電能質(zhì)量治理節(jié)能技術(shù)
人氣：2041次發(fā)表時間：2013-08-05
電能既是一種經(jīng)濟適用、清潔方便且容易傳輸、控制和轉(zhuǎn)換的能源形勢，又是一種由電廠發(fā)電、電力部門向用戶提供，并由發(fā)、供、用三方共同保證這兩的特殊產(chǎn)品。
如今，電能作為走入市場的商品，無疑也應(yīng)講求質(zhì)量。在此，我們會從對電能質(zhì)量現(xiàn)象的認識和發(fā)展歷程，電能質(zhì)量的概念、定義、常用術(shù)語及其分類方法等基本知
識入手，通過對國際電工委員會IEC和國際電氣與電子工程師協(xié)會IEEE有關(guān)文件中所列的關(guān)于電磁干擾現(xiàn)象的特性分析和描述。
由于供電電源電能質(zhì)量下降而影響電氣設(shè)備正常工作的問題，早在電力供應(yīng)一開始就引起了供用電雙方的關(guān)注。人們首先把
電力系統(tǒng)運行中電壓和頻率偏離標稱值的多少作為檢驗電能質(zhì)量的重要指標。之后隨著工業(yè)規(guī)模擴大和科技發(fā)展，電力用戶對電能質(zhì)量的要求在不斷提高。與此同時
許多新型用電設(shè)備也會像電網(wǎng)注入各種電磁干擾，造成電能質(zhì)量問題日益突出并引起各方關(guān)注。人們已經(jīng)認識到，電力部門只要將電能“如數(shù)”地傳輸給電力用戶，
并且保證一定的供電連續(xù)性即可滿足需求的想法是很不完善的，電力系統(tǒng)運行和工業(yè)生產(chǎn)過程對電能質(zhì)量的要求正在逐步擴大和深化，提高嗲能質(zhì)量已經(jīng)成為保證供
用電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基本要求。
如何深入理解現(xiàn)代電能質(zhì)量問題，如何把提高電能質(zhì)量與增強競爭意識、擴大電力市場占有率聯(lián)系起來，如何從技術(shù)、經(jīng)濟
和運行管理等方面加大力度，保證優(yōu)質(zhì)供電，以最小程度減少現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)及重要電力用戶的影響，既是電力用戶需求和電力系統(tǒng)運行給我們提出的新任務(wù)，也是信
息時代給我們提出的新挑戰(zhàn)?？梢哉J為，當代電力系統(tǒng)的發(fā)展賦予了電能質(zhì)量新的涵義和意義。近十多年來，電力科技工作者根據(jù)當代電力系統(tǒng)的特點，對出現(xiàn)的各
種各樣電能質(zhì)量現(xiàn)象進行了分類整理和研究，不斷地深入分析和探索尚待認識的電磁干擾問題，并且在此基礎(chǔ)上部分地制定出了科學(xué)的符合生產(chǎn)實際的和可操作的電
能質(zhì)量考核基數(shù)及評估方法，推動了電能質(zhì)量先進控制技術(shù)的實施。所有這些工作都為最終構(gòu)成一個全面電能質(zhì)量監(jiān)督管理體系，真正實現(xiàn)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定和優(yōu)質(zhì)經(jīng)
濟運行，向用戶供給合格的電能和滿意的服務(wù)提供了理論上合技術(shù)上的保證。[1]
原理
（1）電壓質(zhì)量。給出實際電壓與理想電壓間的偏差以反映分配的電力是是否合格。電壓質(zhì)量通常包括：電壓偏差、電壓頻率偏差、電壓不平衡、電壓瞬變現(xiàn)象、電壓波動與閃變、電壓暫降、暫升與終端、電壓諧波、電壓陷波、欠電壓、過電壓等。
（2）電流質(zhì)量。電流質(zhì)量與電壓質(zhì)量密切相關(guān)，為了提高電能的傳輸效率，除了要求用戶汲取的電流是單一頻率正弦波形外，還應(yīng)盡量保持該電流波形與供電電壓同相位。電流質(zhì)量包括：電流諧波、間諧波或次諧波、電流相位超前與之后、噪聲等。
（3）供電質(zhì)量。包括技術(shù)含義和非技術(shù)含義兩部分，技術(shù)含義有電壓質(zhì)量和供電可靠性；非技術(shù)含義是指服務(wù)質(zhì)量，包括供電部門對用戶投訴與抱怨的反應(yīng)速度和電力價目的透明度等。
（4）用電質(zhì)量。包含電流質(zhì)量和非技術(shù)含義等，如用戶是否按時、如數(shù)繳納電費等。
