電網(wǎng)電能質量分析與控制匯編

1、2022/8/31電網(wǎng)電能質量分析(fnx)與控制1 電能質量概論2 電能質量的數(shù)學分析方法3 傳統(tǒng)電能質量分析與改進措施4 電壓波動與閃變5 波形(b xn)畸變與電力諧波6 電壓暫降與短時間中斷7 電能質量控制技術共二十一頁2022/8/321電能質量(zhling)概論1.1 概述電能質量問題的由來隨電力工業(yè)誕生而存在的一個傳統(tǒng)問題。電壓、頻率。 上世紀八十年代后期：+波形?，F(xiàn)代用電負荷結構發(fā)生了質的變化。電力電子技術廣泛應用，家用電器普及，煉鋼電弧爐的發(fā)展等，由于其非線性、沖擊性以及(yj)不平衡的用電特性引起電能質量的惡化。計算機的普及、IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、微電子控制技術應用導致對電能質

2、量要求越來越高。共二十一頁2022/8/331.1概述(i sh)如：12周波供電電壓暫降，就可能破壞半導體生產(chǎn)線，導致上百萬美元損失。據(jù)統(tǒng)計美國因電能質量問題造成的損失每年(minin)高達260億美元。 2005年由國際銅業(yè)協(xié)會（中國）主持的一次“中國電能質量行業(yè)現(xiàn)狀與用戶行為調(diào)研報告”中，調(diào)查了32個行業(yè)，共92個企業(yè)中有49個企業(yè)，因電能質量問題，在經(jīng)濟上損失2.53.5億元（人民幣），每個企業(yè)年經(jīng)濟損失約10萬100萬（人民幣）（其中有四家年損失1000萬元以上）。 因此，電能質量問題日漸成為電力部門和許多用戶所關心的一個重要問題，已成為當前電氣工程領域的前沿課題。 共二十一頁202

3、2/8/341.1概述(i sh)導致電能(dinnng)質量下降的原因和責任-供用電雙方往往存在很大的分歧：下圖美國喬治動力公司調(diào)查結果共二十一頁2022/8/351.2電能(dinnng)質量定義和分類一、電能質量定義 電能質量可以定義為（Power Quality)：導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、暫時或瞬態(tài)過電壓、波形畸變、電壓暫降與短時間中斷以及供電連續(xù)性等。電壓質量：電壓、頻率偏差、不平衡、波動等電流質量：電流諧波、間諧波等供電質量：電壓質量、供電可靠性等用電質量：電流質量 后兩項包括技術(jsh)含

4、義和非技術(jsh)含義 共二十一頁2022/8/361.2電能質量定義(dngy)和分類二、電能質量分類IEC給出的基本(jbn)電磁干擾現(xiàn)象分類：表1.1共二十一頁2022/8/37IEEE制定(zhdng)電力系統(tǒng)電磁現(xiàn)象特性參數(shù)及分類共二十一頁2022/8/381.3電能(dinnng)質量現(xiàn)象描述一、瞬變現(xiàn)象 1、沖擊瞬變：電流(dinli)或電壓出現(xiàn)的非工頻、單極性的突然變化。其特性通常用幅值、上升和衰減時間表示。共二十一頁2022/8/391.3電能質量(zhling)現(xiàn)象描述2、振蕩瞬變：電流或電壓出現(xiàn)的非工頻、但有正負極性的突然變化。其特性通常用振蕩頻率、持續(xù)時間和幅值大小(

5、dxio)來表示。其頻譜又分為低頻、中頻和高頻。共二十一頁2022/8/3101.3電能質量現(xiàn)象(xinxing)描述二、短時間電壓變動 指瞬時、暫時和短時的電壓中斷、暫降、暫升現(xiàn)象。劃分方法和特征指標(zhbio)見書表1-2所示。產(chǎn)生原因：電力系統(tǒng)故障和大容量負荷突然投切等。 1、電壓中斷共二十一頁2022/8/3111.3電能質量現(xiàn)象(xinxing)描述2、電壓暫降 工頻電壓的均方根值下降到0.10.9pu范圍內(nèi)、持續(xù)(chx)時間為0.5個工頻周期1分鐘的電壓短期下降。 共二十一頁2022/8/3121.3電能質量現(xiàn)象(xinxing)描述3、電壓暫升定義為工頻下電壓均方根值的突然上

