本成果围绕光伏并网系统电能质量展开。基于深度学习算法，研究谐波等电能质量指标变化规律，运用特征提取技术处理时序数据，实现电能质量预测。研发基于态势感知的电能质量调控装置，总谐波补偿率不小于 90%，补偿次数 2 - 50 次。成果形式包括研究报告、调控装置示范应用，申请发明专利 3 项，发表论文 3 篇。应用场景涵盖光伏电站、配电网等，可提升电网可靠性与经济性，减少设备损耗、优化调控策略、降低弃光率，为新能源消纳提供支撑。

本装置采用CompactPCI技术架构，多路同步交流采样技术，软件测控技术。实现多路谐波分析的功能，分析的谐波次数达到50次。该装置采用GPS定时，具备条件录波，本地数据存储和数据网络上传至主站等功能。目前一套系统可以实现32路谐波分析。该系统可以灵活配置，以配合各种不同的传感器。

  整个PQM电能质量监测管理系统设计为两级管理模式：在供电公司设立一级监测站，配置一台三位一体的服务器（数据库/通讯/WEB服务器），与所属各变电站上位机通过电话线、网线或光纤等进行通讯与传输数据；各变电站设立一台上位机，通过RS232/以太网与各监测装置进行通讯与传输数据。主要功能：1、测试依据标准及评判标准     PQM电能质量在线监测系统的监测功能包括：电压偏差、频率偏差、三相不平衡度、谐波、电压波动和闪变、暂态分量等。     功能及精度符合以下国家标准：     GB12325－90 《电能质量　供电电压允许偏差》     GB/T15945－1995 《电能质量　电力系统频率允许偏差》     GB/T14549－93 《电能质量　公用电网谐波》     GB12326－2000 《电能质量　电压波动和闪变》     GB/T15543－1995 《电能质量　三相电压允许不平衡度》     GB/T18481－2001  《暂时过电压和瞬时过电压》     （PQM谐波最高次数为50次）2、现场显示、查询、设置功能      当地监测单元能够就地液晶屏显示实时曲线，各项主要电能质量实时参数及其频谱图等；l通过单元的面板键盘，可现场查询所有被监测的参数并显示波形，并方便的设置系统参数；l显示屏在现场无任何面板操作时，3分钟内可以自动转入黑屏，保护液晶显示屏。3、强大的通讯接口功能     监测单元具有RS232、以太网接口，能够通过电话线、网线或光纤进行远距离数据传输及通讯、设置。     变电站级可按基于IEC61850标准通信接口协议设计；供电公司监测中心可按基于IEC61970标准通信接口协议设计。4、采样频率：     采样频率为12800次/秒。5、工作电源：     交流220V±20％。6、测量回路：     额定交流电流：     0～5A（接CT二次侧）；     额定交流电压：     0～100V（接PT二次侧）；     频率：47-53Hz。7、环境温度：     环境温度：－20○C～55○C；     环境湿度：<90%（25○C）。8、安装地点：     监测单元、组屏柜安装在指定变电站。监测中心可设在在省级电力公司或供电公司。

随着近些年来我国电力事业的快速发展，装机容量的大幅度提升，供需矛盾已经逐渐不再是电力系统发展的主要矛盾。电网中非线性负载、冲击性负载和不对称性负载不断增加， 同时，信息时代各种精密、敏感的生产设备对传统的电网电能质量提出了更高要求，这些都 使得电能质量成为日益凸显的主要问题。大型城市电网一般是负荷集中区域，近年来，各类 微电子、半导体、生物医药、精密制造、大型金融数据中心等敏感用户对电网的供电电能质 量提出了更高要求。对供电企业而言，电能质量问题既是挑战，也是机遇，电网中大量敏感 负荷也是供电企业潜在的高端用户，对高品质供电有着强烈需求。本课题立足深圳电网当前面临的实际问题和迫切需求，主要开展大型城市电网供电电能 质量规范体系的研究、重点区域电能质量问题的分析与治理方案研究、敏感用户高品质电力 需求分析与对策研究、电能质量治理装置柔性控制、新型拓扑结构和容量优化等关键技术研 究，实现方案定制、装置研制与工程示范，为深圳电网重点区域和敏感用户的电能质量综合 治理提供理论依据和技术支撑，对全面提高大型城市电网的电能质量和提升敏感用户的电能 体验具有积极的示范作用及推广意义。对深圳电网电能质量突出区域进行调查研究与分析，首次完成深圳市 2010~2012 年电能 质量暂态事件分析，绘制了十二个中心站的 ITI(CBEMA)图表，并结合调度数据分析了 电压暂降事件原因;通过对多家电能质量敏感用户的调研走访，完成了深圳电网高品质电力 需求分析研究，建立了电能质量污染对高品质需求客户影响的评价指标，完成了深圳干扰源 与敏感客户分类指引及抗干扰措施指引。建设了 110kV 碧岭变电站 10kV 动态电压恢复器示范工程，研制了国内容量最大的 10kV 动态电压恢复器(DVR)，首次实现区域范围内电压暂降问题的综合治理示范，可同时治理 变电站大供电范围内多个敏感负荷的电压跌落问题。所研制 DVR 采用自取电方式，较储能 方式降低了硬件成本和控制复杂性;采用级联 H 桥结构直接耦合至中压线路中，可有效解 决变压器耦合方式中变压器非线性及饱和所带来的问题。采用分相判断投切晶闸管，分相容 量限幅和分相补偿控制，确保了装置灵活性与安全性。装置补偿容量 5MV，综合效率大于 96%，电压补偿深度:三相跌落 70%，单相跌落 55%;输出电压谐波:THD 小于 5%;动态 响应时间小于 5ms。研制了中国首个统一电能质量调节装置 UPQC 工业级产品，实现用户侧多种电能质量 问题的差异化、定制化综合治理示范。直流侧采用超级电容+电解电容组合的形式，避免了 系统因电压跌落能量不足导致系统电压跌落更深，甚至系统完全瘫痪的问题。提出了 UPQC 运行模型的无缝切换及串并联侧协调控制策略。解决了普通装置无法解决的电压暂升情况下 的能量回馈电网问题。建设了深圳长城开发科技股份有限公司电能质量综合治理示范工程， 装置电压等级 380V，补偿容量 500kVA~2MVA，综合效率大于 96%，电压运行范围±20%， 电流谐波补偿能力 THD 小于 5%，功率因数大于 0.97，不平衡补偿能力大于 80%，动态响 应时间小于 5ms。

