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電能質(zhì)量分析與控制,武曉冬,參考書目,電能質(zhì)量分析與控制 肖湘寧 電能質(zhì)量概論 程浩忠,課程特點(diǎn),理論與實(shí)際相結(jié)合 不是單一課程 可以講，所有的電力系統(tǒng)故障都與電能質(zhì)量問題有關(guān) 監(jiān)測(cè)是基礎(chǔ) 仿真是手段 治理設(shè)備是重點(diǎn),本課程講授的主要內(nèi)容,傳統(tǒng)電能質(zhì)量問題 現(xiàn)代電能質(zhì)量問題 電能質(zhì)量綜合評(píng)估 電能質(zhì)量綜合治理 電能質(zhì)量檢測(cè)儀器及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng) 電能質(zhì)量分析軟件 電能質(zhì)量數(shù)據(jù)處理,第一章 電能質(zhì)量概論,第一節(jié) 概述,電能是一種由電力部門向用戶提供，并由供、用雙方共同保證質(zhì)量的特殊商品。 起初，人們把電力系統(tǒng)運(yùn)行中電壓和頻率偏離標(biāo)稱值的多少作為檢驗(yàn)電能質(zhì)量的主要指標(biāo)。 之后，新型電氣設(shè)備的應(yīng)用會(huì)向電力系統(tǒng)注入各種電磁干擾，對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的安全運(yùn)行造成影響。,因此，人們意識(shí)到電力部門只要將電能“如數(shù)”的傳送到電力用戶，并保證一定的供電連續(xù)性即可滿足需求的想法是不完善的。 提出了現(xiàn)代電能質(zhì)量問題 最終要形成全面的電能質(zhì)量監(jiān)督管理體系。,一、供電系統(tǒng)運(yùn)行與電能質(zhì)量的關(guān)系,1、理想供電系統(tǒng)運(yùn)行的基本特性： 單一恒定的電網(wǎng)標(biāo)稱頻率、規(guī)定的若干電壓等級(jí)和以正弦函數(shù)波形變化的交流電向用戶供電，并保證這些參數(shù)不受用電負(fù)荷的影響 始終保持三相交流電壓和負(fù)荷電流的平衡，用電設(shè)備汲取電能應(yīng)保證最大傳輸效率，且各負(fù)荷之間互不干擾。,電能供應(yīng)充足，即向電力用戶的供電不中斷，始終保證電氣設(shè)備的正常工作與運(yùn)轉(zhuǎn)，并且每時(shí)每刻系統(tǒng)中的功率供需是平衡的。 因此得到了供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的基本要求：電壓合格、頻率合格、連續(xù)供電。,電壓合格,頻率合格,連續(xù)供電,2、電能質(zhì)量的特征,電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量始終處在動(dòng)態(tài)變化中； 電力系統(tǒng)是一個(gè)整體，其電能質(zhì)量狀況相互影響； 電能質(zhì)量擾動(dòng)具有潛在危害性和廣泛傳播性； 有些情況下用戶是保證電能質(zhì)量的主體部分 對(duì)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)估非常困難； 控制和管理電力系統(tǒng)電能質(zhì)量是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。,二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求,1、電網(wǎng)與負(fù)荷構(gòu)成的變化主要表現(xiàn)為： 電力系統(tǒng)擴(kuò)張與聯(lián)網(wǎng)逐漸形成，系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性和可靠性要求不斷提高； 打破原有自然壟斷，引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，實(shí)施市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，強(qiáng)化環(huán)境意識(shí)與提高信息管理水平已勢(shì)在必行 ； 與計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)結(jié)合緊密，采用高新技術(shù)以提高電力傳輸能力和實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的趨勢(shì)方興未艾 。