電能質(zhì)量管理技術(shù)指南

電能質(zhì)量管理技術(shù)指南TOC\o"1-2"\h\u26416第1章電能質(zhì)量管理概述 3258461.1電能質(zhì)量問題的產(chǎn)生與影響 3237601.2電能質(zhì)量管理的重要性 468941.3電能質(zhì)量管理的基本任務(wù) 417412第2章電能質(zhì)量標準與規(guī)范 4248642.1國內(nèi)外電能質(zhì)量標準體系 4144992.1.1國際電能質(zhì)量標準 4321932.1.2國內(nèi)電能質(zhì)量標準 57392.2常用電能質(zhì)量標準解讀 540302.2.1電壓波動和閃變 518852.2.2諧波 5115502.2.3頻率偏差 582992.3電能質(zhì)量評估方法 5147232.3.1電壓質(zhì)量評估 5294872.3.2電力系統(tǒng)穩(wěn)定性評估 5239382.3.3電能質(zhì)量監(jiān)測 697232.3.4電能質(zhì)量診斷 635612.3.5電能質(zhì)量治理 619202第3章電力系統(tǒng)諧波及其治理 6190023.1諧波產(chǎn)生機理及危害 6106103.1.1諧波產(chǎn)生機理 6132753.1.2諧波危害 682893.2諧波檢測與監(jiān)測 6275853.2.1諧波檢測方法 6312903.2.2諧波監(jiān)測 7211693.3諧波治理技術(shù) 7318913.3.1諧波治理方法 7266973.3.2諧波治理設(shè)備 780703.3.3諧波治理策略 710082第4章電力系統(tǒng)間諧波及其抑制 8289354.1間諧波產(chǎn)生機理及危害 8293364.1.1間諧波產(chǎn)生機理 830314.1.2間諧波危害 8312214.2間諧波檢測與監(jiān)測 817824.2.1間諧波檢測方法 828374.2.2間諧波監(jiān)測技術(shù) 8106934.3間諧波抑制技術(shù) 818494.3.1無源濾波技術(shù) 9210594.3.2有源濾波技術(shù) 9223074.3.3靜止無功發(fā)生器（SVG）技術(shù) 997244.3.4諧波隔離變壓器技術(shù) 9129824.3.5電力電子設(shè)備控制策略優(yōu)化 9111744.3.6綜合治理措施 9685第5章電力系統(tǒng)電壓波動與閃變 967895.1電壓波動與閃變產(chǎn)生原因 953475.1.1負荷側(cè)變化 9220255.1.2供電側(cè)變化 9245785.1.3自然環(huán)境因素 10325835.2電壓波動與閃變的檢測方法 10147465.2.1時域檢測法 1049145.2.2頻域檢測法 10148205.2.3小波變換檢測法 109735.2.4人工智能檢測法 1089045.3電壓波動與閃變的治理措施 10275555.3.1負荷側(cè)治理 1030355.3.2供電側(cè)治理 10138975.3.3新技術(shù)應(yīng)用 1125449第6章電力系統(tǒng)短時電壓變化 11117106.1短時電壓變化現(xiàn)象及影響 1153286.1.1現(xiàn)象描述 1171296.1.2影響分析 11262926.2短時電壓變化檢測技術(shù) 11266696.2.1檢測方法 11306786.2.2檢測設(shè)備 1176906.3短時電壓變化治理方法 12142266.3.1電力系統(tǒng)設(shè)備改進 12254736.3.2電壓控制裝置 12243956.3.3防護措施 12290836.3.4管理與監(jiān)測 1223637第7章電力系統(tǒng)三相不平衡及其改善 12243457.1三相不平衡產(chǎn)生原因及危害 12220487.1.1產(chǎn)生原因 12231717.1.2危害 1368237.2三相不平衡檢測與監(jiān)測 1354467.2.1檢測方法 13193177.2.2監(jiān)測系統(tǒng) 13289807.3三相不平衡改善技術(shù) 13142727.3.1負載調(diào)整 14191167.3.2設(shè)備改造 14298017.3.3措施實施 1419746第8章電力系統(tǒng)無功補償與電壓控制 1422698.1無功補償原理及類型 14278848.1.1無功功率與無功補償 