方法及措施
一、瞬變現(xiàn)象
瞬變一詞我們之前應(yīng)該是接觸過的，在店里系統(tǒng)運行分析里。它表示電力系統(tǒng)運行中一種并不希望而又事實上出現(xiàn)的瞬時事
件。由于RLC電路的存在，大多數(shù)人的概念里瞬變現(xiàn)象自然是指阻尼振蕩現(xiàn)象。關(guān)于此，IEEE里有一個含義更寬，描述也更簡單的定義：變化量的部分變化，
且從一種穩(wěn)態(tài)過渡到另一種穩(wěn)態(tài)過程中，該變化逐漸消失的現(xiàn)象。但這樣描述在電能質(zhì)量領(lǐng)域里會存在潛在的許多分歧。下面對瞬變的兩種普遍類型做一下介紹：
1、沖擊性瞬變現(xiàn)象
是在穩(wěn)態(tài)條件下，電壓、電流的非工頻、單極性的突然變化現(xiàn)象。通常用上升和衰減時間來表現(xiàn)沖擊性瞬變的特性，也可以通過其頻譜特性成分表示。
2、振蕩瞬變現(xiàn)象
是一種電壓、電流的非工頻、有正負極性的突然變化現(xiàn)象。對于迅速改變瞬時值極性的電壓和電流振蕩問題，常用其頻譜成分（主頻率）、持續(xù)時間和幅值大小來描述其特性。
二、短時電壓變動
這一類型包括電壓暫降（也稱為驟降或凹陷）和短時間電壓中斷等現(xiàn)象。若按照持續(xù)時間長短來劃分，進一步還可將其分成瞬時、暫時和短時三種類型。順便指出：如此細分的目的是用于電能質(zhì)量監(jiān)測中隊電壓干擾分類統(tǒng)計。
1、電壓中斷
當供電電壓降低到0.1p.u以下，且持續(xù)時間不超過1min時，我們就認為出現(xiàn)的電壓中斷現(xiàn)象。出現(xiàn)原因可能是系統(tǒng)故障、用電設(shè)備故障或控制失靈等。
2、電壓暫降
暫降是指工頻條件下電壓方均根值減小到0.1~0.9p.u之間、持續(xù)時間為0.5~50周波的短時電壓變動現(xiàn)象。電能質(zhì)量領(lǐng)域使用暫降（sag）來描述短時電壓降低已經(jīng)很多年了，IEC把這一現(xiàn)象成為驟降（dips）在國內(nèi)外行業(yè)內(nèi)這兩個詞可以相互替換，是同意詞。
3、電壓暫升
暫升的涵義是指在工頻條件下，電壓均方根值上升到1.1~1.8p.u之間、持續(xù)時間為半個到50個周波的電壓變動
現(xiàn)象。與暫降的起因一樣，暫升現(xiàn)象也是同系統(tǒng)故障相聯(lián)系的。我們可以用幅值大小和持續(xù)時間來表征這一現(xiàn)象。由于分類的方法不同，在許多資料中也使用“瞬態(tài)
過電壓”作為“電壓暫升”的同義詞。電壓暫升現(xiàn)象遠沒有電壓暫降現(xiàn)象那樣常見。
三、長時電壓變動
長時間電壓變動是指，在工頻條件下電壓均方根值偏離額定值，并且持續(xù)時間超過1分鐘的電壓變動現(xiàn)象。分兩種情況，即過電壓和欠電壓。通常，過電壓和欠電壓并非由于系統(tǒng)故障造成，而是由于負荷變動或系統(tǒng)開關(guān)操作引起的。
1、過電壓
過電壓是指在工頻條件下交流電壓方均根值升高，超過額定值10%，并且持續(xù)時間大于1分鐘的電壓上升現(xiàn)象。過電壓的出現(xiàn)通常是負荷投切的結(jié)果。
2、欠電壓
欠電壓是指在工頻條件下交流電壓方均根值降低，低至額定值的90%且持續(xù)時間超過1分鐘的電壓變動現(xiàn)象。與過電壓的出現(xiàn)原因正好相反。某一負荷的投入或某一電容器的切除都可能引起系統(tǒng)欠電壓。
3、持續(xù)中斷
持續(xù)中斷是指系統(tǒng)電壓迅速降到0且持續(xù)時間大于1min。這種長時間電壓中斷往往是持久的。當系統(tǒng)事故發(fā)生后，往往
需要人工應(yīng)急處理以恢復(fù)正常供電，通常需數(shù)分鐘或數(shù)小時。持續(xù)電壓中斷是特有的電力系統(tǒng)現(xiàn)象。但如果是電氣設(shè)備檢修或線路更改導(dǎo)致停電，或由于工程設(shè)計不
當或電力供應(yīng)不足引起的持續(xù)中斷，則不屬于電能質(zhì)量問題。
四、電壓不平衡
電壓不平衡，時常被定義為與三相電壓或電流的平均值的最大偏差，并且用該偏差與平均值的百分比表示。電壓不平衡也可
以用對稱分量發(fā)來定義即用負序或零序分量的百分比加以衡量。電壓不平衡的起因主要是負荷不平衡（如單相運行）所致，或者是三相電容器組的某一相熔斷器熔斷
