2024年4月13日9:00-12:00，由中国电源学会策划推出的“中国电源学会电源云讲坛”系列活动2024年首期论坛成功举办。本次电源云讲坛围绕面向新型电力系统的电能质量提升技术专题，采取网络会议研讨+在线直播的形式，共有来自电源领域高校、科研院所、企业的专家和科技工作者4500余人参与。

中国电源学会电能质量专业委员会副主任委员、西安交通大学易皓教授；中国电源学会电能质量专业委员会副秘书长、四川大学汪颖教授；辽宁荣信兴业电力技术有限公司孙贤大总工程师先分别做了专题报告。

中国电源学会电能质量专业委员会主任、安徽大学朱明星教授主持会议；中国电源学会电能质量专业委员会副主任委员、西安博宇电气有限公司刘军成教授级高工；华北电力大学、新能源电网研究所副所长徐永海教授；中国电源学会电能质量专业委员会副主任委员、南方电网深圳供电局电科院教授级高工张华赢副院长；中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所（会员单位）吴亚楠电源研究室副主任作为互动嘉宾参与。

在新型电力系统建设背景下，多类型源荷和电力电子装备高比例接入，源网荷动态交互显著，电能质量扰动呈现多点分布、广域传播、深度耦合等新特征，多层级电网电压畸变、宽频振荡/谐振等问题多发。为此，能源局颁布了《电能质量管理办法》以引导电力系统高质量发展。面对电能质量新形势及用户高质量的用电需求，传统监测分析和治理手段的系统性、整体性和实效性均亟需技术提升。本次云讲坛将围绕局域电网电能质量协同控制、监测数据知识发现、宽频振荡抑制等技术研究热点，通过分享团队最新研究成果、探讨前沿技术趋势与交流工程实践经验，为新型电力系统电能质量管控提供有益参考。

在专题报告环节，中国电源学会电能质量专业委员会副主任委员、西安交通大学易皓教授做了题为“局域配用电网电能质量协同控制技术”的技术报告。电力电子源荷等新型扰动源高比例、广泛接入，电能质量扰动多点散发，造成电压连片畸变，威胁敏感负荷运行质量。传统单点治理的思路经常面临全局效果不好、运行效率不高等问题。本报告针对多点散发谐波扰动问题，介绍治理设备的协同控制架构和实现方案，实现局域配电网电能质量的全局优化。

西安交通大学易皓教授做报告

中国电源学会电能质量专业委员会副秘书长、四川大学汪颖教授做了题为“电能质量监测数据驱动的治理需求识别”的技术报告。目前，国内各网省公司都配置了电能质量监测系统，布置几百至千余台电能质量监测终端，除了实现电能质量指标管理的功能，还可以从监测数据中挖掘更丰富的信息，支撑电网公司和用户的优质供用电需求。报告从基于监测数据的扰动源建模、治理需求识别、治理决策等几个部分，汇报了四川大学在电能质量监测数据驱动方面的创新性工作，为工业界和学术界开展基于电能质量监测数据的分析、决策，提供思路。

四川大学汪颖教授做报告

辽宁荣信兴业电力技术有限公司孙贤大总工程师做了题为“新型电力系统背景下宽频振荡抑制技术与装置”的工业报告。新型电力系统背景下，电力电子装置得到了广泛应用，同时也产生了宽频振荡等电能质量问题，如海上风电高压电缆寄生电容与电网阻抗谐振引起的谐波放大问题，新疆等大规模新能源接入地区发生的次同步/超同步振荡问题，港口吊机变频器及动车组变流器在弱电网下发生的次同步振荡问题等。辽宁荣信兴业电力技术有限公司多年来深耕于电力电子及电能质量治理领域，已有多套装置成功解决现场谐振问题，报告结合实际工程项目，介绍公司宽频振荡抑制相关装置和技术。

辽宁荣信兴业电力技术有限公司孙贤大总工程师做报告

互动交流环节，特邀嘉宾就面向新型电力系统的电能质量提升面临的主要问题、技术瓶颈以及未来发展趋势轮流发表了各自的观点，来自腾讯会议的参会代表就报告内容和新型电力系统的电能质量提升向各位专家提问并讨论交流。

互动交流环节

观众问题答疑

报告一

1. 报告中提到的方法用于网络不同运行方式下多个次数的谐波治理，是否会出现求解困难？

报告方案已考虑多次谐波（5、7、11、13次）的协同控制，并在现场应用中予以验证。多次谐波的协同控制对治理设备的配置产生影响，对优化目标的实时求解也会产生一定影响，主要体现在扰动源产生的不同次谐波间存在一定的耦合关系，这种耦合关系在各次谐波优化求解过程中予以考虑，可以提升整体控制效果。