14488.1.2無功補償原理 14144638.1.3無功補償類型 14266058.2無功補償裝置的選型與應(yīng)用 1511528.2.1選型原則 15210948.2.2無功補償裝置的應(yīng)用 15208098.3電壓控制策略 15247178.3.1電壓控制原理 15322308.3.2電壓控制策略 1514242第9章電能質(zhì)量監(jiān)測與評估 16152399.1電能質(zhì)量監(jiān)測技術(shù) 16105509.1.1監(jiān)測技術(shù)概述 1635849.1.2在線監(jiān)測技術(shù) 16185119.1.3離線監(jiān)測技術(shù) 16186409.2電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集與處理 16155419.2.1數(shù)據(jù)采集技術(shù) 16137559.2.2數(shù)據(jù)處理技術(shù) 17280879.3電能質(zhì)量評估方法與案例分析 17146049.3.1評估方法 17102049.3.2案例分析 1710479第10章電能質(zhì)量管理發(fā)展趨勢與展望 171571310.1新能源接入對電能質(zhì)量的影響 173084710.1.1新能源發(fā)電設(shè)備的電能質(zhì)量特性 182444010.1.2新能源接入對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響 18730210.1.3新能源接入對電能質(zhì)量管理的要求與挑戰(zhàn) 18783710.2智能電網(wǎng)與電能質(zhì)量管理 183251510.2.1智能電網(wǎng)電能質(zhì)量管理的理念與目標 181293110.2.2智能電網(wǎng)電能質(zhì)量管理的關(guān)鍵技術(shù) 181635310.2.3智能電網(wǎng)電能質(zhì)量管理的應(yīng)用案例分析 182825310.3電能質(zhì)量管理技術(shù)的發(fā)展趨勢與展望 181346010.3.1電能質(zhì)量管理技術(shù)的標準化與規(guī)范化 181141810.3.2電能質(zhì)量管理技術(shù)的智能化與自適應(yīng)化 182597510.3.3電能質(zhì)量管理技術(shù)的集成化與模塊化 183253010.3.4電能質(zhì)量管理技術(shù)在新能源并網(wǎng)、電動汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用拓展 18第1章電能質(zhì)量管理概述1.1電能質(zhì)量問題的產(chǎn)生與影響電能質(zhì)量問題主要源于電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備以及電力負載的運行過程。這些問題包括電壓波動、電流諧波、電壓暫降、暫升和中斷等。這些問題的產(chǎn)生原因復雜多樣，如電力系統(tǒng)的非線性負載、電力電子設(shè)備的應(yīng)用、系統(tǒng)故障等。電能質(zhì)量問題對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、電氣設(shè)備的功能及壽命、以及用戶的正常生產(chǎn)和生活造成諸多不利影響，具體表現(xiàn)為：導致設(shè)備過熱、降低設(shè)備效率、引發(fā)誤動作、加速設(shè)備老化、影響計量準確性等。1.2電能質(zhì)量管理的重要性電能質(zhì)量管理是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、高效運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。加強電能質(zhì)量管理，可以有效減少電能質(zhì)量，提高電力系統(tǒng)的供電可靠性；降低電力設(shè)備的故障率，延長設(shè)備使用壽命；提高電能利用效率，節(jié)能減排；保障用戶設(shè)備的正常運行，提升用戶滿意度。因此，電能質(zhì)量管理對于電力系統(tǒng)運行、設(shè)備制造和用戶利益均具有重要價值。