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2024年7月,“电能质量管理员”作为国家新职业之一,正式纳入《国家职业分类大典》,并被标识为“绿色职业”。这不仅体现出国家对电能质量管理工作的高度重视,也折射出电力用户对电能质量的关注度与日俱增。
电能质量关乎千家万户。正值夏季用电高峰期,记者来到浙江宁波,采访了3名电能质量管理员。他们近期都在忙些什么?他们的工作内容有哪些技术含量?记者带你一探究竟。
监测分析电能质量
6月27日上午,在浙江省宁波市220千伏衣亭变电站,谢龙君正专心致志地采集电容器组电能质量数据,并将采集到的电压偏差、谐波等参数进行专业研判,为迎峰度夏期间电网安全稳定运行提供数据支撑。
谢龙君2014年开始在变电站从事变电站运维工作,主要负责变电站一次、二次设备以及电能质量在线监测装置的运维。2022年,谢龙君担任宁波供电公司运检部电能质量管理员,主要负责区域内360余座变电站电能质量监测分析与异常问题治理工作。
电能质量管理员是指从事电力系统电能质量测试、监测、评估、治理以及管理电能质量设备,进行调试、维修、改造的人员。电能是一种商品,其质量可以用指标描述,同时也可以被测量。稳定、优质的电能是保障生产生活高效运转的基石。“与用水类似,打开水龙头后,我们希望水是连续稳定的,水压过大或过小都会影响我们的用水体验。此外,过去喝上自来水就可以了,但现在我们都追求纯净水、矿泉水这类品质更高的水。电网中的谐波就类似于水中的杂质,会影响电的纯净度。”谢龙君解释道,工商业用户对谐波、电压波动等指标关注度更高,一般居民用户则主要关注电压的变化。
电能质量管理员虽然被列为新职业,但电能质量管理工作一直十分重要。
近年来,我国高端制造业和新能源发电产业快速发展,带动社会用电需求快速提升和变化,使得电能质量扰动产生及传播机理更为复杂,给电能质量管理带来新挑战。
2023年12月27日,国家发展改革委印发《电能质量管理办法(暂行)》,旨在加强电能质量管理,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,支撑电力系统安全、稳定、优质、经济运行。同时,《办法》也为推动各方共同参与电能质量管理、营造良好的供用电环境奠定了坚实基础。
6月初,宁波供电公司接到杭湾复能用户侧储能项目的接入电网申请后,立即组织相关专家研讨接入系统方案并开展电能质量报告评审,确保用户侧储能接入电网后,电能质量持续符合国家标准。
电能从生产到使用是一个整体,电力系统的发电、输电、配电、用电始终处于动态平衡之中,任何一个环节都会对电能质量产生影响,保障优良电能质量是“发输配用”共同的责任。
“对增量源荷接入的电能质量评估管理是我们的一项重要工作,目的是实现源头管控。以前我们在用户已经接入后去现场实测,发现有电能质量问题再要求用户去治理。现在我们变‘事后应对’为‘主动防治’,用户可以联系有资质的单位,利用仿真手段出具相关电能质量报告,再由我们组织相关专家进行评审并出具评审意见。”谢龙君表示,待客户设备投运后,电能质量管理员会再去现场进行实测,确保客户电能质量合格。
“同时,我们也在持续推进变电站电能质量在线监测全覆盖。”谢龙君介绍,目前,宁波供电公司已为265座110千伏及以上变电站加装电能质量在线监测装置,变电站覆盖率达66%,今年计划为60余座变电站加装该装置,覆盖率预计达80%以上。
提升居民用电获得感
夏日炎炎,空调是居民生活中的必需品。家住宁波市宁海县松竹新村的陈大姐,今年不用再担心夜里空调“带不起来”了。
松竹新村始建于1980年左右,有居民806户,属于城中村。该小区所属台区低压线路运行超20年,随着居民用电负荷以及充电桩等新型负荷的快速增长,原低压线路线径不足,部分区域负载率较高,部分末端用户大功率电器无法正常运行。
6月30日上午9点半,陈徐好乘车前往松竹新村。虽然该小区崇寺山公用变压器已提前完成了低压线路改造,但经过一个月的潮湿梅雨天气,陈徐好还是去看看才放心。
陈徐好今年29岁,2022年成为宁海县供电公司运检部的一名配电专职,工作期间参与了150余处老旧小区改造,调节公用变压器电压超1700台。正是这些积累,为他后来担任电能质量管理员打下了基础。
来到小区的变压器前,陈徐好仔细检查了设备。夏季是居民用电高峰期,空调负荷最为突出。春秋季居民空调总负荷为88千瓦,到夏天最热时空调总负荷可达到300千瓦,占该小区一台变压器负荷的75%,而这样的情况将持续两三个月。
“夏天用电高峰时空调开不起来,我最怕热,可太难受了!”去年夏天,陈大姐将情况反映到了供电公司。
“我们通过供电电压精益化管理系统监测时发现,松竹新村崇寺山公用变压器供区内,有3户居民处于线路末端,在用电高峰时段电压不稳定。”陈徐好介绍,为提升台区居民用电质量,宁海县供电公司于2021年开始对老旧小区的电力设施开展改造,对存在供电半径长、设备老旧、接挂用户多等隐患的线路和台区优先立项。今年3月底,宁海县供电公司完成了崇寺山公用变压器低压线路扩容、进户线电缆化改造等工作,提升了台区低压线路整体运行环境,居民的用电体验大大改善。