2.电压质量治理必须实时性的，区域的范围与实时检测相关（空间上太远了只能通过无线传输就没有实时性），如何确定局域电网的大小（是不是就是传感器实时能检测的区域）？

良好的波形实时监测数据有助于电压质量协同治理。然而，本报告中协同控制方案的对象范围，局域配用电网，并没有以物理空间和数据实时性作为划分依据，而是以所定义的谐波补偿距离作为依据进行划分。所谓谐波补偿距离特指补偿设备所能影响到扰动源间的谐波阻抗距离，受线路阻抗、扰动程度影响。因而，报告中局域配用电网多属于上游“外部阻抗距离”较大，而“内部阻抗距离”相对较小的系统，如工业园区，偏远台区等。

同时，为降低监测数据同步性要求，报告团队采用了监测数据预处理与频域转化的方法，在协同控制时仅寻求一定时间间隔内的电压质量整体综合提升，缓解波形数据实时监测带来的技术和硬件挑战。

3.储能系统在电能质量治理中的应用有哪些？

储能系统，特别是分布式储能系统，作为配用电网能量的“缓冲器”，可以为电能质量治理带来更丰富的调控手段。

例如，在以分布式电源、负荷波动引起的电压越限问题上，可以提供必要的能量就近存储和供给，辅之以合理的无功支撑，可以更好地稳定末端电压水平；通过储能变流器的多功能改造，可以实现低次谐波、三相不平衡和无功问题的辅助补偿。报告团队在现场应用中，也通过储能系统的多功能改造，使其参与电压质量的协同控制，但在应用中，其容量、安装位置也为协同控制系统的配置和运行引入了诸多约束，需进行特别考虑和设计。

此外，通过分布式储能系统的设计、改造，还可以实现供电中断防护、电压暂降防治、冲击功率平抑、谐振/震荡抑制等一系列电能质量甚至供电可靠性方面的功能，可以发挥更为积极、灵活的调控作用。

报告二

1.面对公用电网和电力用户，电能质量监测数据的时间颗粒度是否要求一样？对电能质量治理方案产生何种影响？

答：现在我们做研究接触到的大量的监测数据，是来源于电网公司，但是这个不代表用户没有监测数据。很多大型的或小型的用户都在安装监测装置，比如长水机场等，以确认自己所购买电能的质量。一旦发生严重电能质量问题的时候，双方都有据可查。

而无论电网或者电力用户，大家使用的监测装置，几乎是同类型的，就是在数据采样频率方面可以到达128-1024点/周波，稳态数据上送频率可以选择1min、3min、5min、10min等，都具有暂态录波功能。

采样频率和上送频率过高，会导致数据存储和传输方面的压力；而如果过低，又要导致某些信息缺失的问题，这对于电网和用户，都是一样的。而电网或用户需要选择何种采样频率和上送频率，也是根据其对数据的使用情况来决定的。比如，如果只是为了做电能质量管理，那可以选择较长时间上送、越限报警或录波等形式；如果是为了做稳态电能质量治理，希望电压一旦越限，就立刻马上能知道，并且在控制端能立刻做治理决策，那就要设置相对更高的采集和上送频率。就是说，采集频率和上送频率，是以数据使用者的目标来决定的。

2.  现在有针对多点的电能质量谐波溯源有相关模型吗？目前有效果验证吗？

答：国家能源局于2023年12月发布《电能质量管理办法（暂行）》，规范“因发电、电网或用户原因引起电能质量问题时，责任主体应当按‘谁干扰，谁治理’的原则及时处理，并接受监督管理”，所以，首要解决扰动分析与溯源问题。谐波溯源，可以分为单点溯源和多点溯源。

单点溯源，是指在某个PCC点谐波超标的时候，我们利用某些算法，计算出用户侧和电网侧对于这个谐波超标的贡献各自是多少，比如电网占了30%的责任、用户占了70%的责任。这个贡献度估算的本质，是两侧的谐波阻抗的估算，分别有“干预式”和“非干预式”的算法，此处不再赘述。

多点溯源，是指在明确的电网侧或用户侧对某PCC点的谐波超标占主要责任后，继续明确是电网的哪些节点或用户侧的哪些用户，造成了此次超标。多点溯源，包括三个层次的信息：负主要责任的扰动源数量有多少？这些扰动源的位置在哪？它们的扰动水平各有多大？最典型的研究方法，是基于监测数据和网络谐波阻抗矩阵，构建谐波潮流计算模型，进行各节点的谐波状态估计。