1.3電能質(zhì)量管理的基本任務(wù)電能質(zhì)量管理的基本任務(wù)主要包括以下幾點：（1）監(jiān)測電能質(zhì)量：通過安裝電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備，對電力系統(tǒng)中的電壓、電流、諧波等參數(shù)進行實時監(jiān)測，全面掌握系統(tǒng)電能質(zhì)量狀況。（2）分析電能質(zhì)量問題：對監(jiān)測到的電能質(zhì)量問題進行深入分析，找出問題產(chǎn)生的原因，為后續(xù)改進提供依據(jù)。（3）制定電能質(zhì)量改進措施：根據(jù)電能質(zhì)量問題的原因，制定相應(yīng)的改進措施，包括技術(shù)改進、運行管理優(yōu)化等。（4）實施電能質(zhì)量治理：根據(jù)制定的改進措施，對電能質(zhì)量問題進行治理，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。（5）評估電能質(zhì)量改進效果：對治理后的電能質(zhì)量進行評估，驗證改進措施的有效性，為持續(xù)優(yōu)化電能質(zhì)量管理提供參考。（6）預防電能質(zhì)量問題的產(chǎn)生：通過加強電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和運行管理，預防電能質(zhì)量問題的產(chǎn)生，保障電力系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行。第2章電能質(zhì)量標準與規(guī)范2.1國內(nèi)外電能質(zhì)量標準體系2.1.1國際電能質(zhì)量標準國際電工委員會（IEC）是制定國際電能質(zhì)量標準的重要組織。其發(fā)布的標準涉及電能質(zhì)量的基礎(chǔ)理論、測量方法、限值和影響評估等方面。如IEC61000系列標準，包括電磁兼容（EMC）領(lǐng)域的通用標準、電壓波動和閃變、諧波、間諧波、頻率偏差等方面的規(guī)定。美國電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）也制定了一系列電能質(zhì)量標準，如IEEEStd11591995《電能質(zhì)量監(jiān)測指南》等。2.1.2國內(nèi)電能質(zhì)量標準我國電能質(zhì)量標準體系主要包括國家標準、行業(yè)標準、地方標準和企業(yè)標準。其中，國家標準由全國電工電子產(chǎn)品與系統(tǒng)標準化技術(shù)委員會（SAC/TC159）負責制定，如GB/T12326《電能質(zhì)量電壓波動和閃變》、GB/T14549《電能質(zhì)量諧波》等。2.2常用電能質(zhì)量標準解讀2.2.1電壓波動和閃變電壓波動和閃變是衡量電能質(zhì)量的重要指標。GB/T12326規(guī)定了電壓波動和閃變的測量方法、限值及其評價方法。電壓波動限值主要用于保證設(shè)備正常運行，防止因電壓波動引起設(shè)備誤動作；而閃變限值則用于保護視覺舒適度，避免照明設(shè)備產(chǎn)生頻閃效應(yīng)。2.2.2諧波GB/T14549對諧波進行了全面規(guī)定，包括諧波測量、限值、評估方法等方面。諧波污染會影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，導致設(shè)備過熱、絕緣老化等問題。該標準旨在限制諧波污染，保障電力系統(tǒng)的安全運行。2.2.3頻率偏差頻率偏差會影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，GB/T15945《電能質(zhì)量頻率偏差》規(guī)定了頻率偏差的限值和測量方法。該標準適用于電力系統(tǒng)的調(diào)度、運行和電能質(zhì)量監(jiān)測等領(lǐng)域。2.3電能質(zhì)量評估方法電能質(zhì)量評估是對電能質(zhì)量問題的發(fā)覺、診斷、評價和處理的過程。常用的評估方法包括：2.3.1電壓質(zhì)量評估電壓質(zhì)量評估主要關(guān)注電壓波動、閃變、諧波等參數(shù)。通過對這些參數(shù)的測量和計算，可以評估電壓質(zhì)量是否符合相關(guān)標準。2.3.2電力系統(tǒng)穩(wěn)定性評估電力系統(tǒng)穩(wěn)定性評估主要關(guān)注頻率偏差、電壓偏差等參數(shù)。