（TCSC、FACTS、HVDC、cuspow）,電力用戶為滿足其對(duì)產(chǎn)品的個(gè)性化、多樣性生產(chǎn)的需求，從最大經(jīng)濟(jì)利益出發(fā)，在大功率沖擊性、非線性負(fù)荷容量迅速增長(zhǎng)的同時(shí)，更大規(guī)模地采用科技含量高的器件、設(shè)備與技術(shù)。越來越多的電力用戶采用了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)、數(shù)字控制的自動(dòng)化生產(chǎn)線等，大批新興產(chǎn)業(yè)迅速崛起。 所以，改變電能質(zhì)量是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。,2、長(zhǎng)期以來，人們習(xí)慣把電能質(zhì)量供電可靠性。 傳統(tǒng)負(fù)荷對(duì)短時(shí)間的電壓變化基本沒反映，只在供電中斷時(shí)才不能正常工作。 因此，只用指標(biāo)RS1來評(píng)價(jià),3、負(fù)荷敏感度,負(fù)荷敏感度：負(fù)荷對(duì)電能質(zhì)量問題的敏感程度。 某半導(dǎo)體廠：從未發(fā)生停電，但一次幾十毫秒的電壓暫將就會(huì)造成生產(chǎn)線工作紊亂，產(chǎn)品報(bào)廢。 新型用電設(shè)備：變頻裝置、大容量并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置，以及非線性、沖擊性和波動(dòng)性負(fù)荷。,4、進(jìn)入電力市場(chǎng)后,電力企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)加強(qiáng) 用戶增加電能質(zhì)量意識(shí),電力改革的實(shí)施方案和現(xiàn)狀,由于種種原因的推動(dòng)，電力體制改革終于在 2002年底正式實(shí)施。 1) 實(shí)行廠網(wǎng)分開 將國(guó)家電力公司管理的資產(chǎn)按照發(fā)電和電網(wǎng)兩類業(yè)務(wù)劃分，并分別進(jìn)行資產(chǎn)、財(cái)務(wù)和人員的重組。屬地方政府和其它部門管理的電力企業(yè)，也要實(shí)行廠網(wǎng)分開。以小水電自發(fā)自供為主的供電區(qū)，要加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，適時(shí)實(shí)行廠網(wǎng)分開。,2) 重組國(guó)家電力公司管理的發(fā)電資產(chǎn)，按照建立現(xiàn)代企業(yè)制度要求組建若干獨(dú)立的發(fā)電企業(yè)。 通過重組形成五大全國(guó)性發(fā)電企業(yè)，由國(guó)務(wù)院授權(quán)經(jīng)營(yíng)，分別在國(guó)家計(jì)劃中實(shí)行單列。發(fā)電資產(chǎn)重組綜合了考慮電廠的資產(chǎn)質(zhì)量和所在地域條件等，進(jìn)行合理組合。每個(gè)發(fā)電企業(yè)在各電力市場(chǎng)中的份額原則上不超過20%。,中國(guó)華能集團(tuán) 中國(guó)大唐集團(tuán) 中國(guó)華電集團(tuán) 中國(guó)國(guó)電集團(tuán) 中國(guó)電力投資集團(tuán),3) 重組電網(wǎng)資產(chǎn)，建立國(guó)家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司 由國(guó)務(wù)院授權(quán)國(guó)家電網(wǎng)公司，作為原國(guó)家電力公司管理的電網(wǎng)資產(chǎn)出資人代表。國(guó)家電網(wǎng)公司按照國(guó)有獨(dú)資形式設(shè)置，在國(guó)家計(jì)劃中實(shí)行單列。 設(shè)立華北（含山東）、東北（含內(nèi)蒙古東部）、西北、華東（含福建）、華中（含重慶、四川）電網(wǎng)公司。 這些區(qū)域電網(wǎng)公司的經(jīng)營(yíng)范圍內(nèi)，原國(guó)家電力公司資產(chǎn)比重較大，其組建工作由國(guó)家電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)，各地方以所擁有的電網(wǎng)盡資產(chǎn)比例為基礎(chǔ)參股，組建區(qū)域電網(wǎng)有限責(zé)任公司或股份有限公司。