但是，在工程上，目前存在监测点数量、数据同步、阻抗不准确等问题，影响了学者们所提溯源方法在工程上的应用，我简单列了一个表格，供大家参考。所以提问的网友问“目前有效果验证吗？”，我只能说，在实验室、仿真的研究，溯源效果是不错的；但是在实际工程中，由于上述信息的缺失，我们甚至都不知道“真实值”是什么情况，就很难讲一个定量的效果。但是，我知道的几个很典型的工程上的谐波超标事件，电网的专家们都是准确地溯到了源头，比如上海、重庆的一些谐波超标的事件。

所以，现有一些方法，效果是不错的，但是由于应用条件难以满足的问题，我们在工程中可能要付出更大的代价，才能得到那个结果，这个就对我们研究人员提出了更多的要求。

6. 该损失计算模型，有可以用来参考的论文吗？

国内外有一些论文是介绍谐波损失计算模型的，附上部分论文清单，供学习交流参考。

[1]李琼林,刘书铭,温佳静,等.计及电能质量影响的10 kV配电网损耗计算模型及其实验验证[J].电力自动化设备, 2022, 42(1):9.

[2]Zixuan Zhu, Yawei Wang, Sriharsha Venuturumilli, et al. Influence of harmonic current on magnetization loss of a triaxial CORC REBCO cable for hybrid electric aircraft[J]. IEEE Trans on Applied Superconductivity, 2018, 28(4): 1-5.

[3]Qing Ni, Longfu Luo, Jichao Fan, et al. Harmonic loss analysis of converter transformer in LCL-HVDC system[J]. Energy Reports, 2020, 6: 352-357.

[4]Deniz Yildirim, Ewald F, Fuchs. Measured transformer deratingand comparison with harmonic loss factor (FHL) approach[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2000, 15(1): 186-191.

[5]Mohammad Yazdani-Asrami, Mohammad Mirzaie, Amir Abbas Shayegani Akmal. Investigation on impact of current harmonic contents on the distribution transformer losses and remaining life[C]. 2010 IEEE International Conference on Power and Energy, 2010: 689-694.

[6]OE Gouda, GM Amer, WAA Salem. Predicting transformer temperature rise and loss of life in the presence of harmonic load currents[J]. Ain Shams Engineering Journal, 2012, 3(2): 113-121.

[7]Chunlin Lv, Jinjun Liu, Yan Zhang, et al. An improved lifetime prediction method for metallized film capacitor considering harmonics and degradation process[J].  Microelectronics Reliability, 2020, 114: 113892.

报告三

1. 请问多同规格型号变压器并联会不会产生谐振？

变压器并联目的是提高接入点短路容量，使变流器参数与系统阻抗匹配，具体短路容量提高到多少不会发生次同步/超同步振荡，与变流器控制策略和控制参数相关。一般而言短路比(系统短路容量除以设备容量)在3以下为弱电网，系统存在振荡风险。

2. 目前风电光伏场站的SVG仅进行无功补偿和并网点的电压支撑，SVG的滤波功能未开启，请问是否应该开启，开启后是否会与风机或附近的SVG产生谐振？

风电光伏场站内SVG滤波开启应该首先评估现场是否存在LC谐振导致的谐波放大现象，如果存在谐振放大现象，常规SVG采用负载电流采样方式进行谐波补偿，将会导致谐振加剧，对谐波产生放大，这种情况下SVG需采用增强阻尼的方式进行谐振和谐波抑制，而不是单纯的谐波电流补偿模式。

3. 在同一个并网点可以允许几台SVG并联？出现谐振的机理是什么？

同一并网点SVG并联数量没有限制。多套SVG并联出现谐振与SVG控制策略控制参数及系统阻抗参数相关。如同一并网点多套SVG并联，均对同一目标点进行恒电压控制，如缺乏协同控制，将会出现次同步振荡。

“中国电源学会电源云讲坛”系列活动，自2020年推出以来，得到行业广泛关注及认可。云讲坛内容上以产业和企业需求为导向，选择企业关注的热点、痛点技术话题，解决企业产品开发、技术升级方面的实际问题、难题，切实助力会员单位和行业企业创新发展，根据会员企业需求定期举行。同时在接下来工作中，中国电源学会将不断了解广大会员的最新需求，适时推出更有针对性的会员服务，希望能够与广大会员一道，共同努力，克服困难，推动电源行业取得进一步的发展。