通過分析這些參數(shù)的變化，評估電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2.3.3電能質(zhì)量監(jiān)測電能質(zhì)量監(jiān)測是通過對電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)測，發(fā)覺電能質(zhì)量問題，為電能質(zhì)量評估提供數(shù)據(jù)支持。監(jiān)測設(shè)備應(yīng)具備準確性、可靠性、實時性等特點。2.3.4電能質(zhì)量診斷電能質(zhì)量診斷是根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析電能質(zhì)量問題的原因和影響，提出針對性的改進措施。診斷方法包括時域分析法、頻域分析法和統(tǒng)計分析法等。2.3.5電能質(zhì)量治理電能質(zhì)量治理是根據(jù)電能質(zhì)量診斷結(jié)果，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，改善電能質(zhì)量。治理措施包括濾波器、補償裝置、抗干擾設(shè)備等。通過實施治理措施，提高電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量，保障設(shè)備正常運行。第3章電力系統(tǒng)諧波及其治理3.1諧波產(chǎn)生機理及危害3.1.1諧波產(chǎn)生機理電力系統(tǒng)中的諧波主要由非線性電氣設(shè)備產(chǎn)生，如電力電子設(shè)備、變壓器、電弧爐等。這些設(shè)備在工作過程中會導致電流波形發(fā)生畸變，從而產(chǎn)生諧波。諧波的頻率為基波頻率的整數(shù)倍，通常用次數(shù)表示。3.1.2諧波危害諧波對電力系統(tǒng)及其設(shè)備產(chǎn)生諸多危害，主要包括以下幾點：（1）增加電力系統(tǒng)的無功功率，降低功率因數(shù)；（2）導致電力設(shè)備過熱，降低設(shè)備壽命；（3）引起電力系統(tǒng)電壓波動、閃變，影響電能質(zhì)量；（4）對通訊系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，影響通訊質(zhì)量；（5）對保護裝置產(chǎn)生誤動或拒動，影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。3.2諧波檢測與監(jiān)測3.2.1諧波檢測方法諧波檢測方法主要包括以下幾種：（1）傅里葉變換法：對電壓、電流進行離散傅里葉變換，得到各次諧波的幅值和相位；（2）瞬時無功功率法：實時檢測電壓、電流的瞬時無功功率，從而得到諧波信息；（3）小波變換法：對電壓、電流信號進行多尺度分析，獲取諧波特征；（4）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法：通過訓練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對諧波的識別和檢測。3.2.2諧波監(jiān)測諧波監(jiān)測主要包括以下內(nèi)容：（1）監(jiān)測點選擇：根據(jù)電力系統(tǒng)的特點，合理選擇監(jiān)測點；（2）監(jiān)測設(shè)備：采用具有諧波檢測功能的設(shè)備，實時監(jiān)測諧波數(shù)據(jù)；（3）數(shù)據(jù)傳輸與處理：將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心，進行諧波分析、評估和報警。3.3諧波治理技術(shù)3.3.1諧波治理方法諧波治理方法主要包括以下幾種：（1）無源濾波器：通過LC濾波器對諧波電流進行濾波，降低諧波含量；（2）有源濾波器：采用電力電子器件，動態(tài)補償諧波電流，實現(xiàn)諧波治理；（3）混合濾波器：結(jié)合無源濾波器和有源濾波器的優(yōu)點，提高諧波治理效果；（4）動態(tài)諧波補償：根據(jù)電力系統(tǒng)的諧波特性，實時調(diào)整補償裝置的參數(shù)，實現(xiàn)諧波治理。3.3.2諧波治理設(shè)備諧波治理設(shè)備主要包括以下幾種：（1）濾波器：包括無源濾波器和有源濾波器；（2）靜止無功發(fā)生器（SVG）：通過調(diào)節(jié)無功功率，實現(xiàn)諧波治理；（3）動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器（DVR）：對電壓進行實時調(diào)節(jié)，抑制諧波；（4）電力電子變壓器：采用電力電子器件，實現(xiàn)諧波治理。