優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)

特拉華PPP中安裝了3種PQDs: DVR、快速切換開關(guān)(fast transfer switch, FASTRAN)、先進(jìn)固態(tài)無功補(bǔ)償裝置(advanced solid state var compensator, ASVC)。采用兩個(gè)變電站Delaware和Park給工業(yè)園區(qū)供電，其中Delaware為主供電電源，Park為備用電源，通過FASTRAN進(jìn)行切換。DVR安裝在內(nèi)部連接點(diǎn)(point of interaction, POI)與母線之間，用于維持母線1的電壓在正常范圍內(nèi)，ASVC'連接在母線3上，提供無功支撐，用于防比FASTRAN動(dòng)作時(shí)，母線3上出現(xiàn)電壓閃變。

3種PQD、之間的相互協(xié)調(diào)運(yùn)行如下 :

1）DVR和FASTRAN之間相互協(xié)調(diào)動(dòng)作，主要解決電壓暫降與短時(shí)間/長時(shí)間供電中斷問題。在DVR開通條件下，電壓暫降幅值小于或等于6200，持續(xù)時(shí)間超過2ms，則FASTRAN動(dòng)作。在DVR斷開條件下，如果暫降幅值小于或等于8000，持續(xù)時(shí)間超過2ms，則FASTRAN動(dòng)作。當(dāng)DVR能量耗完時(shí)，則FASTRAN立即進(jìn)行切換。

② ASVC'采用獨(dú)立控制，與FASTRAN,DVR之間沒有協(xié)調(diào)運(yùn)行。

作為一種對電能質(zhì)量問題的總體解決方案，“定制電力”的概念首先由NARAIN U. HINU(}RANI在1988年提出，它是應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量控制，為用戶提供特定需要的電力供應(yīng)技術(shù)。

從定制電力概念提出以來，定制電力無論是從裝置本身研究還是推廣應(yīng)用方而都取得了極大進(jìn)展，在工業(yè)、商業(yè)、制造業(yè)以及家庭用戶中均得到應(yīng)用 。

作為定制電力技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要方而，優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)(premium power park, PPP)的概念在1992年由西屋公司提出，它是指綜合利用各種電能質(zhì)量治理設(shè)備為用戶提供不同電能質(zhì)量等級的電力服務(wù)，包括基本服務(wù)、附加服務(wù)和優(yōu)質(zhì)服務(wù)。它特別適合于負(fù)荷相對集中的大用戶或用電區(qū)域，它們對供電可靠性要求較高并具有不同電能質(zhì)量等級需求。

在國外，從1999年世界上第一個(gè)PPP—特拉華PPP的應(yīng)用，到加州大學(xué)歐文分校的大學(xué)園區(qū)的建設(shè)，15年來，PPP的應(yīng)用從工業(yè)、制造業(yè)等傳統(tǒng)領(lǐng)域逐漸拓展到信息技術(shù)、生物工程和新材料等高新技術(shù)行業(yè)。PPP中的供電電源不僅包括了傳統(tǒng)市電電源，而且還融合了可再生能源、燃料電池、微型燃?xì)廨啓C(jī)等本地電源。在我國，PPP的研究也逐漸引起關(guān)注，并己開展示范工程建設(shè)，2012年分別在北京大興區(qū)太陽能材料公司和廈門哀鴻科技公司開始示范工程的建設(shè)，預(yù)計(jì)均在2014年中期投入運(yùn)行。另外，在貴州興仁、遼芍錦州等地方也正在積極開展PPP的建設(shè)。有鄉(xiāng)PPP建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)也在擬定中。

優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)己成為綜合解決敏感用戶電能質(zhì)量問題的趨勢，敏感用戶因優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)可以提供優(yōu)質(zhì)電能而紛紛入駐。園區(qū)內(nèi)的電能質(zhì)量治理由配電網(wǎng)主導(dǎo)，配電網(wǎng)兼具電能質(zhì)量治理所需技術(shù)基礎(chǔ)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，可針對敏感用戶需求制訂優(yōu)質(zhì)供電規(guī)劃，保證治理措施的針對性和有效性;通過不同特性和有效范圍的治理設(shè)備在園區(qū)內(nèi)的合理分布規(guī)劃，可最大限度將現(xiàn)有資源進(jìn)行優(yōu)化配置。既提高了優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)的整體電能質(zhì)量，又保證了對用戶的供電質(zhì)量，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)優(yōu)質(zhì)供電方案規(guī)劃需要以用戶的電能質(zhì)量需求為基礎(chǔ)，公用配電網(wǎng)針對用戶的用電負(fù)荷性質(zhì)、生產(chǎn)方式、受電能質(zhì)量擾動(dòng)可能產(chǎn)生的技術(shù)經(jīng)濟(jì)后果等信息，設(shè)計(jì)技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)可行的電能質(zhì)量治理方案。通常治理設(shè)備容量越大，有效范圍越廣，成本就越高。對園區(qū)內(nèi)用戶進(jìn)行電能質(zhì)量需求等級劃分，把敏感負(fù)荷從不易受電能質(zhì)量波動(dòng)影響的普通負(fù)荷中隔離出來，采用定制電力技術(shù)進(jìn)行特殊供電，可以大大節(jié)約治理成本，提高電能質(zhì)量治理的經(jīng)濟(jì)性和可行性。針對電力用戶按需、分級供電是提高園區(qū)內(nèi)電能質(zhì)量，減少電力用戶因電能質(zhì)量承受的經(jīng)濟(jì)損失的有效途徑，也是優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)建設(shè)需要解決的重要問題。

