一、电能质量：电力系统的稳定供用电的重要基础
当下社会的发展对于电能的依赖性越来越强，用电设备随处可见。大多数人用电的理解更多是“即插即用，付费结算”的简单模式。然而，真正聚焦到电力技术，电能是有质量一说的，且“电能质量”对于发电、供电、用电都至关重要，因此也就成了一个专业名词：
电能质量(Power Quality)，从严格意思上讲，衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。
简单来说，完美的电能质量应该是50Hz的正弦波，而电力系统各环节的因素都会让其发生畸变。
这些变化是人无法直接感受到的，但都会由电力设备直接承担。通俗地讲，犹如水质会影响饮用人的健康，电能质量也会影响电力设备的状态。有电的地方，不论是发电、输电、用电，电能质量都备受重视，关键电力用户对电力波动尤其敏感，电能质量问题的危害会影响正常生产、拉高用能成本，甚至造成重大安全事故。一些生产线对电能质量比较敏感的设备制造工厂，电能质量问题可能直接导致废品率提升，直接造成经济损失。对于航天导航系统、医疗精密检查及治疗设备等用电系统及设备，电能质量问题产生的影响除了经济损失，还可能对安全、人身健康等造成直接伤害。
而电能质量的保障及提升，是发电、输电、供配电全链条下多环节共同努力的结果，稳定用电的背后，是无数繁琐工作协同的结果。你以为的岁月静好，是有无数人、无数设备在负重前行。
电能质量的重要性不言而喻，因此从国家的角度也颁布了《电力法》《电网电能质量技术监督管理规定》等相关法律、规范将其提到了较高的战略定位。
二、快速升级的电力系统形态不断加剧电能质量管理及治理的压力
当我们开始意识到电能质量很重要的时候，还要注意的是，电能质量问题在当前的电力系统发展过程，面临的压力不减反增。
任何电压、电流以及频率的偏移都是电能质量问题，包括功率因素、谐波、电压波动、电压不平衡等。而除了传统以火电为主的、专用于发电的发电机组其产生的电流最为接近理想的“正弦波”，其他的设备都在一定程度上扮演着电能质量问题制造者的角色。随着电气化转型的推进，全社会用电量的规模快速增长，同时用电设备的种类越发多样，而多样的负荷设备中不乏非线性负载，都直接对电网产生谐波，带来直接的电能质量问题。尤其是新兴的各类产业，基本都会带来新的电能质量风险。这其中包括但不限于：
- 数据中心大量部署的UPS（不间断电源）中有大量的整流逆变设备，造成电压波动、闪变等问题。
- 以石油石化行业为代表的大型电动机冲击负荷造成电压波动。
- 楼宇中的照明、家电等单相设备会造成三相不平衡。
- 汽车制造中的冲压、焊接、涂装等大量变频装置或冲击性负荷造成严重的谐波污染或无功补偿投切问题。
总的来讲，整个电力系统在面临着更加系统性的电能质量问题风险。电力电子器件和多样化用电设备激增，相应地，电能质量的问题也越来越大。在社会快速发展形势下，电网及园区供电主体等也需要审慎对待电能质量问题，不仅仅是职责所在，也面临着难以承受的失职损失。
三、传统电能质量治理的手段
聚焦电能质量治理，本质也是对于不同问题见招拆招的。具体包括以下几类：
1.无功补偿
无功功率为在电气设备中建立和维持磁场的电功率，电磁共生导致无功功率随处都在发生，而过多的无功功率会导致电压偏差、损失增加、设备利用率低等问题。常见的处理方法是投入无功补偿设备，包括电容/电抗/控制器、SVG静止无功发生器等。
2.电压调节
系统中存在多类电压问题，包括电压波动、电压暂升、电压暂降、短时中断。针对电压的问题，主要是投入动态电压补偿器，对各种场景的电压进行相应的调整。
3.谐波问题
谐波在电力系统中无处不在，简单通俗地讲，非标准波形的发用电设备都会带来谐波。作为供电方，也需要提供滤波器对多种谐波进行管理。