3.3.3諧波治理策略諧波治理策略主要包括以下方面：（1）源頭治理：對非線性設(shè)備進行改進，降低諧波產(chǎn)生；（2）傳輸路徑治理：優(yōu)化電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低諧波傳輸；（3）末端治理：在諧波敏感設(shè)備處設(shè)置濾波裝置，抑制諧波影響；（4）綜合協(xié)調(diào)治理：結(jié)合多種治理方法，實現(xiàn)電力系統(tǒng)諧波的全面治理。第4章電力系統(tǒng)間諧波及其抑制4.1間諧波產(chǎn)生機理及危害4.1.1間諧波產(chǎn)生機理間諧波是指頻率為基波頻率整數(shù)倍的非整數(shù)倍諧波，其產(chǎn)生主要源于電力系統(tǒng)中非線性元件和設(shè)備。這些非線性元件包括電力電子設(shè)備、變壓器、電弧爐等，它們在工作過程中會導致電流和電壓波形發(fā)生畸變，進而產(chǎn)生間諧波。4.1.2間諧波危害間諧波對電力系統(tǒng)及其設(shè)備產(chǎn)生諸多危害，主要包括以下幾點：（1）影響電力設(shè)備的正常運行，降低設(shè)備壽命；（2）導致電力系統(tǒng)電壓、電流波形發(fā)生畸變，降低電能質(zhì)量；（3）引起電力系統(tǒng)諧振，導致系統(tǒng)穩(wěn)定性下降；（4）增加電力系統(tǒng)的線損；（5）對通訊系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，影響通訊質(zhì)量。4.2間諧波檢測與監(jiān)測4.2.1間諧波檢測方法間諧波檢測方法主要包括以下幾種：（1）基于傅里葉變換的檢測方法，如短時傅里葉變換（STFT）和快速傅里葉變換（FFT）；（2）基于小波變換的檢測方法；（3）基于希爾伯特黃變換的檢測方法；（4）基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能的檢測方法。4.2.2間諧波監(jiān)測技術(shù)間諧波監(jiān)測技術(shù)主要包括以下幾點：（1）對電力系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點進行實時監(jiān)測；（2）建立間諧波數(shù)據(jù)庫，分析間諧波變化趨勢；（3）通過遠程通訊技術(shù)，實現(xiàn)間諧波監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時傳輸；（4）結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，為間諧波抑制提供依據(jù)。4.3間諧波抑制技術(shù)4.3.1無源濾波技術(shù)無源濾波技術(shù)是通過在電力系統(tǒng)中接入無源濾波器，利用濾波器對特定頻率的諧波電流進行阻抗，從而達到抑制間諧波的目的。4.3.2有源濾波技術(shù)有源濾波技術(shù)通過在電力系統(tǒng)中接入有源濾波器，實時監(jiān)測并補償系統(tǒng)中的諧波電流，有效抑制間諧波。4.3.3靜止無功發(fā)生器（SVG）技術(shù)靜止無功發(fā)生器技術(shù)通過實時調(diào)節(jié)無功電流，改善系統(tǒng)功率因數(shù)，降低間諧波對電力系統(tǒng)的影響。4.3.4諧波隔離變壓器技術(shù)諧波隔離變壓器技術(shù)通過特殊設(shè)計的變壓器繞組，降低間諧波在系統(tǒng)中的傳播，達到抑制間諧波的目的。4.3.5電力電子設(shè)備控制策略優(yōu)化對電力電子設(shè)備進行控制策略優(yōu)化，降低設(shè)備產(chǎn)生的間諧波，從而減輕間諧波對電力系統(tǒng)的影響。4.3.6綜合治理措施采用多種抑制技術(shù)的組合，對電力系統(tǒng)進行綜合治理，提高間諧波抑制效果。例如，將無源濾波與有源濾波技術(shù)相結(jié)合，同時優(yōu)化電力電子設(shè)備的控制策略，以達到更好的間諧波抑制效果。第5章電力系統(tǒng)電壓波動與閃變5.1電壓波動與閃變產(chǎn)生原因電力系統(tǒng)中，電壓波動與閃變現(xiàn)象主要由以下幾方面原因引起：5.1.1負荷側(cè)變化（1）大功率電機的啟動和停止；（2）電氣化鐵路的牽引負荷變化；（3）煉鋼、電解等沖擊性負荷變化；（4）變頻調(diào)速裝置等非線性負荷的影響。