西藏電力企業(yè)由國(guó)家電網(wǎng)公司代管。,設(shè)立南方電網(wǎng)公司。其經(jīng)營(yíng)范圍為云南、貴州、廣西、廣東和海南。在國(guó)家計(jì)劃中單列。 區(qū)域電網(wǎng)公司按現(xiàn)代企業(yè)制度設(shè)立，將區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)省級(jí)電力公司改組為分公司或子公司，負(fù)責(zé)經(jīng)營(yíng)當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)的輸配電業(yè)務(wù)。區(qū)域電網(wǎng)公司可以擁有抽水蓄能電廠或少數(shù)應(yīng)急、調(diào)峰電廠。個(gè)別暫時(shí)未納入重組后發(fā)電企業(yè)的電廠，可由區(qū)域電網(wǎng)公司代管。,4）建立電力調(diào)度交易中心 在區(qū)域電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)范圍內(nèi)，根據(jù)各地電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷分布特點(diǎn)及地區(qū)電價(jià)水平的集體情況，設(shè)置一個(gè)或數(shù)個(gè)電力調(diào)度交易中心，由區(qū)域電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)管理。電力調(diào)度交易中心之間實(shí)行市場(chǎng)開放。 （華東和華中的模擬電力市場(chǎng)）,5）國(guó)務(wù)院下設(shè)國(guó)家電力監(jiān)管委員會(huì) 該機(jī)構(gòu)為國(guó)務(wù)院直屬事業(yè)單位，按國(guó)家授權(quán)履行電力監(jiān)管職責(zé)。電力監(jiān)管委員會(huì)按照垂直管理體系設(shè)置，向區(qū)域電網(wǎng)公司電力調(diào)度交易中心派駐代表機(jī)構(gòu)。其主要職責(zé)為： 制定電力市場(chǎng)運(yùn)行規(guī)則，監(jiān)管市場(chǎng)運(yùn)行，維護(hù)公平競(jìng)爭(zhēng)； 處理電力市場(chǎng)糾紛；負(fù)責(zé)監(jiān)督社會(huì)普遍服務(wù)政策的實(shí)施。 根據(jù)市場(chǎng)情況向政府價(jià)格主管部門提出調(diào)整電價(jià)建議； 監(jiān)督檢查電力企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，頒布和管理電力業(yè)務(wù)許可證。,6) 完善電力體制改革的配套措施。 適時(shí)制定和修改有關(guān)電力和電價(jià)的法律、法規(guī)和其它相關(guān)的行政法規(guī)。轉(zhuǎn)變政府職能，充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的基礎(chǔ)性作用，改善政府宏觀調(diào)控，改革電力項(xiàng)目審批辦法，加強(qiáng)電力市場(chǎng)監(jiān)管，在國(guó)家中長(zhǎng)期規(guī)劃指導(dǎo)下，做好電力建設(shè)項(xiàng)目的前期準(zhǔn)備公司。進(jìn)一步充實(shí)和完善中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)的自律、協(xié)調(diào)、 監(jiān)督、服務(wù)功能，充分發(fā)揮其在政府、社會(huì)、電力企業(yè)之間的橋梁、紐帶作用。,5、處理電力爭(zhēng)端,配電系統(tǒng)電容器投切 電力系統(tǒng)短路 誤動(dòng)作,6、智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)技術(shù),智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)對(duì)電能質(zhì)量有什么影響？