基本情况
（一）单位简介
国网山东省电力公司电力科学研究院（以下简称国网山东电科院）作为山东省政府唯一授权的全省电力技术监督机构、国网山东省电力公司的业务技术支撑单位，主要承担全省电力技术监督、技术服务、技术研发、设备状态检测评估、调度控制运行技术支持及物资质量检测等职能。国网山东电科院电网技术中心电能质量技术研究室依托电能质量与技术线损监控技术实验室，攻关谐波智能溯源、协同治理、关键装备研制等核心技术，支撑国家电网有限公司、国网山东省电力公司开展电能质量专业管理体系建设。
（二）案例背景
某铸造产业园临近区域多次出现在铸造企业集中生产期间，同线路低压居民用户家用电器频繁烧毁、意外停电等用电异常问题，严重影响该区域内居民用户正常生产生活。受技术能力限制，当地供电公司难以定位铸造产业园的主要干扰源。问题初期，通过关停产业园内的工业用户解决居民用电异常问题，造成工业用户生产停滞。来自两方面的舆情风险叠加，严重影响当地用电营商环境，亟须彻查故障原因，快速制定综合治理优化方案，第一时间恢复当地用电秩序。
（三）案例概要
按照“分层级管控、多专业协同”的管理思路，国网山东电科院协助当地供电公司分别从明确责任主体、提出用户迁改建议、制定综合治理方案、强化科普宣传四方面开展用电电能质量管理，确定开展问题溯源分析，明确责任主体，制定用户迁改计划，提出综合治理方案，推动落实治理设备、监测装置，加强宣传引导，普及电能质量相关知识，分享预防治理、技术创新等经验做法，快速、有效恢复当地用电秩序。
主要做法与实践
为尽快解决当地群众急难愁盼的用电问题，本案例结合现场测试、仿真验证、跟踪监测等手段，形成集电能质量问题测试、评估、治理、预防各环节的电能质量问题分析治理管理链条。
（一）快定位，明确责任主体
10kV 某二线供电用户混合了工业用户和居民用户，首先根据现场测试结果分析，35kV 某变电站 10kV 母线长闪变及 10kV某二线 5、7 次谐波电流已严重超标，谐波电流超标次数与中频炉电源特征谐波次数吻合。此外，由于产业园内负荷类型单一且受当地电费政策影响，用户生产时段比较集中。因此，可初步将干扰源锁定在铸造产业园内部。经现场实地查看，该产业园内共有工业用户 22 家，主要生产负荷均为中频炉，工业用户专用变压器容量分别为 250kVA（10台，10kV/400V）及 500kVA（12 台，10kV/1000V），由 35kV某变电站的 10kV 某二线经工业用户专用变压器降压后给中频炉供电。在现场收资的基础上，建立台区仿真模型，依据基于连续谐波状态估计的配电网谐波贡献计算方法开展谐波贡献度分析，进一步确定出某炉具厂、某机械厂等几个谐波贡献度较大的用户。仿真分析结果与前期初步分析结论高度吻合，二者相互印证，为后期与用户沟通制定综合快速治理方案提供了有力技术依据。谐波贡献度分析计算流程及仿真分析结果如图 1 所示。
（二）保民生，提出用户迁改建议
由于该产业园用户开展电能质量治理的周期较长，为保障周边居民的正常用电，提出尽快对受影响居民用户的进线电源进行迁改的技术方案。国网山东电科院协调组织多专业参与打通协同管理治理渠道，结合当地供电公司营销部调取的工业用户信息、区域电网拓扑图、线损历史数据等资料，经过与当地供电公司调度中心、运检部开展讨论，发现临近 110kV 某站 10kV 某十线平均负载率 13.6%、线损率 3.31%，供电范围内无电能质量干扰源用户，具备接纳能力，提出将受影响的居民用户迁移至 10kV 某十线的用户迁改建议方案。
（三）抓实效，制定综合治理方案
