國內首套低壓直流電能質量分析儀研發成功

科技日報訊 （通訊員蘇燦 周文 齊錦濤 記者劉廉君）近日，國內首套低壓直流電能質量分析儀在國網河北電科院投入使用，並率先開展多個低電壓等級直流電能質量測試分析。

當前，國內直流配電工程建設步入了快速發展階段。直流配電系統通過電力電子技術，以直流形式實現源荷儲的互聯和調節，具有供電容量大、可靠性高、源荷適應性強等優勢。

與交流配電系統不同，直流配電系統中由於缺少慣性元件，其中各類電力電子器件產生的電能擾動在系統中傳播更快，極易造成事故擴大。此外，直流配電系統不具有頻率和相角的概念，電能質量問題的產生機理和評估指標均與交流系統存在較大差異，交流電能質量的常規測試和分析方法不再適用。

為求解直流電能質量測試難題，國網河北電科院技術人員深度分析直流電力系統典型拓撲結構和運行機理，從交直流配電網供電品質交互影響的關鍵因素出發，在電壓波動和紋波係數基礎上提出了快速電壓變化和紋波頻譜測試分析方法，研發出能夠表徵低壓直流特徵指標的直流電能質量測試技術，並配套研製出適用於1500伏及以下的低壓直流電能質量分析儀。為驗證裝置實效性，研究人員選取直流微網、分佈式源網荷和電動汽車充電樁等典型直流應用場景，分別完成了±375伏、400伏和±110伏等多個低電壓等級直流配電系統電能質量測試。

測試結果顯示，該裝置不僅可以監測分析直流系統中電壓偏差、紋波、閃變以及不平衡度等穩態參數，還能夠捕捉和測量直流電壓暫升暫降、短時中斷等暫態參數，以12.8千赫茲超高採樣頻率，實現對直流配電系統運行全量參數的精確測量。

據介紹，該裝置的研製成功將滿足低壓直流配電系統的電能質量測試需求，同時為直流配電工程的規劃設計、運行維護以及直流電能質量標準制定提供了有力依據。