电压治理与民生息息相关。低电压和过电压都会对居民正常用电造成负面影响:如果长期电压过高,可能会烧坏家用电器;而电压过低,则无法正常带动用电设备。供电电压如果持续不稳,居民家里轻则跳闸停电、电器受损,重则有安全隐患。
今日,宁波地区阳光明媚,一扫梅雨季的沉闷,但陈徐好却多了一丝担忧。
近年来,宁波地区分布式光伏发展势头迅猛。今年前5个月,宁波分布式光伏装机容量达868.87万千瓦,分布式光伏占光伏总容量的84.8%。
从电网运行角度而言,分布式光伏大规模接入电网,其随机性与波动性会对电网安全稳定运行和电能质量产生较大影响。“屋顶大量分布式光伏接入电网后,台区可能出现过电压、三相不平衡、配电变压器重过载和谐波等问题,尤其对边远山村的台区安全稳定供电是一大考验。”陈徐好说。
沿着蜿蜒盘绕的山路向深处行驶,宁海县桥头胡街道烟厂村映入眼帘。日头高照,烟厂村村民屋顶上的光伏板熠熠生辉。
烟厂村有居民106户,这里有丰富的太阳能资源,年平均日照时数超2000小时,光伏发电装机容量达131.7千瓦,超过该村原变压器的容量,配电变压器出现光伏反向重过载现象,在光照充足时台区电压偏高。
“我们首先将变压器增容至200千伏安,并根据电压现状提前对变压器调档。同时,通知光伏企业控制光伏并网关口电压,减少光伏倒送引起的局部电压异常。目前,烟厂村1号公用变压器高电压问题有了显著改善,台区电压合格率由整改前的40%提升至96%。”陈徐好说。
今年上半年,宁海县供电公司已治理光伏反向重过载台区32个,完成台区增容布点56个,改造低压台区44个;完成供区内350余个供电质量问题台区治理,惠及用户25000余户。
服务企业“用好电”稳生产
电能质量管理员日常工作中的另一项重点工作,是走访企业客户,及时了解用户面临的电能质量问题,并进行必要的测试和出具解决方案。
2018年,葛凯梁担任宁波供电公司营销部用电检查专职,负责宁波市大用户电能质量治理提升工作。
宁波是浙江省工业重镇和重要的港口城市。2024年工信部发布的《制造业单项冠军发展白皮书》显示,宁波拥有104家国家级制造业单项冠军企业,形成覆盖37个工业大类的“冠军矩阵”。近年来,宁波市半导体、芯片、生物、航天等高端技术产业、战略性新兴产业快速发展,对电能质量提出了极高要求。
2016年,中芯国际(宁波)集成电路制造有限公司(以下简称“中芯公司”)落户宁波市北仑区。该企业专注于射频前端、微机电系统(MEMS)传感器特种工艺半导体领域,产品应用于5G通信与移动终端、智能家电与工业控制、工业物联网等多个战略性新兴产业。
“我们企业配备的半导体制造高端设备对供电连续性及电能质量要求极高。一旦遇到电压波动,生产设备会受到电能质量波动影响,出现报警或者停机,直接影响产品质量。如果遇到大幅值电压暂降甚至电力中断事件,可能导致生产线全停,造成生产线上所有产品报废。”中芯公司电气工程师李泉明介绍。
为此,葛凯梁指导中芯公司采用串联大功率不间断电源(UPS)的方式,确保生产线能获取接近完美的正弦波波形的交流电,保障芯片制造用电平稳。
葛凯梁说,最让他有成就感的,是为梅山大型自动化港口破解了电压暂降问题。
梅山港是国际化深水良港,配备36台远控桥吊、116台远控龙门吊以及102台无人集卡的自动化集群,电气化率达88%。港区内部集成31.25兆瓦风电、1.78兆瓦光伏发电、1兆瓦/2兆瓦时储能及桥吊重力势能回收系统,形成多源互补但潮流复杂的微电网,整体电力潮流难以预测,给供电可靠性带来严峻挑战。
为此,宁波供电公司联合宁波舟山港集团有限公司、宁波梅东集装箱码头有限公司、国电南瑞科技股份有限公司共同开展技术研讨,综合经济性、有效性、可实施性等因素,决定在码头10千伏侧安装并联电压补偿治理装置,解决电压暂降问题。
“宁波港现场供电系统有多个10千伏配电子站,用电负荷相对分散。相比于传统的治理方式,在10千伏供电子系统侧进行区域治理更加灵活。该装置体积小、响应快,适应港口负荷分散特性,改造过程零停电、零主网调整,装置故障时自动退出且不影响港口供电,实现‘无感治理’,年电压跌落事件降为0,设备运行寿命提升30%,安全生产连续性达100%。”葛凯梁介绍,此次治理方案也为芯片制造、汽车生产线等高敏感负荷场景提供可借鉴的技术样板,推动用户侧电能质量治理标准化。
在城市营商环境的评判维度中,企业用电稳定情况是一项重要指标。记者了解到,宁波营商环境评价连续多年排名浙江省前列。目前,宁波供电可靠率达99.9974%,较去年同期提升0.0017个百分点,综合电压合格率达99.99%,供电质量持续保持高水平。
(江灏、郑光泽、石颖海对本文亦有贡献)
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