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隨著國家及各地政府圍繞著“雙碳”目標(biāo)達(dá)成的一系列實(shí)施規(guī)劃及措施的發(fā)布，我國已經(jīng)進(jìn)入了構(gòu)建以新型環(huán)保能源為主體的新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵階段。面對分布式能源和清潔能源的大量并網(wǎng)使用，在此之上，現(xiàn)代信息技術(shù)的進(jìn)步又推動著我國芯片、半導(dǎo)體、精密制造等行業(yè)沖刺發(fā)展，多重因素疊加下，電能質(zhì)量將面對諸多新挑戰(zhàn)。一方面，用電負(fù)荷日趨復(fù)雜化和多樣化，具有非線性，諧波豐富，沖擊性和不平衡特征的負(fù)荷影響著供電電網(wǎng)；另一方面，用戶對供電可靠性的要求越來越高，芯片制造、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療設(shè)施等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域都對電能質(zhì)量提出高要求。

電能質(zhì)量問題的具體體現(xiàn)往往是供電中斷、電壓驟降和諧波污染等，一旦發(fā)生則會使各方面的業(yè)務(wù)發(fā)展受到極其嚴(yán)重的影響。例如在工業(yè)領(lǐng)域，由于電能質(zhì)量問題造成非正常停機(jī)的經(jīng)濟(jì)損失可以達(dá)到該工廠百分之四左右的年?duì)I業(yè)額；諧波、電壓暫降可能對制造設(shè)備、UPW、HVAC、過程冷卻水等系統(tǒng)造成巨大的損耗和危險(xiǎn)，造成的生產(chǎn)損失可高達(dá)百萬美元……而在建筑領(lǐng)域，我們備受困擾的很多電氣問題，往往也是由于電能質(zhì)量引起，諸如：變壓器及電纜N線過電流、過熱，而三相負(fù)荷并非嚴(yán)重不平衡；斷路器無故跳閘；PLC通訊或過程控制器工作受干擾；突然斷電或電壓波動；變壓器噪音不正常偏大；功率因數(shù)低，電費(fèi)帳單高……

對于電能質(zhì)量問題，現(xiàn)代電力系統(tǒng)總結(jié)的概念是：“任何出現(xiàn)的電壓、電流以及頻率偏移導(dǎo)致的用戶設(shè)備損壞或運(yùn)行不正常的電能問題”。究其問題本源是因?yàn)?，對于理想狀態(tài)下的電力系統(tǒng)，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(tǒng)，由于負(fù)荷的變化及非線性，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。

施耐德電氣構(gòu)建的質(zhì)量優(yōu)化閉環(huán)——“監(jiān)測-分析-治理”

面對電能質(zhì)量難題，數(shù)字化及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)使電能質(zhì)量管理變得更為“主動”，可將問題扼殺于搖籃，避免事故損失：電氣系統(tǒng)中的設(shè)備之間互聯(lián)互通，并通過傳感器技術(shù)，可全面準(zhǔn)確地監(jiān)測系統(tǒng)各層面的關(guān)鍵數(shù)據(jù)；強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸、存儲及計(jì)算技術(shù)，使得本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行云端分析十分便捷；有了監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，便可預(yù)判問題進(jìn)而采取防范措施。這便是全球能源管理與自動化領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型專家施耐德電氣實(shí)現(xiàn)主動式電能質(zhì)量管理的邏輯，運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建全面覆蓋“監(jiān)測-分析-治理”的數(shù)字化配電解決方案，通過層層把控，最終形成電能質(zhì)量的閉環(huán)式保障。