5.1.2供電側(cè)變化（1）發(fā)電機組出力的波動；（2）變電站無功補償設(shè)備的投切；（3）線路故障或切換操作；（4）系統(tǒng)運行方式的改變。5.1.3自然環(huán)境因素（1）雷擊、污閃等自然災(zāi)害；（2）溫度、濕度等氣候條件變化。5.2電壓波動與閃變的檢測方法5.2.1時域檢測法采用示波器、波形記錄儀等設(shè)備，實時監(jiān)測電壓波形，通過觀察電壓波形的波動和閃變程度，對電壓波動與閃變進行定量分析。5.2.2頻域檢測法利用快速傅里葉變換（FFT）等信號處理技術(shù)，對電壓信號進行頻譜分析，獲取電壓波動與閃變的頻率成分和幅值，從而對電壓波動與閃變進行評估。5.2.3小波變換檢測法小波變換具有時頻局部化的優(yōu)點，可以有效地檢測電壓波動與閃變信號的非平穩(wěn)特性，通過對電壓信號的小波變換分析，實現(xiàn)對電壓波動與閃變的精確評估。5.2.4人工智能檢測法利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機等人工智能算法，對電壓波動與閃變進行模式識別和預測，提高檢測的準確性和實時性。5.3電壓波動與閃變的治理措施5.3.1負荷側(cè)治理（1）優(yōu)化電機啟動和停止策略；（2）采用靜止無功發(fā)生器（SVG）等設(shè)備進行無功補償；（3）對非線性負荷進行濾波處理；（4）推廣節(jié)能型設(shè)備和綠色照明。5.3.2供電側(cè)治理（1）優(yōu)化發(fā)電機組出力分配；（2）合理配置變電站無功補償設(shè)備；（3）提高線路開關(guān)設(shè)備的操作速度；（4）加強系統(tǒng)運行方式的調(diào)整。5.3.3新技術(shù)應(yīng)用（1）采用動態(tài)電壓恢復器（DVR）等設(shè)備，實時補償電壓波動；（2）利用電力電子設(shè)備，實現(xiàn)電壓波動的有源抑制；（3）發(fā)展智能電網(wǎng)，實現(xiàn)電壓波動與閃變的在線監(jiān)測和自適應(yīng)控制。第6章電力系統(tǒng)短時電壓變化6.1短時電壓變化現(xiàn)象及影響6.1.1現(xiàn)象描述短時電壓變化是指電力系統(tǒng)中電壓在短時間內(nèi)發(fā)生的波動，通常持續(xù)時間在毫秒至幾秒之間。這種現(xiàn)象可能由系統(tǒng)短路、大型負荷投切、故障切除、雷擊等原因引起。6.1.2影響分析短時電壓變化對電力系統(tǒng)設(shè)備安全和電力質(zhì)量有較大影響，可能導致以下問題：（1）影響敏感負荷的正常工作，如計算機、通信設(shè)備等；（2）引起電力系統(tǒng)設(shè)備的機械振動，加速絕緣老化；（3）對變頻器、逆變器等電力電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，影響其功能；（4）導致系統(tǒng)諧波污染，影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。6.2短時電壓變化檢測技術(shù)6.2.1檢測方法短時電壓變化檢測方法主要包括：（1）模擬量檢測：通過電壓互感器、電流互感器等傳感器采集電壓、電流信號，經(jīng)濾波、放大等處理后，獲取短時電壓變化信息；（2）數(shù)字量檢測：采用數(shù)字信號處理技術(shù)，對電壓、電流信號進行采樣、離散化處理，然后通過算法分析短時電壓變化特征；（3）暫態(tài)地電壓檢測：針對特定應(yīng)用場景，檢測設(shè)備附近的暫態(tài)地電壓信號，以判斷短時電壓變化。6.2.2檢測設(shè)備短時電壓變化檢測設(shè)備主要包括：（1）模擬量檢測設(shè)備：如示波器、錄波器、電力監(jiān)測設(shè)備等；（2）數(shù)字量檢測設(shè)備：如數(shù)字式電壓互感器、數(shù)字式電能表、故障錄波器等；（3）暫態(tài)地電壓檢測設(shè)備：如暫態(tài)地電壓傳感器、暫態(tài)地電壓監(jiān)測裝置等。6.3短時電壓變化治理方法6.3.1電力系統(tǒng)設(shè)備改進（1）采用高抗干擾能力的設(shè)備，提高設(shè)備對短時電壓變化的耐受能力；（2）優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，降低短時電壓變化對設(shè)備的影響；（3）加強設(shè)備維護，保證設(shè)備處于良好狀態(tài)。