治理装置

目前，国家电网公司高度重视配电网发展，每年投入大量资金用于配电网建设改造。然而，对于配电网网架薄弱的偏远地区、育网海岛地区以及新能源密集地区，配电网建设改造费用高昂，电能质量间题也较为突出。对于“高海边无”地区，电能质量问题更是非常突出，对居民的生存生活造成巨大影响。 基于大数据云平台的综合功率治理装置的研制，采用大数据云平台和先进电力电子技术，有效解决了电压、谐波、无功、三相不平衡等问题，为配电网提供高品质电能。 随着风电、光伏、储能以及大量非线性负荷的广泛接入，该设备的应用将更为广泛。项目成果已在连云港地区得到推广应用，获得较高评价。2018年公司将继续加大宣传推广力度，实现更加的经济和社会效益。 项目成果适宜在电力行业全面推广应用。

采用同步编码开关技术进行过零投切电容器，应用于低压配电台区，通过补偿谐波、无功功率及调节三相平衡，实现降低线损和变压器损耗的目的，提高电能质量和供电质量。

我国的农村电网自“十一五 ”基本完成“村村通、户户通 ”， 实现人人有电用，有效支撑国家脱贫攻坚战略落地。随着国民经 济的不断发展，农村电气化进程也取得了长足进步，用电需求由 原来的“看个电视、亮盏灯 ”演进至空调、冰箱、洗衣机等现代 电器普遍覆盖。至 2021 年末，全国农村居民平均每百户空调拥 有量为 89 台， 比 2012 年提高 250.8%；平均每百户电冰箱拥有 量为 103.5 台，比 2012 年提高 53.8%；平均每百户洗衣机拥有 量为 96.1 台，比 2012 年提高 42.9%。因此，由此引发的农网用 电需求更是迅猛攀升。

ANSNP中线安防保护器作为壁挂模块，主要是治理中性线中由3N次谐波造成的过大电流和三相不平衡情况，尽量装在靠近负载的末端，一般是楼层配电间等地方，不易安装在配电房中。无源零序电流治理装置只能治理中线中某些特定次谐波电流，而ANSNP中线安防保护器既可以治理中性线中3N次谐波造成的过大电流，又可以治理三相不平衡问题，因此两种产品是不一样的。

提出了一套创新性的解决方案和配套产品，产品包括配网电能柔性治理装置，治理装置可以有效解决新型配电网电压越限问题，以及谐波治理和无功补偿难题；采用自适应智能变压器可以解决反向重过载问题，提升配电网承载能力；采用电容取电型网源断路器和人工智能算法，能够提升新型配电网故障处理能力。

“你们加装了这台新装置后，每天不管几点，我家的电钢磨想用就用。”4月6日，湖北省恩施市白杨坪镇瓷竹沟村村民刘道兴对回访用电情况的恩施市供电公司员工说。刘道兴说的新装置，是国网湖北省电力有限公司自主研发的新一代微储能型末端电网低电压治理装置。该装置于2022年年初研发，经过不断的功能完善，于近日正式应用，可自动向电网补偿功率，为负荷供电，提高线路末端电压。

本项目依托“电力系统运行与控制山西省重点实验室”、“新能源电力系统国家重点实验室”，以高占比新能源接入的互联电网和卫星发射中心、电铁等高危敏感电力负荷为研究对象，首次提出了网荷协调发展的电能质量一体化监测、精细化评估和优化控制关键技术，项目成果已大规模应用于实际工程。创新性提出了基于模糊控制和粒子群算法的谐波和电压暂降监测统一的优化配置方法，从规划层面进行网荷协调的电能质量扰动优化监测，实现了有限监测点下的信息整体可观：协调考虑网-荷之间的兼容性，提出了云病法谐波电流概率分布模型，并首次提出了一种考虑治理效果的谐波污染多限值评估方法，实现了电能质量精细化评估；针对优化控制，提出了治理设备APF的改进单周控制方法和优化策略，建立了治理装置补偿特性分析模型库，通过“太原卫星发射中心-义井变电站”的“网一荷”协调综合治理工程示范应用，为负荷多样化、网荷交互影响复杂化的区域电网电能质量治理提供了综合解决方案；同时，开发了涵盖监测、管理与治理决策功能的电能质量智能信门息系统，实现了整体可观测。

项目研究开发基于电力电子技术的电能质量综合治理装置，攻克了高精度高鲁棒性检测、调制、控制等技术难题，取得了集理论、控制技术、产品、应用于一体的系列成果，解决了现有治理装置功能单一，体积大，调节精度差的问题，实现了三相不平衡调整、无功精确补偿、双向无级调压、动态谐波治理。 本项目解决了一系列低压配网电能质量综合治理装置的关键技术，有效提高配网电能质量，保证电网的稳定运行。

目前水轮发电机组轴承油槽，因结构设计形式、制造安装质量以及运行工况等因素的影响，运行中存在甩油及油雾溢出现象。不管是早期机组还是近期机组、国内外的机组，立式或卧式机组均会出现油雾困扰问题。 本项目主要涉及一种水轮发电机轴承油雾的综合治理系统及方法，包括轴承和转轴，转轴的上端设有轴承油槽，轴承油槽上设有高密封盖，高密封盖通过组合密封与转轴相连，组合密封还将所述高密封盖分为上下两个腔室，上腔室设有送风装置，下腔室设有油雾自动处理装置；轴承的下端还设有与转轴相连的接油槽。本项目以发电机油雾来源采取密封阻挡与抽吸回收的治理方法，彻底解决了水轮发电机油雾的难题，保障水轮发电机组安全稳定运行；不改变发电机轴承结构，以发电机油雾来源采取密封阻挡与抽吸回收的方法，彻底解决了油槽油雾，安装便捷，后期维护量小，实用性强。

新能源发电通过电力电子装备并网，引发了大量的电能质量问题，谐波、振荡、电压暂降等典型电能质量问题极为突出，使得新能源电力系统的适应性和可靠性严重不足。然而，多种类电能质量问题机理复杂，其呈现出典型的宽频带、多模态、时变、高度耦合等现象，难以精确建模、分析、评估和治理；传统电能质量治理装置多针对单一电能质量问题开展治理、利用率低、成本高、效果差，难以在新能源电力系统中规模化应用。因此高效、准确、经济地构建新能源电力系统整体电能质量治理方案并研发高效、经济型电能质量治理装置，已成为行业内亟需解决的关键共性技术难题。 项目团队针对新能源电力系统的电能质量问题，积极开展新能源并网电能质量治理关键技术研究，经过近13年研究攻关，建立了内蒙古地区电能质量监测和控制系统，攻克了广域新能源电力系统快速电能质量分析和评估关键技术，研发了基于新能源发电装备多功能接口变流器的电能质量治理装置，和系列化电能质量补偿成套设备。 项目提出的电能质量建模和分析方法能够检测500台以上新能源发电装置集群的电能质量相互作用机理，运算量相比于传统状态空间法降低约70%，项目研发的谐波补偿装置能够在复杂场景下滤除90%以上段频带谐波，负荷智能选线装置能够降低三相不平衡80%以上，对电力系统的安全、高效运行提供了重要保障。项目获得授权专利30项（发明8项（国际专利2项）、实用新型22项）,已受理专利16项（发明16项）；软著4项；行业标准4项；论文31篇（SCI/EI期刊19篇，核心期刊5篇）；专著3部。项目成果在蒙、晋、苏、粤、津等多个省份广泛推广应用，社会效益和经济效益显著。