,研究背景,智能電網(wǎng)的研究工作起源于美國(guó)，隨后部分其他國(guó)家認(rèn)可了其觀點(diǎn)，目標(biāo)是在2020年或更遠(yuǎn)的將來實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)。 美國(guó)能源部（DOE）及電網(wǎng)智能化聯(lián)盟主導(dǎo)的GridWise項(xiàng)目和EPRI發(fā)起的Intelligrid項(xiàng)目。 歐洲于2005年成立了歐洲智能電網(wǎng)論壇，發(fā)表了歐洲未來電網(wǎng)的遠(yuǎn)景和策略、戰(zhàn)略性研究議程、歐洲未來電網(wǎng)發(fā)展策略3份報(bào)告，全面闡述了智能電網(wǎng)的發(fā)展理念和思路，以指導(dǎo)歐洲智能電網(wǎng)的建設(shè)。 世界著名的IBM、Google、Intel等信息產(chǎn)業(yè)龍頭紛紛進(jìn)軍智能電網(wǎng)領(lǐng)域,驅(qū)動(dòng)力,安全、可靠、價(jià)格合理的電力供應(yīng)是國(guó)家繁榮、安全的重要保證,轉(zhuǎn)向了更加高效、靈活、環(huán)保、且有利于跨歐電力市場(chǎng)建設(shè)等需求,未來配電網(wǎng)的承擔(dān),配電的概念向外擴(kuò)展： 未來智能電網(wǎng)將根據(jù)用戶對(duì)電能質(zhì)量、安全性和可靠性的需求供電，電網(wǎng)的擴(kuò)建、維修和運(yùn)行都是靈活、優(yōu)化和規(guī)劃性的，具有靈活的需求側(cè)管理和用戶驅(qū)動(dòng)的增值服務(wù)市場(chǎng)，協(xié)調(diào)當(dāng)?shù)啬茉垂芾硪约胺植际桨l(fā)電、可再生能源同大規(guī)模集中發(fā)電的完全整合。,主動(dòng)配電網(wǎng),智能電網(wǎng)具有：5個(gè)很重要的電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展大容量電力儲(chǔ)能技術(shù)、電能質(zhì)量控制技術(shù)、潮流靈活控制技術(shù)、高度的信息集成技術(shù)和智能調(diào)度技術(shù)的發(fā)展。 主動(dòng)配電網(wǎng)的功能是將電源和用戶需求有效連接起來，允許雙方共同決定如何最好地實(shí)時(shí)運(yùn)行，要達(dá)到這一要求，控制水平要遠(yuǎn)高于目前配電網(wǎng)的水平，這包括：潮流優(yōu)化，電壓控制和保護(hù)技術(shù)，以及比目前配電網(wǎng)擁有更多的傳感器和自動(dòng)裝置。,微電網(wǎng)的定義及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,微電網(wǎng)是未來電力系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)，可作為輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)之后的第三級(jí)電網(wǎng)，微電網(wǎng)與大型電網(wǎng)結(jié)合有明顯的優(yōu)點(diǎn)： 使各種分布式發(fā)電設(shè)備的能力得到充分的利用，減小主干電網(wǎng)在負(fù)荷峰值期的負(fù)擔(dān)； 增強(qiáng)供電可靠性并提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。特別是近年各種極端氣候出現(xiàn)機(jī)率變大，我國(guó)的各種冰災(zāi)事故頻繁發(fā)生，如南方地區(qū)剛剛發(fā)生的大范圍長(zhǎng)時(shí)間暴雪天氣，致使電網(wǎng)嚴(yán)重受損，長(zhǎng)時(shí)間、大面積的停電給國(guó)家?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失，對(duì)人民生活也造成了極大的不便。對(duì)某些特殊負(fù)荷可以保障非常時(shí)期的供電，提高外部大電網(wǎng)的安全性； 提高整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行效率，同時(shí)也減小對(duì)環(huán)境的污染； 實(shí)現(xiàn)更佳無功功率控制，減小諧波污染提高電能質(zhì)量，為用戶提供“定制電力技術(shù)”服務(wù)。,微電網(wǎng)的定義,美國(guó)能源部：微電網(wǎng)由分布式能源和電力負(fù)荷構(gòu)成，可以工作在并網(wǎng)與獨(dú)立兩種模式下，具有高度的可靠性和穩(wěn)定性。 