2019年9月25日，被譽(yù)為“新世界七大奇跡”之首的北京大興國際機場(chǎng)正式投運，面向未來(lái)、引領(lǐng)創(chuàng )新，這座“展翅飛翔”的鋼鐵鳳凰儼然已成為中國乃至世界基建行業(yè)的風(fēng)向標?！澳茉垂芾怼痹谶@個(gè)超級工程中的完美應用，更是彰顯了未來(lái)建筑的特性：綠色節能。

據推算，北京大興國際機場(chǎng)航站樓比同等規模的機場(chǎng)航站樓能耗降低20%，每年可減少二氧化碳排放2.2萬(wàn)噸，相當于種植119萬(wàn)棵樹(shù)，節約8850噸標煤……成效顯著(zhù)的能源管理背后，電能的“開(kāi)源節流”則是關(guān)鍵。因為在電氣化勢不可擋的浪潮之下，電能，已成為整個(gè)基建當之無(wú)愧的動(dòng)力核心。

高效利用太陽(yáng)能光伏等各種分布式可再生能源，實(shí)現利用比例超過(guò)10%，此可謂“開(kāi)源”；采用高能效設備、智能照明，結合數字化系統，顯著(zhù)提升節能增效水平，此可謂“節流”。作為能源管理最直觀(guān)的表現之一，開(kāi)源和節流不難理解。當前，這兩點(diǎn)的發(fā)展方向主要圍繞節能增效，而我們往往忽視了實(shí)現能源管理所必需的基礎保障：安全、穩定、連貫的供配電系統，這正是能源管理體系的基石：電能質(zhì)量管理。

電能質(zhì)量，尤為重要

為什么說(shuō)電能質(zhì)量管理是能源管理體系的基礎？隨著(zhù)樓宇、工廠(chǎng)、醫療設施、數據中心等基建的規模要求越來(lái)越高、設備越來(lái)越復雜多樣，以及非線(xiàn)性荷載比重的迅速增大，供電的穩定性和連貫性愈發(fā)重要。由于電能質(zhì)量問(wèn)題造成非正常停機、設備故障、甚至是設備損壞等情況日益凸顯，若沒(méi)有可靠的電能質(zhì)量，其他基于供電系統的能源管理也難以可靠。

電能質(zhì)量問(wèn)題的具體體現往往是供電中斷、電壓驟降和諧波污染等，一旦發(fā)生則會(huì )使各方面的業(yè)務(wù)發(fā)展受到極其嚴重的影響。例如在工業(yè)領(lǐng)域，由于電能質(zhì)量問(wèn)題造成非正常停機的經(jīng)濟損失可以達到該工廠(chǎng)百分之四左右的年營(yíng)業(yè)額；諧波、電壓暫降可能對制造設備、UPW、HVAC、過(guò)程冷卻水等系統造成巨大的損耗和危險，造成的生產(chǎn)損失可高達百萬(wàn)美元……而在建筑領(lǐng)域，我們備受困擾的很多電氣問(wèn)題，往往也是由于電能質(zhì)量引起，諸如：變壓器及電纜N線(xiàn)過(guò)電流、過(guò)熱，而三相負荷并非嚴重不平衡；斷路器無(wú)故跳閘；PLC通訊或過(guò)程控制器工作受干擾；突然斷電或電壓波動(dòng)；變壓器噪音不正常偏大；功率因數低，電費帳單高……

對于電能質(zhì)量問(wèn)題，現代電力系統總結的概念是：“任何出現的電壓、電流以及頻率偏移導致的用戶(hù)設備損壞或運行不正常的電能問(wèn)題”。究其問(wèn)題本源是因為，對于理想狀態(tài)下的電力系統，電能是以恒定頻率和幅度的三相正弦電壓供電，而對于實(shí)際狀態(tài)下的電力系統，由于負荷的變化及非線(xiàn)性，三相電壓的頻率、幅度以及相位差不能保持恒定，電壓波形不再是單一正弦波。

針對電能質(zhì)量問(wèn)題的原因對癥下藥，可通過(guò)無(wú)功補償、諧波治理、穩壓治理，改善電氣系統的性能：功率因數、諧波、三相平衡及電壓穩定。這也是電能質(zhì)量管理的最終落腳點(diǎn)。