造成的。大于5%的電壓不平衡屬于電壓嚴重不平衡，它的起因很可能是由于單相負荷過重引起的。
五、波形畸變
波形畸變是指電壓或電流波形偏離穩(wěn)態(tài)工頻正弦波形的現(xiàn)象，可以用偏移頻譜描述其特征。波形畸變有五種重要類型，即直流偏置、諧波、間諧波陷波和噪聲。
1、直流偏置
在交流系統(tǒng)中出現(xiàn)直流電壓或電流稱為直流偏置。這可能是由于地磁干擾或半波整流引起的。例如為延長燈管的壽命在照明系統(tǒng)中采用的半波整流器電流，會是交流變壓器偏磁以至于發(fā)生磁飽和，引起鐵芯發(fā)熱縮短壽命直流分量還會引起接地極和其它電氣設(shè)備連接的電解腐蝕。
2、諧波
把含有供電系統(tǒng)設(shè)計運行頻率整數(shù)倍頻率的電壓或電流定義為諧波。可以把畸變波分解成工頻和各次諧波分量的綜合。電力系統(tǒng)中的非線性負荷是造成波形畸變的源頭。
3、間諧波
與諧波定義方法類似，只是將整數(shù)倍于工頻的條件換成非整數(shù)倍。
4、陷波
陷波是電力電子器件在正常工作情況下，交流輸入電流從一相切換到另一相時產(chǎn)生的周期性電壓擾動。
由于陷波的連續(xù)出現(xiàn)，可以用受影響電壓的波形頻譜來表征該量。但由于陷波的相關(guān)頻率相當高，很難用諧波分析中習慣采用的測量手段來反映它的特征量，通常把它作為特殊問題處理。例如，一種評價指標規(guī)定，出現(xiàn)的陷波以其下陷深度和寬度來衡量。
5、噪聲
噪聲是指帶有低于200kHz寬帶頻譜，混疊在電力系統(tǒng)的相線、中性線或信號線中的有害干擾信號。
電力電子裝置、控制器、電弧設(shè)備、整流負荷以及供電電源投切等都可能產(chǎn)生噪聲。由于接地線配置不當，未能把噪聲產(chǎn)地至遠離電力系統(tǒng)，常常會加重對系統(tǒng)的噪聲干擾和影響。噪聲可以對點射設(shè)備的正常工作造成危害。采用濾波器、隔離變和電力線調(diào)節(jié)器等措施能減緩噪聲的影響。
意義
電
能作為人們廣泛使用的能源，其應(yīng)用程度是一個國家發(fā)展水平和綜合國力的主要標志之一，在滿足工業(yè)生產(chǎn)、社會和人民生活對電能需求量的同時，提高對電能質(zhì)量
的要求，是一個國家生產(chǎn)發(fā)達、科技水平提高、社會文明程度進步的表現(xiàn)，是信息時代和信息社會發(fā)展的必然結(jié)果，是增強用電效率，節(jié)能降損、改善電氣環(huán)境、提
高國民經(jīng)濟的總體效益以及工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)保證。
隨著電能質(zhì)量標準的制定和實施，電能質(zhì)量的監(jiān)督管理法規(guī)體系將逐步建立。這比將大大促進設(shè)備制造廠商提高期生產(chǎn)設(shè)備
和對電力系統(tǒng)的兼容性，促使電力用戶在提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，使用高性能設(shè)備的同時，嚴格限制自身對電力系統(tǒng)和其它設(shè)備的電磁干擾，保障各行各業(yè)的正常用電秩
序，進一步促進供電部門加強對電能質(zhì)量的技術(shù)監(jiān)督和對電力系統(tǒng)的運行管理，推動電能質(zhì)量先進控制技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，提高控制和駕馭的能力，保障配電系統(tǒng)安
全經(jīng)濟的運行和向用戶提供合格的電能和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，為千家萬戶提供信得過的電能產(chǎn)品。
上一篇：電能質(zhì)量分析儀
下一篇：阻抗
推薦產(chǎn)品
- 高壓重諧濾波補償裝置
- 重諧濾波補償裝置
- 有源濾波裝置
量分析儀.jpg)
- 電能質(zhì)量分析儀
電壓調(diào)節(jié)器.jpg)
- LZS-DVR動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器
- 高壓電機補償裝置
- 重諧濾波補償裝置
- LZS-RTU03電能質(zhì)量管理終...
