1 建筑电气:陆主任您好!首先感谢您就电能质量问题接受建筑电气杂志社的专访,您是全国电能质量问题的专家,您认为我国电能质量普遍存在的问题是什么?制约我国改善电能质量的瓶颈是什么?应该如何提高企业改善电能质量的积极性?有没有行之有效的措施?
陆:首先要讲,问题来源于电能质量本身。电跟其他商品相比,有它的特殊性,大家都知道,电网和用电设备是连在一起的,它不像其他商品,卖出来,买回去,都有一种客观的标准。对电来说,不但用户可能制造污染,电网自己也会制造污染。所以我认为谁污染谁治理,应该是解决电能质量这个难题的比较好的办法。我跟很多企业交流过,最终核心问题就是谁来埋单的问题。什么时候企业治理电能质量问题有积极性?一般地讲只有在它自己过不去的时候,才有治理的积极性,就是在当出不了自己家门的时候,才扫自家门前雪。应该呼吁政府制定一些相关的导则、法规,推行谁污染谁治理的解决方法。
电能质量作为一个专业领域,被大家重视的时间比较短,相关的研究工作不充分,这也给电能质量治理带来一些盲目性,带来一些随大流的特点,大家都在观望,各有各的高招。其他学科领域就不是这么一个情况,多数研究成果已经成为公共财富了。我认为我们这块儿的研究还相对薄弱,治理的标准化任重道远。
我们面临的主要研究领域大概有这么几块儿:一是电气设备本身的抗干扰能力。标准中规定一个限值,我们应该通过大量试验统计分析,到底有百分之多少的设备行,有多少不行,而且设备是长时间不行呢,还是短时间不行,是天气热了不行,还是天气冷了不行,一条生产线上哪个环节行哪个环节不行,应该进行在各种条件下电气设备的抗干扰能力研究。这个需要国家、企业,以及研究机构共同出资、出人、出力,来完成这个研究。目前必要的基础性研究还是很缺乏。世界上的万物,它不可能是一根直线,总是有高有低的,通过拟合,通过分析,算出平均值,算出分散性,最后得出设备抗扰的特性。这样就有了标准规定限值的依据之一(规定限值的另外一个依据是干扰特性)。现在这块儿没有,这是一个难题。
建筑电气:是否可以理解为应该由国家一个比较权威的组织来整合?
陆:对,这是一项基础性的研究工作。投入不容易在本单位有直接的经济回报;工作涉及电力﹑设备制造﹑用户三方面的各行各业;这是要做很多试验,做广泛调研的,工作量大;工作必须有协调﹑协作机制。所以应该由国家一个比较权威的组织出面谋划此项工作。
第二个难题,现在电能质量问题叫得比较多一点的,就是所谓的新兴产业,我们把它归类为敏感负荷,这个问题的研究相对来说很不深入。比如说,继电保护跳闸是根据什么来定的,是根据这个设备的指标,受不了了,所以跳闸了。就像我扛个沙袋跑
再举个例子,某机场航站楼,有新老设备并存的情况。自动扶梯电压跌落到一定值,它就停了,这时如果有人在上面是很危险的。新的扶梯设计的电压跌落值是正常值的80 % 时停机,旧的扶梯设计的电压跌落值是正常值的30 % 停机,老扶梯运行得很好,从来没有发生过突然刹车,而新扶梯已经发生过几次突然刹车,就是保护动作了。这儿就有一个问题,你的新扶梯是不是真的受不了。如果真受不了,你可不可以改成老扶梯的型号,老扶梯不是运行得挺好;还有,新扶梯就一定要设计成80 % 吗?我认为只要深入研究问题,你对这个问题就一定会有一个准确的结论。所以,敏感负荷问题,也还是研究不够深入的问题。
目前业内比较关注大负荷的问题,包括大型电机的启动,炼钢炉、高铁(编者:指高速铁路)。高铁实际是一个移动的大负荷,一个20 000 kW的用电负荷在移动。这方面研究相对来说投入较多,有实测,有估算,有仿真,电力研究的深度可以说很成熟了,但电能质量问题还没做到这一步。影响的因素不少,这其中各个行业、各部门间的封锁是较严重的问题。电力系统有必要对电的参数进行测量,但始终没有进到过铁道部的牵引站里去实际测一测,所以电力部门计算的时候只得把牵引站的模型简化了再简化。我认为这也是制约技术研究的非常具体,非常严重的因素。
当然,有些企业还是配合的,已经不那么封闭了。比如变压器制造厂,允许用户派人监造,用户可以看到变压器生产的全过程。
行业间的关系融合到这种地步,我觉得就很好。在电能质量领域中这种行业之间的障碍,不能叫人为的障碍,应该说是传统的习惯带来的问题。有一种说法“科学无国界”,难道技术还有行业界限吗?