1. 監(jiān)測：監(jiān)測作為電能質(zhì)量控制的初始環(huán)節(jié)，儀器儀表對各項(xiàng)參數(shù)測試的準(zhǔn)確性以及測量方法直接關(guān)系到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效性。施耐德電氣擁有包括EcoStruxure™ Panel Server新一代物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、PowerLogic™ Thermal Tag無線溫度傳感器、PowerLogic™ PowerTag、POI站控專家等產(chǎn)品在內(nèi)的電能質(zhì)量監(jiān)測產(chǎn)品線，可以監(jiān)測并記錄配電系統(tǒng)及其關(guān)鍵回路上的主要電氣參數(shù)，包含：功率、電壓、電流、頻率；功率因數(shù)、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，從而評估其用電效率、系統(tǒng)可靠性和危險(xiǎn)程度。通過PO電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)測、電能質(zhì)量表捕捉電能質(zhì)量事件、PME+PQA模塊實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量事件監(jiān)測，完成電能質(zhì)量事件的捕捉、歸類、評級，共同作用下能夠監(jiān)測并記錄配電系統(tǒng)及其關(guān)鍵回路上的主要電氣參數(shù)，為下一步分析環(huán)節(jié)提供真正有價(jià)值的信息。
2. 分析：基于監(jiān)測所得信息，數(shù)據(jù)平臺以及領(lǐng)域?qū)＜倚枰獏f(xié)同配合提供分析，才能發(fā)現(xiàn)問題并找到原因。施耐德電氣能夠借助PO電力監(jiān)控系統(tǒng)針對報(bào)警事件進(jìn)行分析；PME電能管理系統(tǒng)提供專業(yè)的電能質(zhì)量分析及影響報(bào)告，專家再據(jù)此分析給出預(yù)防性維護(hù)建議；PA電力顧問實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量和電力健康的分析，預(yù)測系統(tǒng)電能質(zhì)量問題，提高能源使用效率，以專業(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)主動運(yùn)維。通過報(bào)告和分析，可以確定真正影響電能質(zhì)量的問題，電能質(zhì)量專家再據(jù)此提出建議，為添加治理設(shè)備指明方向，從而為用戶提供優(yōu)化電能質(zhì)量水平，提高電源可用性、系統(tǒng)可靠性、供電連續(xù)性的切實(shí)可行方案報(bào)告，以此作為電能質(zhì)量治理的有力支撐。
3. 治理：治理是最后落地實(shí)施的硬件環(huán)節(jié)，治理設(shè)備的性能及質(zhì)量直接關(guān)系著問題能否得以解決，高適配性及低故障率是基本要點(diǎn)。施耐德電氣會在PA電力顧問電能治理分析、電氣容量分析、功率因數(shù)分析的基礎(chǔ)上，依據(jù)分析結(jié)果添加合適的治理設(shè)備，保證配電系統(tǒng)安全運(yùn)行和企業(yè)精益生產(chǎn)。通過安裝VCK靜態(tài)無功補(bǔ)償、PCS+/PCSn有源濾波、PQE動態(tài)無功補(bǔ)償、DVR/DVRS動態(tài)電壓補(bǔ)償?shù)群线m的治理設(shè)備，化解包括諧波、電壓暫降和三相電壓不平衡等電能質(zhì)量問題，保證核心精密設(shè)備在電壓波動或者暫降時(shí)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

電能質(zhì)量閉環(huán)方案為電氣系統(tǒng)保駕護(hù)航

“監(jiān)測、分析、治理”三個(gè)環(huán)節(jié)周而復(fù)始形成閉環(huán)，能夠避免配電系統(tǒng)故障，提升電力系統(tǒng)健康水平，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量優(yōu)化，為電氣系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行保駕護(hù)航。高效、統(tǒng)一地管理系統(tǒng)設(shè)備、系統(tǒng)與其產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，并通過安全有效的數(shù)據(jù)分析可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在電力隱患，提升電力供應(yīng)的穩(wěn)定性、可持續(xù)性，從而降低能源成本。具體而言，施耐德電氣打造的電能質(zhì)量閉環(huán)方案能夠?yàn)橛脩魧?shí)現(xiàn)以下價(jià)值：