電能是電力市場的主要商品，不同質(zhì)量商品價(jià)值存在差異，電能按質(zhì)定價(jià)己成為發(fā)展趨勢。電能質(zhì)量治理的最終目的是在提升電網(wǎng)電能質(zhì)量水平的基礎(chǔ)上，使供用電雙方實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。配電網(wǎng)作為公共服務(wù)部門只需在公共連接點(diǎn)處滿足優(yōu)質(zhì)園區(qū)的基本電能質(zhì)量指標(biāo)，沒有向更高需求的用戶提供優(yōu)質(zhì)供電的義務(wù);作為電力市場的重要參與者，在為電力用戶提供優(yōu)質(zhì)電能的同時(shí)也要獲得合理的收益。配電網(wǎng)參與電能質(zhì)量治理的收益可以通過電能質(zhì)量附加電價(jià)的方式獲得。電能質(zhì)量附加電價(jià)應(yīng)能夠正確反映電能質(zhì)量治理成本，同時(shí)具有調(diào)節(jié)功能即引導(dǎo)用戶積極參與電能質(zhì)量治理，從而提高園區(qū)整體電能質(zhì)量水平。

電能質(zhì)量是與電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)的電力市場輔助服務(wù)，劣質(zhì)電能可能造成設(shè)備損壞、產(chǎn)生次品或廢品、產(chǎn)生額外電能損耗等，給電力用戶造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)因提供良好質(zhì)量的電能而吸引了大量敏感負(fù)荷用戶，對園區(qū)內(nèi)用電負(fù)荷進(jìn)行分級供電，以用戶各取所需的方式可以最大限度進(jìn)行治理設(shè)備容量優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效的提高園區(qū)內(nèi)整體供電質(zhì)量。現(xiàn)有的電能質(zhì)量分級研究多數(shù)是基于電能質(zhì)量現(xiàn)值或電能質(zhì)量評估指標(biāo)進(jìn)行。IEC61000-2-4國際標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)電磁干擾對用戶的影響將額定電壓35kV，頻率50Hz或60Hz的電磁環(huán)境分為三個(gè)等級，并規(guī)定了各等級的電能質(zhì)量限值。第一級適用于受保護(hù)的敏感負(fù)荷，包括計(jì)算機(jī)、精密實(shí)驗(yàn)器材及對受電能質(zhì)量擾動(dòng)影響嚴(yán)重的用戶生產(chǎn)設(shè)備等。第二級適用于公共連接點(diǎn)或工業(yè)用戶內(nèi)部連接點(diǎn)，第三級適用于存在大型電機(jī)頻繁啟動(dòng)、焊接設(shè)備、負(fù)荷快速變化等擾動(dòng)的惡劣電磁環(huán)境 。

合理劃分供電等級和有效利用各種電能質(zhì)量治理裝置設(shè)計(jì)供電方案是優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)建設(shè)中需要解決的兩個(gè)重要問題。特拉華優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)安裝了三種定制電力裝置動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(Dynamic Voltage Restorer DVR )、先進(jìn)固態(tài)無功補(bǔ)償裝置(Advanced Solid State VAr Compensatory ASVC )、快速切換開關(guān)(Fast Transfer Switch FASTRAN)。2100433B

通過對優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)實(shí)際應(yīng)用和建設(shè)情況以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析，可知 :

1 實(shí)際的優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)主要在工業(yè)上，正發(fā)展成具有可再生能源、燃料電池供電，有IT行業(yè)、汽車制造商、金融業(yè)作為重要負(fù)荷的現(xiàn)代化優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)。

2 在PPP的供電形式上，主要是采用在雙饋或三饋線路通過一條PC'C'母線來給3種電能質(zhì)量等級的負(fù)荷供電。

3在裝置之間的協(xié)調(diào)上，研究較少。主要是DVR或DSTATCOM與STS，以及DVR或DSTATCOM與儲(chǔ)能裝置協(xié)調(diào)來保護(hù)關(guān)鍵用戶的供電質(zhì)量。

4 優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)的電網(wǎng)正朝著既帶有交直流母線，又帶有定制電力裝置的能夠?qū)崿F(xiàn)多級供電質(zhì)量等級的方向發(fā)展。在定制電力裝置的選擇上，不僅會(huì)采用DVR, DSTATCOM等傳統(tǒng)的裝置，還會(huì)采用UPQC:等功能強(qiáng)大的復(fù)合型裝置。