6.3.2電壓控制裝置（1）動態(tài)無功補償裝置：如靜止無功發(fā)生器（SVG）、動態(tài)無功補償器（DVR）等；（2）有源濾波器：對系統(tǒng)諧波進行補償，提高電壓質(zhì)量；（3）電壓調(diào)節(jié)器：通過調(diào)節(jié)變壓器分接頭、電容器投切等方法，實現(xiàn)電壓的穩(wěn)定控制。6.3.3防護措施（1）提高系統(tǒng)短路容量，降低短時電壓變化影響；（2）合理配置系統(tǒng)保護裝置，快速切除故障；（3）對重要負荷采用隔離變壓器、濾波器等設(shè)備，提高其抗干擾能力。6.3.4管理與監(jiān)測（1）建立完善的電能質(zhì)量管理機制，定期對短時電壓變化進行監(jiān)測；（2）分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，制定針對性的治理措施；（3）加強對短時電壓變化影響因素的監(jiān)控，預防短時電壓變化的發(fā)生。第7章電力系統(tǒng)三相不平衡及其改善7.1三相不平衡產(chǎn)生原因及危害7.1.1產(chǎn)生原因三相不平衡主要由以下幾方面原因引起：（1）不對稱負載：各類負載在三相電網(wǎng)中的不對稱接入，如單相負載、非對稱三相負載等。（2）電力系統(tǒng)故障：如單相短路、接地故障等，會導致三相電流、電壓不平衡。（3）電源因素：發(fā)電機、變壓器等設(shè)備的制造和安裝誤差，可能導致輸出電壓不對稱。（4）線路因素：輸電線路長度、材質(zhì)、截面等方面的差異，可能導致線路阻抗不對稱。7.1.2危害三相不平衡會對電力系統(tǒng)造成以下危害：（1）降低電力系統(tǒng)運行效率：三相不平衡導致系統(tǒng)有功功率、無功功率降低，影響電力設(shè)備的正常運行。（2）增加電力系統(tǒng)損耗：三相不平衡使得線路、變壓器等設(shè)備損耗增加，降低系統(tǒng)運行經(jīng)濟性。（3）影響電能質(zhì)量：三相不平衡可能導致電壓波動、諧波等問題，影響用戶設(shè)備正常運行。（4）縮短設(shè)備壽命：長期的三相不平衡運行可能導致設(shè)備過熱、絕緣老化，縮短設(shè)備使用壽命。7.2三相不平衡檢測與監(jiān)測7.2.1檢測方法（1）電壓電流檢測：通過電壓、電流互感器實時檢測三相電壓、電流，計算三相不平衡度。（2）功率檢測：通過檢測三相有功功率、無功功率，分析三相不平衡程度。（3）諧波檢測：分析三相電壓、電流諧波含量，判斷三相不平衡程度。7.2.2監(jiān)測系統(tǒng)（1）實時監(jiān)測：對電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)測，及時發(fā)覺三相不平衡問題。（2）遠程監(jiān)測：通過通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)遠程監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳輸，便于分析和處理三相不平衡問題。（3）故障診斷：結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)，對三相不平衡故障進行診斷，為改善提供依據(jù)。7.3三相不平衡改善技術(shù)7.3.1負載調(diào)整（1）優(yōu)化負載分配：合理分配三相負載，降低三相不平衡度。（2）采用平衡化裝置：如單相負載平衡化裝置，提高三相負載的平衡度。7.3.2設(shè)備改造（1）改進設(shè)備制造：提高發(fā)電機、變壓器等設(shè)備制造精度，減少不對稱因素。（2）優(yōu)化設(shè)備安裝：合理安裝設(shè)備，降低三相不對稱影響。7.3.3措施實施（1）補償裝置：采用無功補償、有源濾波等裝置，改善三相不平衡。（2）控制策略：采用先進控制策略，如DPC（直接功率控制）等，實現(xiàn)三相不平衡的實時控制。（3）運行維護：加強電力系統(tǒng)運行維護，定期檢查設(shè)備，及時處理三相不平衡問題。通過以上措施，可以有效降低電力系統(tǒng)三相不平衡度，提高電能質(zhì)量，保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。第8章電力系統(tǒng)無功補償與電壓控制8.1無功補償原理及類型8.1.1無功功率與無功補償電力系統(tǒng)運行過程中，由于負載及設(shè)備的性質(zhì)，會產(chǎn)生無功功率。