電能質量監(jiān)測裝置在某單晶硅棒光伏產(chǎn)業(yè)基地的應用

安科瑞張俊杰

摘要：

太陽能光伏作為可再生能源領域的重要支柱，正迎來快速發(fā)展。大量電力電子設備應用雖然推動了太陽能光伏領域的發(fā)展，但同時也帶來了諸多電能質量問題，成為制約其健康發(fā)展的關鍵因素。其中，電壓波動、諧波污染、頻率偏差等問題尤為常見，這些問題不僅影響了設備的正常運行，還可能對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量造成負面影響。電能質量監(jiān)測裝置作為先進的電力監(jiān)測工具，能夠實時、準確地監(jiān)測電網(wǎng)中的電能質量指標，為企業(yè)提供可靠的數(shù)據(jù)支持，幫助企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)并解決電能質量問題，保障生產(chǎn)線的穩(wěn)定運行。此外，它還有助于提升生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，并推動企業(yè)實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。

關鍵詞：新能源；電能質量；光伏；諧波；

1 項目概況

某光伏企業(yè)位于四川省宜賓市，是當?shù)刂匾墓夥髽I(yè)之一。該公司主要從事太陽能光伏電池的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，是集“研、產(chǎn)、銷”為一體的光伏科技企業(yè)。作為光伏產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán)，它致力于通過技術**和產(chǎn)業(yè)升級，推動太陽能光伏電池的發(fā)展。此外，公司還參與分布式光伏電站的建設，利用廠房屋頂?shù)瓤臻g進行光伏發(fā)電，為綠色能源的發(fā)展做出貢獻。

本項目是單晶硅棒光伏產(chǎn)業(yè)基地年產(chǎn)20GW單晶硅棒項目。該項目在宜賓高新區(qū)投建，總投資約45億元，占地面積廣，將形成年產(chǎn)20GW單晶硅棒的生產(chǎn)能力。項目的實施將進一步擴大該企業(yè)的產(chǎn)能優(yōu)勢，提升該企業(yè)的品牌競爭影響力，同時也將為宜賓市的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的活力。預計項目滿產(chǎn)后將實現(xiàn)年產(chǎn)值顯著增長，并帶來大量的稅收，為當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展作出重要貢獻。此外，該項目還將推動宜賓市光伏產(chǎn)業(yè)鏈的完善，加快構建光伏產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，提升宜賓在全球光伏產(chǎn)業(yè)中的地位和影響力。同時，項目的實施還將為當?shù)貏?chuàng)造大量的就業(yè)崗位，提高居民收入水平，推動地方經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

2 項目需求

本次項目為該單晶硅棒光伏產(chǎn)業(yè)基地10/0.4KV用戶變電站項目，該變電站總共有30路高壓進線，在其中14路進線處安裝電能質量監(jiān)測裝置實時監(jiān)測各路進線的電能質量參數(shù)，監(jiān)測生產(chǎn)過程中可能遭遇的電能質量問題并為電能質量問題治理提供依據(jù)。單晶硅棒是太陽能電池的重要原材料，在生產(chǎn)過程中可能遇到的電能質量問題主要包括以下幾個方面：

（1）電壓波動與閃變：

高功率設備及工藝過程導致電力負荷快速變化，進而沖擊電網(wǎng)，引發(fā)電壓波動。電力電子設備如中頻爐和直流爐產(chǎn)生的電流諧波干擾電網(wǎng)正常運行，加劇電壓波動和閃變。電網(wǎng)容量、阻抗分布及無功補償?shù)茸陨硖匦酝瑫r也會影響電壓穩(wěn)定性。除此之外外部因素如天氣、其他設備運行狀況和電網(wǎng)負載變化也會對電壓穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

（2）諧波污染：

單晶硅棒的生產(chǎn)過程中，涉及到了多個階段，如加料、熔化、縮頸生長、放肩生長、等徑生長和尾部生長等，這些階段通常需要使用各種電力電子設備，如中頻爐、直流爐、大功率開關電源等。這些電力電子設備在工作過程中，普遍采用半導體可控整流方式，這種方式會產(chǎn)生大量的電流諧波。這些諧波不僅會對電網(wǎng)造成污染，降低電能質量，還可能對生產(chǎn)設備造成干擾，甚至損壞設備。

（3）頻率偏差：

電力系統(tǒng)的頻率偏差會對單晶硅棒的生產(chǎn)過程產(chǎn)生影響。例如，電動機的轉速會隨頻率變化而變化，這可能影響到設備的正常運行和產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性。

電能質量監(jiān)測裝置能夠實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，從而避免生產(chǎn)過程中的電壓波動和閃變問題。同時，該裝置還能**監(jiān)測并分析電流諧波，幫助生產(chǎn)廠家迅速解決諧波干擾，防止設備損壞和生產(chǎn)中斷。此外，通過監(jiān)測功率因數(shù)、電能損耗等指標，電能質量監(jiān)測裝置能夠提升電力系統(tǒng)的效率，減少能源浪費，實現(xiàn)更經(jīng)濟的生產(chǎn)。更重要的是，該裝置還能提高用電**，及時發(fā)現(xiàn)電壓失調、電壓暫降等電能質量問題，并采取相應措施，防止設備故障和**事故的發(fā)生。因此，為了監(jiān)測這些電能質量問題，選擇在高壓重要進線處安裝電能質量監(jiān)測裝置APView500。

該設備主要實現(xiàn)的功能如下：