在此之外，电力系统还有个核心指标——频率，需要电公司协调各类资源综合管理。以上问题与全电力系统内所有发电、电网、用电各类主体都息息相关，不仅仅是电网公司，包括大用户、工业园区等都承担着电能质量治理的责任。在过去数十年的系统供用电运行中，已经积累了大量的经验。作为系统运行的历史性难题，同时系统的形态也在快速变化，更多的问题值得深入思考：
- 发现问题：各类电能质量问题事件是否能够被及时发展并采取措施？
- 规划合理：是否有充足的调节资源对电能质量进行治理？
- 优化决策：如何制定最好的电能质量治理设备使用方案？
- 精准控制：是否能够在电能质量治理完成后及时退出设备？
电能质量治理是一个复杂的工程，不仅仅是简单的购买设备并入电网就能解决的，还需要专业的技术投入与管理升级。然而，并不是所有的主体都能够像电网公司一样在电能质量治理方面投入大量的专业设备、专业人员、专业软件，他们需要的是更成熟、更一体化的、更“傻瓜式”的成套解决方案。即便是有大量技术积累的电网公司，在复杂的系统面前也会出现力有不怠的时候，也在呼唤着更为成熟的解决方案。
在这种诉求的驱动下，许多厂家，比如施耐德电气，都在进行角色转换，不再是简单的电能质量治理设备生产商，而要考虑更为综合的、能满足系统需求、对于用户易用够用的综合服务商。
四、新型电力系统下的数字化智能解决方案
得益于近些年迅猛发展的数字化技术、人工智能技术、通信技术，电能质量治理也看到了新的出路。这个新的出路包括两个方面：首先以及最重要的，技术一定是成熟、全面、稳定、有效的；其次在商业模式角度，既要给予前面提到的技术实现充足的支撑，又要给予用户良好的体验。
1．全面、及时、有效的数字化电能质量综合治理方案
以传统电力设备大厂施耐德电气提出的解决方案为例（如下图），施耐德电气本身在电力技术和设备制造方面就有大量的经验实践积极，在此基础上进一步提出综合治理方案，本质是对电能质量管理解决方案的重构、整合、深化与升级。
首先从产品结构上，除了传统的电力专业监测、控控制、调节设备，还融合了相关软硬件，形成可观、可测、可控的全套自动化智能方案，即不仅提供工具，还让你清楚知道什么时候、怎么样用工具、能实现怎样的效果。在功能上，对电能质量治理的多环节进行覆盖，以实现对商业建筑、工业、通讯等多行业的适用，把治理决策留给软硬件，把成熟方案给到各行业。在此基础上，也借助数字化技术，对全流程、全场景、全功能进行高颗粒度的细化，提升整体的解决技术方案成熟度。
2．庞大解决方案成功落地的背后需要成熟的商业模式
近些年，有许多人在各行业的数字化综合解决方案中分到一标羹，但有更多人在这场商业竞赛中惨败。数字化的噱头好搞，但落地能力几何才是关键，尤其对于传统设备行业更为明显，不是每个公司都有能力支撑起一个庞大的解决方案，其重点是解决方案背后的商业模式和商业逻辑，对于基础行业则必须回归质量与品质，切实解决实际问题。既然电能质量治理是复杂的问题，那在商业模式支撑上重点关注三个问题：
(1)基础技术与研发是否足够提供有效的“工具”
有效的设备组件就像神经末梢，是所有实际动作的关键，没有好的终端设备其他都白搭。尤其对于电力这种基础行业，相关设备极为复杂，传统厂商如西门子、施耐德等在过去数十年中，在电力设备设计与生产方面积累的经验，对于生产有效的工具是德天独厚的优势。
(2)综合产品的成熟度是否充足
在基于电力设备整合成套解决方案过程中，必然涉及综合的分析、决策，也涉及多设备之间的有效联动。耐德电气也充分发挥了其庞大硬件产品库的优势，在充分利用好各层软硬件设备的功能，满足客户诉求，施耐德电气提供了“监测－分析－治理”全生命周期解决方案，真正做到了兼顾用户使用习惯和电能质量管理诉求的综合解决方案。这些年，在各行业综合解决方案频现的情况下，多家整合是一个关键词，但多家的生态整合往往是因为一家之力有限，能够由一家公司提供全套解决方案，其衔接流畅度和协同的有效性都会有质的飞跃。如同智能家居很多人会提小米全家桶、苹果全家桶，尽可能归到一条主线是通用的市场选择行为。