美國(guó)電氣可靠性技術(shù)協(xié)會(huì)（CERTS）：微電網(wǎng)是一種由負(fù)荷和微型電源共同組成系統(tǒng)，它可同時(shí)提供電能和熱量；微電網(wǎng)內(nèi)部的電源主要由電力電子器件負(fù)責(zé)能量的轉(zhuǎn)換，并提供必需的控制；微電網(wǎng)相對(duì)于外部大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單元，并同時(shí)滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電安全等要求。 美國(guó)威斯康辛大學(xué)的R.H.Lasseter教授：微電網(wǎng)是一個(gè)由負(fù)載和微型電源組成的獨(dú)立可控系統(tǒng)，就地提供電能和熱能。 歐盟科技框架計(jì)劃（Framework Program, FP）：利用一次能源，使用微型電源，并可冷、熱、電三聯(lián)供；配有儲(chǔ)能裝置，使用電力電子裝置進(jìn)行能量調(diào)節(jié)，可在并網(wǎng)和獨(dú)立兩種方式下運(yùn)行。,微電網(wǎng)的特點(diǎn),靈活性：微電網(wǎng)是由微型電源及負(fù)荷構(gòu)成的小型電力系統(tǒng)，與大系統(tǒng)的主要區(qū)別在于其靈活的可調(diào)度性； 多樣性：微型電源的組成多種多樣，既有傳統(tǒng)電源，又有可再生能源。同時(shí)，微電網(wǎng)中也包含儲(chǔ)能設(shè)備，作為系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件；而負(fù)荷的類型也有很多，如敏感型、非敏感型，可控型、非可控型等； 可控性：根據(jù)運(yùn)行工況的不同，微電網(wǎng)可以選擇不同的運(yùn)行方式，完善的控制策略使得微電網(wǎng)的可靠性得到提高，安全性得到保障； 交互性：作為具備獨(dú)立發(fā)電設(shè)備的微電網(wǎng)可以在必要時(shí)對(duì)主網(wǎng)提供有力支撐；同時(shí)主網(wǎng)也可以向微電網(wǎng)提供電能； 獨(dú)立性：微電網(wǎng)在一定條件下可以獨(dú)立運(yùn)行，在一定基礎(chǔ)上保障了本地的用電需求。,傳統(tǒng)電網(wǎng)到智能電網(wǎng)的演變,未來能源支撐智能電網(wǎng),電能質(zhì)量在智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用十分廣泛，不可缺少！,三、改善電能質(zhì)量的意義,電能質(zhì)量的優(yōu)劣已成為電力系統(tǒng)運(yùn)行與管理水平高低的重要指標(biāo) 控制和改善電能質(zhì)量也是保證電力系統(tǒng)自身可持續(xù)發(fā)展的必要條件 關(guān)系到電氣環(huán)境工程保護(hù),第二節(jié) 電能質(zhì)量的概念、定義、分類,一、電能質(zhì)量術(shù)語(yǔ),電能質(zhì)量：power quality或voltage quality 電壓波動(dòng)或晃電,二、基本概念與定義,從普遍意義上講：電能質(zhì)量是指優(yōu)質(zhì)供電。 電力部門：電壓、頻率合格率和連續(xù)供電年小時(shí)數(shù)。 電力用戶：是否向設(shè)備提供電力 設(shè)備生產(chǎn)者：電源特性應(yīng)完全滿足電氣設(shè)備的正常工作需求。,從工程角度出發(fā),電壓質(zhì)量：實(shí)際電壓與理想電壓的偏差 電壓偏差、電壓頻率偏差、電壓不平衡、電壓畸變、電壓波動(dòng)和閃變、電壓暫降（升）與中斷、電壓諧波、電壓陷波、欠電壓、過電壓,電流質(zhì)量：用戶汲取的電流時(shí)單一頻率的正弦波，且與供電電壓同相位。 電流諧波、間諧波或次諧波，電流相位超前或滯后。 供電質(zhì)量 技術(shù)含義：電壓質(zhì)量和可靠性 非技術(shù)含量：服務(wù)質(zhì)量 用電質(zhì)量 技術(shù)含義：用電質(zhì)量 非技術(shù)含義：用戶是否按時(shí)、如數(shù)交電費(fèi),迄今為止電能質(zhì)量定義,定義一：合格的電能質(zhì)量是指，提供給敏感設(shè)備的電力和為其設(shè)置的接地系統(tǒng)均適合于設(shè)備正常工作。 定義二：造成用電設(shè)備故障或誤動(dòng)作的任何電力問題都是電能質(zhì)量問題，其表現(xiàn)為電壓、電流或頻率的偏差。