为改善该产业园设备用电引起的电能质量问题，按照“谁污染，谁治理”的原则进行就地综合整改治理，国网山东电科院联合当地供电公司积极沟通园区内各炼钢、机械加工的用户，鼓励用户专用变压器低压侧加装滤波装置，同时兼顾无功补偿需求，综合评估治理效果及投资规模，提出有源—无源混合补偿滤波治理方案建议，实现综合快速治理。
（四）重预防，强化科普宣传
国网山东电科院电能质量技术人员与当地供电公司运检部门、营销部门结对，走进该产业园区、营业厅及附近居民区，利用座谈交流、印发宣传册、播放宣传动画等方式，开展电能质量技术交流及防治宣传，普及兼具电能质量治理及节能降损效果的新技术、新方法，协助用户对电能质量治理及自行防治的必要性加强认知，降低舆情风险。
成效与创新
应用本案例所提出的管理及技术措施后，居民用户、电网公共连接点以及工业用户自身电能质量指标均得到改善。此前受影响的居民用户未再发生类似投诉事件，避免因设备损坏、意外停电等造成的各类损失。铸造园区上级 35kV 某变电站 10kV 母线电压波动由 7.61%降至 4.95%，电压总谐波畸变率由 1.788%降至 0.655%，如图 2 所示。三相电压不平衡度由 0.974%降至 0.277%，各项指标均得到显著改善。
随着功率因数的改善，工业用户侧技术降损效果也十分显著，生产效率得到显著提升。某炉具厂用户 10kV 进线平均功率因数从 0.7 提升到 0.98，中频炉冶炼效率明显提高，电量每月平均减少 13.71%，冶炼效率提升 10%，预计每年可节约用电成本13.6 万元。对某机械厂 250kVA 专用变压器低压侧（380V）的连续三个生产周期进行测试，谐波电压、电流均得到明显改善。
总结与建议
（一）经验启示
本案例面向用电电能质量管理，主要解决了干扰源定位、现场测试及综合快速治理三个管理阶段的痛点问题。一是干扰源定位阶段。案例发展初期，由于未能有效定位主要责任人，关停产业园内的工业用户，导致工业用户与居民用户矛盾激化。传统谐波贡献度计算高度依赖实测数据，未知谐波源极易被归因为背景谐波，本案例应用了量测不足条件下的谐波源定位及责任划分实用方法，针对存量用户形成了有高可行性的谐波溯源管理方法。二是现场测试阶段。为准确获取现场数据，需要针对居民用户受电点、同线路工业用户受电点、上级供电变电站母线等处进行同步现场测试，涉及面广，技术需求高，管理协调难度大。测试过程充分发挥了省公司、电科院、市公司、县公司等多层级管控手段，协调发展、营销、调控等多个专业，实现多点同步测试，为有效指导后续数据分析及措施制定奠定了高质量的数据基础。三是综合快速治理阶段。通过开展用户走访，深入调研用户电能质量特性和需求，发现该产业园工业用户对新增电能质量治理设备投资的抵触情绪明显。本案例平衡治理效果与投资规模，确保技术的有效实施和效能最大化，结合管理政策宣讲，给出专业化服务建议，在优化营商环境、托举社会责任方面取得显著社会效益。
（二）相关建议
一是抓好《办法》贯彻落实，积极参与产供需多方协同共同治理的机制建设，主动明确自身责任，坚持以用户为中心，实施供电电压、电能质量等主动管理，更好服务民生供电保障和新型电力系统建设，推动形成有章可循、权责清晰、多方参与、政府监督的电能质量管理新局面。二是提升电能质量问题事前主动防治水平，进一步完善新（改、扩）建新能源场站、增量干扰性用户入网评估要求，规范推进各类潜在干扰源入网管理，做好海上风电、特高压换流站等谐波源与谐振源共同作用的系统性问题防范。加强特殊需求用户识别和风险提示，采取主动防治措施，推动治理模式从“事后应对”向“主动防治”转变。