6、升，持續(xù)半個周波到1min. 典型的幅值范圍為1.11.8pu。三、長時間電壓變動(bindng) 指持續(xù)時間超過1min的間斷、過電壓和欠電壓。 產(chǎn)生原因：電力系統(tǒng)負荷變化、開關操作等。 1）過電壓 指電壓有效值升高超過1.11.2pu，時間大于1min現(xiàn)象。 原因：大負荷切除時系統(tǒng)不能及時調(diào)整。 2）欠電壓 指有效值降到0.9pu以下，時間大于1min現(xiàn)象。 原因：大負荷投入、電容器切除、過負荷等。 3）持續(xù)間斷 供電電壓為零，持續(xù)時間超過1min的現(xiàn)象。 原因：系統(tǒng)故障引起。共二十一頁2022/8/3131.3電能(dinnng)質量現(xiàn)象描述四、三相電壓不平衡 指三相電壓平均值的最大偏差

7、。 用偏差與平均值的百分比，或用負序、零序與正序的百分比來表示。 原因：三相負荷不平衡、斷相、單相負荷過大等。 五、波形畸變 電壓或電流波形偏離正弦波的現(xiàn)象。包括： 1）直流偏置：交流系統(tǒng)出現(xiàn)直流電壓、電流的現(xiàn)象。 2）諧波：系統(tǒng)出現(xiàn)工頻整數(shù)倍電壓、電流的現(xiàn)象。 3）間諧波：系統(tǒng)出現(xiàn)非整數(shù)倍工頻電壓、電流現(xiàn)象。 4）陷波：電力電子裝置換相出現(xiàn)的電壓擾動(rodng)現(xiàn)象。 5）噪聲：指頻譜低于200KHz的有害干擾信號（混疊在電力系統(tǒng)相線、中性線或信號線）。共二十一頁2022/8/3141.3電能質量(zhling)現(xiàn)象描述六、電壓波動 指電壓變化的包洛線或隨機電壓變動。 閃變：電流大小快速變

8、化引起的電壓波動。閃變術語來自電壓波動對照明的視覺影響。電壓波動是電磁現(xiàn)象 ，閃變是電壓波動對某些用電負荷(fh)造成的有害影響。標準將兩個術語合在一起討論。 共二十一頁2022/8/3151.3電能質量(zhling)現(xiàn)象描述七、工頻變化 指電力系統(tǒng)頻率偏離規(guī)定正常值的現(xiàn)象。 原因：電力系統(tǒng)大面積故障甩負荷、大電機解列等。 大系統(tǒng)承受負荷變化能力強，頻率波動(bdng)小。 工頻變化現(xiàn)象主要出現(xiàn)在小系統(tǒng)中。共二十一頁2022/8/3161.3電能(dinnng)質量現(xiàn)象描述常見電能質量干擾(gnro)現(xiàn)象圖形解釋共二十一頁2022/8/3171.4電能(dinnng)質量標準簡介一、電能質量

9、標準的作用和內(nèi)容 電能質量標準是保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行、保護電氣環(huán)境、保障用戶正常用電的基本技術規(guī)范，是實施電能質量監(jiān)督管理，推廣電能質量控制技術，維護供用電雙方合法權益的法律依據(jù)。 電能質量標準主要內(nèi)容如下： 1）規(guī)定標稱環(huán)境：即規(guī)定環(huán)境條件和變化范圍。 2）定義技術(jsh)名詞：使其有通用的規(guī)范“語言”。 3）量化技術指標：量化是核心內(nèi)容。 4）推薦統(tǒng)一的測量與評估方法： 標準是科研成果的體現(xiàn)，新標準需長期、深入研究。共二十一頁2022/8/3181.4電能(dinnng)質量標準簡介二、電能質量國家標準(u ji bio zhn)簡介1.供電電壓允許偏差（GB 123251990）2.電

10、壓波動和閃變（GB 123262000）3.公用電網(wǎng)諧波（GB/T 145491993）4.三相電壓允許不平衡度（GB/T 155431995）5.電力系統(tǒng)頻率允許偏差（GB/T 159451995）6.暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓（GB/T 184812001）共二十一頁2022/8/3191.4電能(dinnng)質量標準簡介共二十一頁2022/8/3201.4電能(dinnng)質量標準簡介共二十一頁內(nèi)容摘要2022/3/8。2022/3/8。如：12周波供電電壓暫降，就可能破壞半導體生產(chǎn)線，導致(dozh)上百萬美元損失。因此，電能質量問題日漸成為電力部門和許多用戶所關心的一個重要問題，已成為當前電氣工程領域的前沿課題。導致(dozh)電能質量下降的原因和責任-供用電雙方往往存在很大的分歧：下圖美國喬治動力公司調(diào)查結果。電