,定義三：電能質(zhì)量就是電壓質(zhì)量，合格的電能質(zhì)量應(yīng)當(dāng)是恒定頻率和恒定的正弦波形電壓和連續(xù)供電。 電能質(zhì)量：導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差、其內(nèi)容包括頻率、電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、暫時(shí)或瞬時(shí)過電壓、波形畸變、電壓暫降與短時(shí)間中斷以及供電連續(xù)性。,三、電能質(zhì)量的分類,穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象：可以用幅值、頻率、頻譜、調(diào)制、電源阻抗、下降深度、下降面積來描述。 暫態(tài)現(xiàn)象：還需要上升率、幅值、相位移、持續(xù)時(shí)間、頻譜、頻率、發(fā)生率、能量強(qiáng)度、電源阻抗等。,變化型與事件型分類,按照電能質(zhì)量擾動(dòng)現(xiàn)象的變化的連續(xù)性和事件的突發(fā)性分類。 變化型：連續(xù)出現(xiàn)的電能質(zhì)量擾動(dòng)現(xiàn)象 事件型：突發(fā)的電能質(zhì)量擾動(dòng)現(xiàn)象。,第三節(jié) 電能質(zhì)量現(xiàn)象描述,一、瞬變現(xiàn)象,變量的部分變化，且從一種穩(wěn)定狀態(tài)過渡到另一種穩(wěn)定狀態(tài)中該變化逐漸消失的現(xiàn)象。 1、沖擊性瞬變現(xiàn)象（雷擊） 在穩(wěn)態(tài)條件下，電壓、電流非工頻單極性的突然變化現(xiàn)象。用上升或衰減時(shí)間來表示沖擊性的特征。,2、振蕩性瞬變現(xiàn)象,在穩(wěn)態(tài)條件下，電壓、電流的非工頻、有正負(fù)極性的突然變化的現(xiàn)象，常用頻譜成分，持續(xù)時(shí)間和幅值來表示。,二、短時(shí)間電壓波動(dòng),包括電壓暫降、電壓終端現(xiàn)象，若按持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短來分，進(jìn)一步可分為瞬時(shí)，暫時(shí)，短時(shí)三種。 主要原因?yàn)橄到y(tǒng)故障、大容量（大電流）負(fù)荷啟動(dòng)或與電網(wǎng)松散連接的間歇性負(fù)荷運(yùn)作。,1、電壓中斷,供電電壓降為0.1p.u以下，持續(xù)時(shí)間不超過1min。 原因：系統(tǒng)故障、電氣設(shè)備故障、控制失靈。,2、電壓暫降,指工頻條件下電壓均方根值減小到0.1p.u0.9p.u之間，持續(xù)時(shí)間0.5周波1min。 原因：系統(tǒng)故障、大負(fù)荷大電機(jī)啟動(dòng)汲取大電流造成。,3、電壓暫升,工頻條件下，均方根為：1.11.8p.u，持續(xù)時(shí)間0.5周波1min。 原因：系統(tǒng)故障。,三、長(zhǎng)時(shí)間電壓變動(dòng),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(shí)間超過1min的電壓變動(dòng)現(xiàn)象。主要由負(fù)荷變動(dòng)或系統(tǒng)的開關(guān)操作引起。 一般用電壓均方根值對(duì)時(shí)間的變化曲線作為長(zhǎng)時(shí)電壓波動(dòng)的典型波形,長(zhǎng)時(shí)間電壓變動(dòng),過電壓：電壓均方根值升高，超過額定值的10，原因：負(fù)荷投切 欠電壓：電壓均方根值降低，低于額定值的90，原因：大負(fù)荷投入、電容器組切除 電壓持續(xù)中斷：供電電壓迅速下降為0，且持續(xù)時(shí)間超過1min,四、電壓不平衡,對(duì)稱分量法來定義,五、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 用偏移頻譜來描述,1、直流偏置,在交流系統(tǒng)中出線直流電壓或電流，稱為直流偏置 可能是由地磁干擾或半波整流產(chǎn)生,2、諧波,把含有供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行頻率整數(shù)倍頻率的電壓或電流 原因：系統(tǒng)中非線性負(fù)荷。,3、間諧波,把含有供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行頻率非整數(shù)倍頻率的電壓、電流，稱為間諧波。