型的增多，带来的谐波、电压暂降等各种电能质量问题越来越多，这对一些高精尖制造业隐患极大。如，新能源发电增长迅速，其中光伏逆变器是典型的非线性负载，发电过程中会产生谐波；当前大规模建设的直流充电桩，其逆变器在充电过程中也容易产生电能质量问题，污染电网。尤其是对于电网供电能力欠发达但新能源资源丰富的地区，电能质量不合格不仅导致接入国网侧不成功，而且使负荷侧设备发生故障的频率甚至损毁的事故频率越来越大。
我国的能源消费需求不断提高，其中发展新能源产业为我国新能源的使用起到了积极的促进作用。在“30·60”碳达峰和碳中和愿景目标影响下，我国政府出于环境保护与经济发展的双重目标，大力支持新能源产业发展。《“十三五”以来中国企业节能减排状况调查报告》（以下简称《报告》）中，实行差异化执行，并保持相对稳定性。《报告》建议，“十三五”后半时期，在企业层面，不断完善制度，继续以技术管理双轮驱动开展节能减排。政府应不断完善碳排放等市场化节能减排机制，持续推动以清洁能源、可再生能源为方向的能源结构转型，大力发展绿色金融助力节能减排。目前，流程工业正在通过新能源摆脱或降低对化石能源的依赖，这是双碳背景下的目标，也是流程工业降碳减排降能耗的有效手段。
针对我国能源电力产业存在的问题，国家发展和改革委员会专门制定了《电能质量管理办法（暂行）》（以下简称《办法》），并自 2024年4月1日起正式施行。该《办法》，旨在为加强电能质量管理、保障电力系统电能质量水平、优化电力营商环境、更好满足电力用户电能质量需求，以及支撑电力系统的安全、稳定、经济运行。
值得一提的是，江苏嘉诚中贝能源科技有限公司紧跟国家关于能源转型、绿色发展的政策导向，将清洁、高效、可持续的能源技术作为研发重点，加速推动产品技术升级。此次，该公司发布的Y型链式网络无源滤波补偿装置，实现了多方面的突破与创新，能有效吸收电力系统的谐波电流以及降低谐波电压，从而达到提高电能质量，减少由于谐波污染所产生的能耗，具有广泛的应用前景。
江苏嘉诚中贝能源科技有限公司董事长刘学宝介绍，该装置总运行功耗仅为装机容量的0.3%—0.5%，且链式无源分相滤波补偿节能装置运行安全可靠、数字通信投切能力强、滤波范围宽，鲁棒性强、免维护，在谐波污染下运行有功节电率3%-8%。装置在传统无源滤波技术的基础上，衍生出Y型电阻网络拓补结构，实现了滤波与补偿及有功功率损耗小的高效结合。这种结构能有效滤除电网中的谐波，同时能够提供无功补偿，提高电能质量。其次，与传统的滤波补偿装置相比，Y型链式网络无源滤波补偿节能装置，通过减小运行功率损耗，有效降低设备的运行成本，使装置本身就体现出更高的性价比。
上海电科所智慧电能产品经理陈勤看来，该装置通过不同响应频率的支路组合，组成链式结构，使装置的滤波频率适应性更强，能够适应2—63次的谐波电压，电流吸收；通过负荷特性及原始谐波数据模拟仿真计算已知滤波补偿节能装置运行数据，通过不同支路组合可广泛应用于不同规模、不同类型的电网系统，满足不同行业的电力需求，为解决电网中的谐波污染和无功损耗等突出问题，提供了新的选择。
“目前，该装置已成功应用于钢铁铸造业、汽车焊装车间、水泥、造纸、窑炉、光伏、制药等产业。”江苏嘉诚中贝能源科技有限公司技术总监林在荣介绍，该公司还针对电能质量设备行业的标准和规范体系还不完善，以及缺乏统一的认证制度和行业准入标准等，导致市场上出现一些质量不合格、作假等问题，在中国电器工业协会标准化工作委员会指导下，联合上海电器科学研究所(集团)有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、西安交通大学、国网常州综合能源服务有限公司、国网江苏省电力有限公司常州供电分公司等制定了《分布式发电及配电网系统无源滤波装置》团体标准，并于去年正式实施。
“电力的服务要求已经悄然从‘保电量’转向‘保电质’，加强电能质量管理，保障电力系统电能质量水平迫在眉睫。”常州市科技局四级调研员李振华说，下一步，要进一步优化能源行业技术标准体系，加大力度推广应用新技术新装备，推动新能源产业与智能制造等产业深度融合，促进新能源产业向高端化、智能化、绿色化方向发展，为实现国家能源转型和绿色发展目标作出更大贡献。