電能質(zhì)量的有效管理，拿什么拯救你？

如何實(shí)現電能質(zhì)量管理？在數字化及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不發(fā)達的過(guò)去，這并不容易，因為隱藏在供電系統中的電能質(zhì)量問(wèn)題并不是顯而易見(jiàn)的，而是需要采集全面且準確的現場(chǎng)數據，并加以分析計算，進(jìn)而預判問(wèn)題所在及防范措施，不然的話(huà)只能被動(dòng)治理，而不能防患于未然。

數字化及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使得電能質(zhì)量管理變得更為“主動(dòng)”，可將電能質(zhì)量問(wèn)題扼殺于搖籃，避免事故損失：電氣系統中的設備之間互聯(lián)互通，并通過(guò)傳感器技術(shù)，可全面準確地監測系統各層面的關(guān)鍵數據；強大的數據傳輸、存儲及計算技術(shù)，使得本地數據進(jìn)行云端分析十分便捷；有了監測數據的分析結果，便可預判問(wèn)題進(jìn)而采取防范措施。這便是主動(dòng)式電能質(zhì)量管理的邏輯：“監測-分析-治理”，將價(jià)值經(jīng)過(guò)層層把控，最終落地實(shí)踐。

監測 – “價(jià)值捕手”

監測作為電能質(zhì)量控制的初始環(huán)節，儀器儀表對各項參數測試的準確性以及測量方法的規范性則至關(guān)重要，直接關(guān)系到數據的準確有效性。利用電力儀表和電能質(zhì)量分析儀，監測并記錄配電系統及其關(guān)鍵回路上的以下主要電氣參數等，從而評估其用電效率、系統可靠性和危險程度：功率、電壓、電流、頻率；功率因數、諧波和電壓/電流畸變率；瞬態(tài)、閃變、三相不均衡以及電壓跌落和失電。這將為監測帶來(lái)更高效、更準確的數據，為分析環(huán)節提供真正有價(jià)值的信息。

分析 – “價(jià)值過(guò)濾器”

基于監測所得信息，分析的目的是為了提出有效的解決方案。因此，數據平臺以及領(lǐng)域專(zhuān)家的協(xié)同配合所提供的分析要到位，才能發(fā)現問(wèn)題并找到原因，進(jìn)而為用戶(hù)提供切實(shí)可行的方案報告。

數據平臺對采集的數據進(jìn)行分析診斷，有效識別電能質(zhì)量問(wèn)題，電能質(zhì)量專(zhuān)家據此提出建議，從而可采取方案來(lái)優(yōu)化電能質(zhì)量水平，提高電源可用性、系統可靠性、供電連續性，結合全生命周期的專(zhuān)家服務(wù)為配電系統保駕護航，也為電能質(zhì)量的治理提供有力支撐。

治理 – “價(jià)值實(shí)踐方”

治理是最后落地實(shí)施的硬件環(huán)節，治理設備的性能及質(zhì)量直接關(guān)系著(zhù)問(wèn)題能否得以解決，高適配性及低故障率是基本要點(diǎn)?；诜治龀晒?，治理階段可通過(guò)安裝終端治理設備改善相應問(wèn)題，比如：安裝無(wú)功補償電容組改善功率因數，進(jìn)而削減電費，減少變壓器和電纜過(guò)載風(fēng)險；安裝諧波濾波器降低波形畸變率，減少線(xiàn)路損耗，避免意外跳閘；安裝電壓暫降治理設備，修復深度電壓暫降，保證供電的連續性和可靠性；安裝UPS或備用發(fā)電系統保證對敏感用電設備的持續供電；加裝防電涌避雷器和/或電容組防止設備在浪涌過(guò)電壓情況下受到損壞。

基于上述分析，可以想見(jiàn)，“監測-分析-治理”三個(gè)環(huán)節均非常重要，形成閉環(huán)，周而復始持續為電氣系統的安全可靠運行保駕護航。

電能質(zhì)量管理如何運籌帷幄？

電能質(zhì)量管理，正越來(lái)越受到電力用戶(hù)的關(guān)注。電力市場(chǎng)需求也逐漸從數量的需求轉變?yōu)橘|(zhì)量的需求，在低碳化、電氣化及數字化時(shí)代背景下，具有前瞻性的電器廠(chǎng)商也早已開(kāi)始引領(lǐng)行業(yè)變革。作為電氣行業(yè)電能質(zhì)量專(zhuān)家，從電力系統監測、問(wèn)題分析診斷，到工程安裝治理，保證電力系統在更好的環(huán)境和更優(yōu)的成本下運行。