,4、陷波,是電力電子裝置在正常工作情況下，交流輸入電流從一項(xiàng)切換到另一項(xiàng)時(shí)產(chǎn)生的周期性電壓擾動(dòng)。,5、噪聲,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(hào)線中的有害干擾信號(hào)。,六、電壓波動(dòng),指電壓包絡(luò)線有規(guī)則的變化或一系列隨機(jī)電壓波動(dòng)。 負(fù)荷電流的大小呈現(xiàn)快速變化時(shí)，要引起的電壓變動(dòng)，稱為閃變。,七、工頻變化,第四節(jié) 電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介,電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，保護(hù)電氣環(huán)境，保證電力用戶正常使用電能的基本技術(shù)規(guī)范，是實(shí)施電能質(zhì)量監(jiān)督管理、推廣電能質(zhì)量控制技術(shù)、維護(hù)供用電雙方合法權(quán)益的法律依據(jù)。 保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行，全面保障電能質(zhì)量是電力企業(yè)和用戶、電器制造商共同的責(zé)任和義務(wù)。,1.電能質(zhì)量指標(biāo)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),供電電壓允許偏差（GB/T 123252003） 電壓波動(dòng)和閃變（GB 123262000） 公用電網(wǎng)諧波（GB/T 1454993） 三相電壓允許不平衡度（GB/T 155431995） 電力系統(tǒng)頻率允許偏差（GB/T 159451995） 暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓（GB/T 184812001）,2.電能質(zhì)量測(cè)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),供電系統(tǒng)及相連設(shè)備的諧波、諧間波的測(cè)量和測(cè)量?jī)x器導(dǎo)則（GB/T 17626.71998） 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求（待批）,3.相關(guān)的設(shè)備國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值（設(shè)備每相輸入電流16A）（GB 17625.11998） 對(duì)額定電流不大于16A設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃爍的限制（GB 17625.21999） 對(duì)額定電流大于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃爍的限制（GB/Z 17625.32000） 半導(dǎo)體變流器與供電系統(tǒng)的兼容及干擾防護(hù)導(dǎo)則（待批）,4.電能質(zhì)量治理設(shè)備（裝置）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),輸配電系統(tǒng)靜止無功補(bǔ)償器用晶閘管閥的試驗(yàn)（待批） 靜止型無功功率補(bǔ)償裝置（SVC）功能特性（待批） 靜止型無功功率補(bǔ)償裝置（SVC）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)（待批）,電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)摘要,（1）標(biāo) 準(zhǔn)：GB/T 123252003電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差 允許限值：35kV及以上為正負(fù)偏差絕對(duì)值之和不超過10%； 10kV及以下三相供電為7%； 220V單相供電為+7%，-10%。 