所以,我认为行业分隔、技术研究缺乏、治理费用的来源这三块儿,是目前电能质量治理比较大的难题。
我个人还要强调一个问题,就是农民用电的电能质量问题,有些问题不是不能解决,应该及早给予关注,比如在电网规划方面,把农民的现在用电跟未来用电,纳入到我们完整的规划体系中去。将来农民的用电如果发展了,我们怎么样来保证用电,别等到出了问题了再来想。农民用电负荷的预测、农民用电的特点,这也算一个课题。我今天早上讲,我们国家电还远远不够,很重要的一个原因就是农民用电还没上去。我研究过日本的用电量以及用电比例,日本东京地区战后居民用电刚开始是占百分之十几,到现在,居民用电已经占到55 %,这表示人们生活水平大幅度提高。这里可能有统计口径上的差别,但是最起码这条曲线反映了居民用电跟社会发展的一种走向。
所以,对于农民用电问题,我几次在会议上呼吁,我认为这是一个很重要的问题。应该提前规划,提前做研究,做技术储备。一旦问题真的来了,解决就是了。这个问题难的不只是技术问题,如果规划、储备不做好,将来要做,工作量就很大了。
2 建筑电气:您是全国电压电流等级和频率标准化技术委员会的副主任委员,标委会负责电压、电流、频率和电能质量国家标准的制定和修订工作,请您介绍一下我国目前电能质量系列国家标准的制定和修订情况。
陆:我接触这个工作是从第2届标委会开始的,当时是电力部一个副司长在做副主任。这个委员会不跟设备、产品这些经济效益发生直接关系,但是它的工作是基础。开始阶段的主要工作是电压电流等级标准,就是今天我讲的这个电压等级,之后就是频率。频率问题在今天已经不是什么问题了,但在30年前,频率问题非常突出,好多地方的电网低频跳闸时有发生。
近几年标委会在扩展工作领域方面做得比较好,比较全面地覆盖了电能质量的各个领域。应该说,这个团队正在成长。各标准的制定正按部就班地在进行。大前天,我们在石家庄开了一个会,标委会马上要搞一个智能电网和电特性的标准,大家都很踊跃,参与的人都还是在专业上说得清的人。
这领域中堡垒之一是电压暂降,现在还没有国家标准。所以我们准备成立一个工作组,收集一些国内外的情况,国外有国家已经有标准了,我们可以吸收过来,做些研究。如果条件暂时不成熟,可以作一些基本概念、定性描述,出一些技术性指导文件。现在标委会正在进一步加强和IEC TC8的联系,根据原来我们在雷电防护标委会的工作经验,定期组织国内的专业人员参加IEC的会议,对带动我们这个专业的技术进步和扩大国际影响是有好处的。今年大概11月会组团到韩国参会。标委会的工作大概就是这样。
建筑电气:就是说现在电压暂降相关标准的制定还没有申报国家制定计划?
陆:是的。因为国家对国家标准的质量要求很严,一年国家标准不能超过多少个,现在申报计划很难,我们标委会今年只申报了两个,电压暂降相关标准没有报,专家们认为技术上欠成熟。
建筑电气:有专家批评国内对电压暂降问题认识不足。确实在建筑电气领域对电压暂降几乎没有相关讨论,而对谐波问题的讨论已经有好几年了,有专家研究,也有技术和产品在做。是不是电压暂降问题在国外比较受到重视?
陆:国外也是刚开始重视,IEC也还没有标准,连指导性文件都没有。我们国内的研究工作应该去伪存真,由表及里,到底哪些是电压暂降问题。比如像电力系统防雷,可能线路本来就有问题,打雷了,好啦,这是老天爷的事啦,我管不着了,这不行的。
3 建筑电气:建筑是能耗大户,根据统计资料,建筑能耗可能要占到总发电量的40 % ,针对我国电能质量现状,您认为建筑电气需要重点关注哪些方面的问题?对建筑电气从业人员您有什么指导和建议?
陆:建筑电气我是外行,谈不上指导和建议。我看过一篇小文章,我在很多次会议上都讲这篇文章。我觉得我们的同志真该做点儿这样的工作。作者做了这样一个调研,假设一家一个月用200度电,你家里装修布线的时候,是用
现在电能质量喊得比较多,从目前城市供电来说,电能质量问题不是很突出。不是像大家所说的那么严重,我觉得应该有一个正确的评估,突出的问题,可能还是集中在大型负荷、敏感负荷上,对于普通民用和商用,应该没多大问题。
眼下智能电网正在兴起,强调设备商、系统运行商和用户之间的协调互动是智能电网的特色之一,通过这种互动或许可以很好地解决这些问题。
建筑电气:谢谢陆主任,您的这些精辟见解,使我们受益匪浅。谢谢您给我们建筑电气行业的指导和建议!
博士,博士生导师,中国电力企业联合会,教授级高级工程师。1966年毕业于西安交通大学电机系。现任全国雷电防护标准化技术委员会主任委员,全国电压电流等级及频率标准化技术委员会副主任委员,全国电气安全标准化技术委员会副主任委员。国内外公开发表专业技术文章30余篇。