1 前言

　　随着科学技术和国民经济的快速发展，用电设备技术不断更新，复杂精密的数字式自动控制设备与敏感用电设备在国民经济各部门得到大规模应用，如精密实验仪器、半导体制造业及生产自动控制系统等。这些设备及产业在提高生产效率的同时也对供电的可靠性和电能质量提出了更高的要求。微小的电力扰动可能使设备误动作，带来生产中断，甚至危及系统的安全稳定运行。因此，解决电能质量问题越来越受关注[1]。

　　一方面，作为一种对电能质量问题的总体解决方案，定制电力技术应运而生，随后定制电力技术的研究得到较大的重视，无论是从装置本身研究还是推广应用方面都取得了极大进展，在工业、商业以及家庭用户中均得到了应用。另一方面，由于当前定制电力技术研究和应用过程中缺乏统一标准，容易造成电力用户投资不当，提供商应用研发周期长等问题，因此，定制电力相关标准的研究也逐渐引起关注。2015年底，国家能源局正式立项确定由国网福建省电力有限公司牵头开展《定制电力技术规范》能源行业标准的编制工作。

　　本文首先概述定制电力技术的发展历程，随后介绍典型定制电力技术装置的国内外研究成果，最后就定制电力技术标准制定过程中需要研究的相关问题进行探讨，为定制电力技术标准的制定提供参考。

　　2 定制电力技术发展历程

　　定制电力(Custom Power)(又称为用户电力、定质电力、用户特定电力)，这一概念首先于1988年由美国电科院Narain G. Hingorani博士提出[2]，随后在全世界迅速发展。1992年，美国电力研究协会(EPRI)提出定制电力技术。定制电力技术主要针对的是配电网供电可靠性和电能质量两个方面，即把大功率电力电子技术和配电自动化技术综合起来，以用户对电力可靠性和电能质量要求为依据，为用户配置所需要的电力[3]。

　　和传统电能质量控制技术相比，定制电力技术不仅要对电力系统频率、电压偏差和可靠性进行控制，而且还要控制和降低诸如谐波、电压波动与闪变、三相电压不平衡、电压暂升、暂降和短时中断等电能质量扰动的危害。

　　目前，国外已提出并开发了许多改善和提高电能质量的定制电力技术装置，包括有源电力滤波器(APF)和无源滤波器(TF)、动态电压恢复器(DVR)、避雷器(SA)、超导磁能贮存系统(SMES)、固态断路器(SSCB)、静止无功补偿器(SVC)、不间断电源(UPS)等，这些装置主要是采用电力电子技术，一些装置已相当成熟，其产品开始进人大量实用化阶段，如日本的有源电力滤波器使用很普遍。

　　国内在定制电力方面的研究，早期大多局限在谐波问题的范围内，近来也提出和开发了一些改善和提高电能质量的定制电力技术装置，包括各种有源电力滤波器(APF)，动态无功补偿装置(SVC)，电能质量综合补偿装置即统一电能质量调节器(UPQC)，以及动态电压恢复器(DVR)等[4]。

　　优质电力园区(premium power park，PPP)的概念在1992年由美国西屋公司提出，它是指综合利用各种电能质量治理设备为某区域用户提供不同电能质量等级的电力服务。它特别适合于对电能质量要求较高的大用户或用电区域，如金融业、IT行业等现代化行业。从1999年世界上第一个PPP——特拉华PPP的建设[5,6]，至今17年来，PPP的应用从传统领域逐渐拓展到生物工程、新材料等高新技术行业。PPP中的供电电源除传统市电电源外也逐渐融合了可再生能源、燃料电池、微型燃气轮机等本地电源。在我国，PPP的研究也逐渐引起关注，并在多地开展示范工程建设[7]，2014年8月4日，“十二五”国家科技支撑计划课题“优质电力园区关键技术研究与示范应用”厦门示范区投运。另外，在贵州兴仁、辽宁锦州等地方也正在积极开展PPP的建设。目前，《优质电力园区供电技术规范》已经发布[8]，标准明确界定了优质电力园区的范围和定义，规定了优质电力园区供电电能质量等级划分、供电方式、定制电力设备配置、监控及试验等内容。

　　3 定制电力技术装置

　　3.1 定制电力技术装置概况

　　目前典型定制电力技术装置(电力电子控制器)包括：固态切换开关、静止同步补偿器、动态电压恢复器、静止无功补偿器、有源滤波器、储能系统、统一电能质量控制器等[9]，这些装置对稳定性起到补偿作用，如提供快速的无功支撑、稳定电压波形、消除谐波，抑制波动和闪变;又能补偿动态，平滑短时的供电电压中断和跌落，为敏感性负载提供优质的电能。各典型定制电力装置功能见表1。

　　3.2 典型定制电力装置介绍

　　(1)固态断路器

　　固态断路器[10，25]是基于GTO的一种能快速动作以切除电力系统故障的设备。同时也能配合其它电力电子器件以提高用户的电能质量，如限制故障过电流的发展。

　　文献[11]在介绍固态断路器技术的发展及其在电力系统中的主要应用的基础上，总结了目前固态断路器的分类、特点、功能和结构，并针对SSTS现存的一些问题提供了国内外固态断路器有关研究动态。

　　表1 典型定制电力技术装置功能表

　　注：√表示该设备具有的功能，关于综合管廊电气设计的探讨"