电网电能质量多维度评价技术：精准定位三相不平衡，助力配电网优化升级 CNR221-272

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了电网电能质量多维度评价技术：精准定位三相，有效提升了作业效率与安全水平。配电物联网建设加速推进，电网电能质量问题日益受到重视。配电网涵盖面广、负荷量大且类型复杂，电能质量问题尤为突出。电压偏差、频率偏差、三相不平衡、谐波/间谐波、电压波动与闪变、电压暂降等指标均需纳入综合评价。

三相不平衡是配电网中亟待解决的突出问题。扰动源位置难以准确掌握，导致治理措施缺乏针对性，影响配电网运行效率与稳定性。

基于此，项目研发基于在线监测数据的多维度评价技术，旨在系统准确评估电网电能质量，准确定位三相不平衡扰动源，为配电网改进升级提供科学依据。

存在问题

• 评价维度单一。传统方法多关注单一指标，难以系统反映电压偏差、谐波、三相不平衡等多项电能质量指标的綜合水平。
• 扰动源定位困难。配电网结构复杂，三相不平衡扰动源位置难以准确掌握，治理工作缺乏明确目标。
• 数据利用不足。谐波监测分析系统监测数据与离线数据未得到充分整合，评价计算效率低。
• 展示方式不直观。电能质量评价结果多以报表呈现，缺乏直观的空间分布展示手段，影响管理决策效率。
• 应用范围有限。现有评价技术尚未在国网各省（市）电网公司广泛推广，难以形成规模化应用效果。

创新目标

研发基于在线监测数据的电网电能质量多维度评价技术，实现电压偏差、频率偏差、三相不平衡、谐波/间谐波、电压波动与闪变、电压暂降等关键指标的综合评价，准确定位三相不平衡扰动源，并以污区图方式直观展示电网电能质量水平，为配电网改进升级提供技术支撑。

技术方案

技术结构以在线监测数据为基础，整合电网谐波监测分析系统监测数据和离线数据。通过电能质量评价方法开展评价计算，针对多项关键指标进行综合评分与关联分析。核心在于建立三相不平衡扰动源定位算法，依据监测数据特征识别扰动源位置。

操作流程分为数据采集、评价计算、结果展示三个环节。数据采集涵盖谐波监测分析系统在线数据及离线数据；评价计算按照电能质量评价方法逐项计算指标得分；结果展示以污区图方式直观呈现电网电能质量水平，辅助运维人员快速识别问题区域。

该技术已在实验室环境中进行充分验证，展现出良好的应用前景。评价计算过程不依赖特定硬件平台，适用于已建有谐波监测分析系统的电网公司。

创新亮点

• 多维度综合评价：涵盖电压偏差、频率偏差、三相不平衡、谐波/间谐波、电压波动与闪变、电压暂降等关键指标，避免单一指标评价的片面性。
• 三相不平衡准确定位：基于在线监测数据识别扰动源位置，为配电网三相不平衡治理提供明确靶向。
• 污区图直观展示：以污区图方式呈现电能质量水平，替代传统报表，提高管理决策效率。
• 数据兼容性强：可同时处理谐波监测分析系统在线数据和离线数据，适应不同数据条件。
• 推广前景明确：预期在已建有谐波监测分析系统的国网27家省（市）电网公司应用，具备规模化推广条件。

落地应用效果

该技术已在实验室环境中完成验证，应用场景明确。通过电能质量评价方法开展评价计算，并以污区图方式直观展示电网电能质量水平，能够显著提高电网电能质量管理的效率和准确性。技术转化后预期直接带来500万元收益，为后续研发投入提供支持。

在已建有谐波监测分析系统的国网27家省（市）电网公司推广后，可为电网公司提供更加准确、系统的电能质量评价服务，促进配电网改进升级，提高电网整体运行效率和稳定性。

产出物：电网电能质量多维度评价技术方案、三相不平衡扰动源定位方法、污区图展示模块、评价计算软件工具。

适用场景：已建有谐波监测分析系统的国网省（市）电网公司，针对电网谐波监测分析系统监测数据和离线数据开展电能质量评价计算。

常见问题

Q：该技术是否需要改造现有监测硬件？

A：不需要。技术基于现有谐波监测分析系统的在线数据和离线数据开展评价计算，不依赖特定硬件平台。

Q：三相不平衡扰动源定位的准确率如何？

A：该技术已在实验室环境中进行充分验证，能够精准掌握扰动源位置，具体准确率指标以验收报告为准。

Q：技术推广后预期收益如何分配？

A：预期技术转化后直接带来500万元收益，用于进一步投入研发、优化技术，并探索更多创新性解决方案。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。

本文由中广研创新整理。