有關(guān)PPP的研究主要集中在3個(gè)方而電能質(zhì)量等級的劃分、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及供電喊源和電能質(zhì)量裝置(power quality devices, PQDs的協(xié)調(diào)。在電能質(zhì)量等級劃分方而，一般將供電歸量劃分為普通供電、優(yōu)質(zhì)供電和最優(yōu)供電3個(gè)等級。在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方而，主要集中在實(shí)形不同電能質(zhì)量等級供電和提高供電可靠性上，如過改變供電電源的類型、供電方式以及增加PQD種類或改善其功能。但是，電能質(zhì)量等級的劃分只是為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)，而拓寸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)只是為提高供電可靠性和實(shí)現(xiàn)不同電能質(zhì)量等級的供電提供了一個(gè)框架，要達(dá)到優(yōu)質(zhì)供電目的，供電電源和PQD、之間的有機(jī)協(xié)調(diào)重要。

日本仙臺(tái)市多級電能質(zhì)量供電系統(tǒng)示范基地位于仙臺(tái)市西北部的國見區(qū)困0 2003年經(jīng)濟(jì)部、貿(mào)易部和工業(yè)部實(shí)行多級電能質(zhì)量供電系統(tǒng)，2004年新能源工業(yè)技術(shù)發(fā)展部(NED())對該供電系統(tǒng)進(jìn)行了研究和測試。測試地點(diǎn)是在東北福社大學(xué)園區(qū)和仙臺(tái)市園區(qū) 。

東北福社大學(xué)有許多類型的建筑:大學(xué)禮堂、實(shí)驗(yàn)室、門診部、基礎(chǔ)醫(yī)療設(shè)施、訓(xùn)練中心以及宿舍。在仙臺(tái)市園區(qū)主要有:一個(gè)高中學(xué)校和一個(gè)水處理設(shè)施。

曹妃甸鋼鐵電力園區(qū)：規(guī)劃面積46.8平方公里。園區(qū)已實(shí)施項(xiàng)目42項(xiàng)，總投資1600億元。

其中，首鋼京唐鋼鐵廠一期、曹妃甸阿科凌5萬噸/日海水淡化、二十二冶鋼結(jié)構(gòu)制造等項(xiàng)目已建成投產(chǎn)。未來將重點(diǎn)發(fā)展以鋼鐵、電力、海水淡化等產(chǎn)業(yè)為龍頭的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈集群，構(gòu)筑以首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司、華潤電力(唐山曹妃甸)有限公司、北控水務(wù)集團(tuán)等企業(yè)為龍頭的鋼鐵、電力-海水淡化-濃鹽水綜合利用兩大循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈條，逐步形成高效綜合利用資源、能源的循環(huán)經(jīng)濟(jì)新型工業(yè)化園區(qū)。

內(nèi)容簡介

《創(chuàng)建電力優(yōu)質(zhì)工程策劃與控制》是電力建設(shè)專家們多年來實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和集體智慧的結(jié)晶。作者從質(zhì)量管理的理念人手，通過闡述電力優(yōu)質(zhì)工程的策劃和控制，全面、系統(tǒng)、科學(xué)地介紹了提高電力建設(shè)質(zhì)量水平的方法和途徑，為工程質(zhì)量管理的進(jìn)一步發(fā)展和完善起到了積極的指導(dǎo)作用?！秳?chuàng)建電力優(yōu)質(zhì)工程策劃與控制》主要內(nèi)容包括創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)工程的理念、創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)工程現(xiàn)場質(zhì)量管理要點(diǎn)、創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)工程的策劃與控制、過程控制與持續(xù)改進(jìn)、中國電力優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)評選辦法（2008版）要點(diǎn)、附錄等內(nèi)容。全書理念清晰、內(nèi)容詳實(shí)、緊聯(lián)專業(yè)、圖文并茂，具有較強(qiáng)的針對性和可操作性。　《創(chuàng)建電力優(yōu)質(zhì)工程策劃與控制》可適用于從事電力建設(shè)工程質(zhì)量管理的建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試單位有關(guān)技術(shù)、管理人員使用。2100433B

《創(chuàng)建電力優(yōu)質(zhì)工程策劃與控制4》由中國電力建設(shè)專家委員會(huì)編，介紹創(chuàng)建電力優(yōu)質(zhì)工程的管理以及建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、調(diào)試單位、生產(chǎn)運(yùn)行單位如何進(jìn)行電力工程的質(zhì)量控制，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)工程的標(biāo)準(zhǔn)。提出了設(shè)計(jì)優(yōu)化、深度調(diào)試的項(xiàng)目及管控要點(diǎn)，介紹了各個(gè)環(huán)節(jié)的控制方法及要素，并以工程實(shí)例做引導(dǎo)，為電力工程創(chuàng)優(yōu)提供借鑒。《創(chuàng)建電力優(yōu)質(zhì)工程策劃與控制4》可供從事電力建設(shè)工程質(zhì)量管理的建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工調(diào)試和運(yùn)行等單位有關(guān)技術(shù)、管理人員使用。