說 明：衡量點(diǎn)為供電產(chǎn)權(quán)分界處或電能計(jì)量點(diǎn) （2）標(biāo) 準(zhǔn)：GB 123262000電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變 允許限值：電壓變動(dòng)d的限值和變動(dòng)頻率r有關(guān)；對(duì)于隨機(jī)不規(guī)則的變動(dòng)，d=2%（LV，MV）和d=1.5%（HV） 注：低壓（LV）、UN1kV；中壓（MV），1kVUN35kV；高壓（HV），35kVUN220kV。,閃變限值,注：括號(hào)中的值僅適用于所有用戶為同電壓等級(jí)場(chǎng)合； Pst為短時(shí)間閃變值（10min）；Plt為長(zhǎng)時(shí)間閃變值（2h）,說 明：衡量點(diǎn)為公共連接點(diǎn)PCC；限值分三級(jí)處理原則； 提供預(yù)測(cè)計(jì)算方法，規(guī)定測(cè)量?jī)x器并給出典型分析實(shí)例。,（3）標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 145491993電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波允許限值：,注：220kV電網(wǎng)參照110kV執(zhí)行 表中THD為總諧波畸變率,說 明：衡量點(diǎn)為PCC，取實(shí)測(cè)95%概率值；對(duì)用戶允許產(chǎn)生的諧波電流，提供計(jì)算方法；對(duì)測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器做出規(guī)定；對(duì)同次諧波隨機(jī)性合成提供算法。,各級(jí)電網(wǎng)諧波電壓限值（%）,（4）標(biāo) 準(zhǔn)：GB/T 155431995電能質(zhì)量 三相電壓允 許不平衡度 允許限值：正常允許2%，短時(shí)不超過4%；每個(gè)用戶一般不得超過1.3%。 說 明：各級(jí)電壓要求一樣；衡量點(diǎn)為PCC，取實(shí)測(cè)95%概率值或日累計(jì)超標(biāo)不許超過72min，且每30min中超標(biāo)不許超過5min；對(duì)測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器做出基本規(guī)定；提供不平衡度算法。,（5）標(biāo) 準(zhǔn)：GB/T 159451995電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率允許偏差 允許限值：正常允許0.2Hz，根據(jù)系統(tǒng)容量可以放寬到0.5Hz；用戶沖擊引起的頻率變動(dòng)一般不得超過0.2Hz。 說 明：對(duì)測(cè)量?jī)x器提出了基本要求。,（6）標(biāo) 準(zhǔn)：GB/T 184812001電能質(zhì)量 暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓,注：Um指工頻峰值電壓 Um252kV（）和Um252kV（）分別指 斷路器變電所側(cè)和線路側(cè),系統(tǒng)工頻過電壓限值,操作過電壓限值 空載線路合閘過電壓限值,* 表示該過電壓為相對(duì)地統(tǒng)計(jì)操作過電壓。,說 明：暫時(shí)過電壓包括工頻過電壓和諧振過電壓。瞬態(tài)過電壓包括操作過電壓和雷擊過電壓；工頻過電壓 。諧振過電壓和操作過電壓 ；還對(duì)空載線路分閘過電壓、斷路器開斷并聯(lián)補(bǔ)償裝置及變壓器等瞬態(tài)過電壓限值作出了規(guī)定。,電能質(zhì)量國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介-歐共體,1995年歐共體頒布了公用配電系統(tǒng)供電特性（EN50160），包括5大類13個(gè)指標(biāo)。 1頻率 （1）互聯(lián)電網(wǎng)：（500.5）Hz （2）孤立電網(wǎng)：（501）Hz 2電壓幅值 （1）慢速電壓變化：10%UN （2）電壓波動(dòng)：低壓系統(tǒng)5% UN；中壓系統(tǒng)：4% UN。閃變：Plt=1.0 （3）電壓暫降：每年可能發(fā)生幾十至一千次，大部分持續(xù)時(shí)間小于1s，幅值不大于60% UN。 （4）短時(shí)斷電：每年可發(fā)生幾十次至幾百次，約70%的短時(shí)斷電小于1s。,（5）長(zhǎng)時(shí)斷電：超過3分鐘的長(zhǎng)時(shí)斷電，每年在10次以內(nèi)或不超過50次。 （6）暫時(shí)