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当前电能质量治理设备的使用多针对单点电能质量问题进行集中最优解决，当问题源负荷分散分布时，治理成本急剧升高。针对这一问题，本研究着手开展局域配电网中的电能质量治理设备优化配置和综合治理研究。摆脱以往局限于单点电能质量治理的思路，从局域配电网系统层面出发，如何用安装于关键点的少量治理设备，实现局域配电网电能质量的综合整体提升，是更为经济合理的治理思路。

电力能效测评和电能质量管理是近几年迅速发展起来、电力行业和人工智能交叉应用、服务于电力系统的一项新技术，在国内外均属前沿领域，热门话题。 电力能效测评是指从输电-变电-配电-用电的供应链进行各个环节的节能降耗分析和评估。通过研究变电站、配电网节能评估方法，开发电网能效评估与节能决策软件系统，分析配电网损耗影响因素，建立损耗分析数学模型。通过电力能效测评后，能够反映电能有效利用的程度，查找用户节能潜力，并提出节能降耗方案。 电能质量是指优质供电，即供电质量和用电质量。电能质量管理是指通过人工智能方法，进行电力有源滤波，改善用电功率因数，促使无功就地平衡；合理选择供电半径，合理选择供电系统线路的导线截面，提高供电效率，减少线路损耗；合理配置变电、配电设备，防止其过负荷运行，适当选用调压措施，从而提高电能质量，让供电单位和用电单位获得优质供电。

随着非线性负荷的日益增长，谐波污染的治理正逐渐成为广泛关注的热点问题。本项目自2010年起，围绕全有源型综合电能质量控制关键技术展开了系统性的研究，陆续提出了多种电流分配、模块化协调控制、稳定性控制等核心技术，并以此开发了单机/模块化、两电平/三电平、室内/户外、50A/75A/100A/300A/500A/2500A、400V/690V、三相三线/三相四线等不同规格的全有源型综合电能质量治理装置。研发的装置通过了第三方权威机构的检测认证，并投入了实际使用，产生了较好的经济效益和社会效益。

本发明公开了高速列车设备状态及电能质量监测系统与方法，该系统包括无线采集系统、电能质量监测系统和数据中心，其中电能质量监测系统包括ARM主控模块、频率跟踪模块、无线通信及定位模块。该方法是通过无线网络传感器分布式采集高速列车设备状态信号并分析，同时采用频率跟踪法同步采集供电系统电压、电流数据并分析获得电能质量数据，其中电能质量数据包含采用全球定位系统得到的精确的时间、空间信息。基于工作状态多参数模型，并结合专家知识及神经网络的方法分析数据，进行设备故障预测和供电安全预警。本发明可实现具

PPQM-1型便携式电能质量测试仪采用国外进口数采装置，配有基于WINDOWS平台和SQL Server网络数据库的支持软件，可以完成变电站的电能质量测试。该设备特点如下： 1、最高达50MHz的采样速率，各通道同步采集； 2、最高采样精度达16位； 3、数采装置体积小，只有16开书本大小； 4、无需额外电源，直接从笔记本电脑USB接口取电； 5、通道数可灵活配置，4路为一个基本单元； 6、数采装置可用作虚拟示波器； 7、支持录波功能，数据下传至笔记本电脑存储； 8、信号前端处理与专用测试线一体化，变比可由用户定制，标配为电压通道50:1，电流通道0.5V/A； 9、电能质量分析数据存储基于网络数据库技术，便于海量数据管理； 10、软件可按国标要求进行电能质量统计分析，包括频率、电压水平、谐波畸变率、负序等。 主要应用范围： 可广泛用于电力系统、电气化铁道变电站的电能质量测试，以及野外电气信号测试。