1. 對故障的預(yù)測和及時(shí)處置：電能質(zhì)量閉環(huán)中的軟硬件設(shè)備可以實(shí)時(shí)監(jiān)測電力系統(tǒng)中的各項(xiàng)參數(shù)，幫助項(xiàng)目運(yùn)維團(tuán)隊(duì)全方位地了解整個(gè)項(xiàng)目的配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，滿足他們對系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控需求。借助分析系統(tǒng)，運(yùn)維人員可以事先了解系統(tǒng)潛在風(fēng)險(xiǎn)，提前做好系統(tǒng)防護(hù)，避免意外停機(jī)。而若有事件發(fā)生，也能夠及時(shí)確定配電系統(tǒng)故障位置及成因，快速治理質(zhì)量問題，最大程度縮短宕機(jī)時(shí)間。此外，分析系統(tǒng)也能進(jìn)行全面追溯，獲取警報(bào)優(yōu)先級、故障事件發(fā)生序列，進(jìn)而更加準(zhǔn)確、高效的復(fù)盤故障成因，并在日后的的運(yùn)營管理中對特定配電系統(tǒng)點(diǎn)位進(jìn)行更有針對性的重點(diǎn)維護(hù)和巡檢，以避免故障再次發(fā)生。
2. 電能質(zhì)量優(yōu)化：包括電壓、電流以及頻率偏移等在內(nèi)的一系列電能質(zhì)量問題，可能會造成設(shè)備損壞、設(shè)備使用壽命縮短和設(shè)備意外停機(jī)等嚴(yán)重后果。借助電能質(zhì)量分析工具，運(yùn)維人員可以全面了解配電系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)存在和可能出現(xiàn)的電能質(zhì)量問題，并針對具體問題的原因?qū)ΠY下藥，通過無功補(bǔ)償、諧波治理、穩(wěn)壓治理，改善電氣系統(tǒng)的性能：功率因數(shù)、諧波、三相平衡及電壓穩(wěn)定，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，而這也是電能質(zhì)量管理的最終落腳點(diǎn)。
3. 遠(yuǎn)程智能控制：搭載先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)的傳感器、電能質(zhì)量儀表等具備互聯(lián)互通功能的底層配電產(chǎn)品，不但能夠?qū)ε潆娤到y(tǒng)的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)測量，還能夠直接，或者通過網(wǎng)關(guān)間接將這些數(shù)據(jù)上傳至云端，為遠(yuǎn)程管理提供重要的數(shù)據(jù)支撐。而管理人員則能夠借由郵件、手機(jī)應(yīng)用程序或者PC端軟件消息推送的方式，及時(shí)對故障進(jìn)行查看、分析和定位。同時(shí)，結(jié)合遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)等邊緣控制軟件，運(yùn)維人員可以不必前往設(shè)施現(xiàn)場，通過智能終端即可對配電設(shè)施下達(dá)控制、操作指令。

施耐德電氣構(gòu)建的電能質(zhì)量閉環(huán)，通過監(jiān)測、分析、治理三個(gè)環(huán)節(jié)，充分順應(yīng)了電負(fù)荷日趨復(fù)雜化和多樣化的行業(yè)發(fā)展方向，助力芯片、半導(dǎo)體、精密制造等電力敏感型行業(yè)應(yīng)對電能質(zhì)量難題。

在全社會新型電力系統(tǒng)構(gòu)建和高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的道路上，施耐德電氣將始終把客戶需求作為技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)的核心驅(qū)動力之一。借助自身在電力和天然氣等公用事業(yè)、石油化工、能源、醫(yī)院等行業(yè)關(guān)鍵能源供應(yīng)及使用場所，為客戶提供優(yōu)質(zhì)電能質(zhì)量優(yōu)化產(chǎn)品及解決方案過程中所積累的豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，全面推動各行各業(yè)電能質(zhì)量整體水平提升和電能質(zhì)量優(yōu)化，同時(shí)，憑借品牌首創(chuàng)的“綠色能源管理”理念，為我國的各行各業(yè)能源使用效率提升和“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供賦能和助力。