無功功率雖不直接參與能量轉(zhuǎn)換，但對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行具有重大影響。因此，對電力系統(tǒng)進行無功補償，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，提高電能質(zhì)量，具有重要意義。8.1.2無功補償原理無功補償是通過在電力系統(tǒng)中接入無功補償裝置，產(chǎn)生與負載消耗的無功功率相等但方向相反的無功電流，從而降低系統(tǒng)無功功率，提高功率因數(shù)，改善電壓質(zhì)量。8.1.3無功補償類型（1）靜止無功補償器（SVC）（2）靜止同步補償器（STATCOM）（3）電容器補償（4）電感器補償（5）磁控電抗器補償（6）混合型無功補償8.2無功補償裝置的選型與應(yīng)用8.2.1選型原則（1）滿足電力系統(tǒng)無功需求及電壓質(zhì)量要求（2）考慮裝置的技術(shù)功能、可靠性、經(jīng)濟性及占地面積等因素（3）適應(yīng)不同負載變化及運行條件（4）易于維護和管理8.2.2無功補償裝置的應(yīng)用（1）靜止無功補償器（SVC）：適用于中低壓配電網(wǎng)、變電站、工業(yè)負載等場合，具有良好的動態(tài)響應(yīng)速度和補償效果。（2）靜止同步補償器（STATCOM）：適用于高壓輸電線路、電網(wǎng)互聯(lián)點等場合，具有連續(xù)調(diào)節(jié)范圍寬、響應(yīng)速度快等優(yōu)點。（3）電容器補償：適用于固定負載或負載變化不大的場合，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。（4）電感器補償：適用于負載變化較大的場合，可抑制電壓波動。（5）磁控電抗器補償：適用于負載變化較大的場合，具有響應(yīng)速度快、損耗小等特點。（6）混合型無功補償：結(jié)合多種補償方式，適用于復雜負載及運行條件。8.3電壓控制策略8.3.1電壓控制原理電壓控制是通過調(diào)整系統(tǒng)中的無功功率分布，使電壓保持在規(guī)定范圍內(nèi)，以保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。8.3.2電壓控制策略（1）分區(qū)控制：根據(jù)電力系統(tǒng)的特點，將系統(tǒng)劃分為若干控制區(qū)域，分別對每個區(qū)域進行電壓控制。（2）分層控制：將電力系統(tǒng)分為高壓、中壓和低壓三個層次，實現(xiàn)不同層次之間的協(xié)調(diào)控制。（3）無功補償與電壓控制相結(jié)合：通過無功補償裝置的投切，實現(xiàn)電壓的實時調(diào)節(jié)。（4）智能控制：利用現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)及控制理論，實現(xiàn)電力系統(tǒng)電壓的智能控制。通過以上電壓控制策略，可以有效提高電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。第9章電能質(zhì)量監(jiān)測與評估9.1電能質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)9.1.1監(jiān)測技術(shù)概述電能質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)主要包括在線監(jiān)測和離線監(jiān)測兩種方式。在線監(jiān)測是指對電網(wǎng)運行過程中的電能質(zhì)量參數(shù)進行實時監(jiān)測；離線監(jiān)測是指定期對電網(wǎng)進行檢測，獲取電能質(zhì)量數(shù)據(jù)。本節(jié)將重點介紹這兩種監(jiān)測技術(shù)及其在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點。9.1.2在線監(jiān)測技術(shù)在線監(jiān)測技術(shù)主要包括以下幾種：（1）模擬式監(jiān)測：采用模擬電路對電能質(zhì)量參數(shù)進行實時監(jiān)測，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點；（2）數(shù)字式監(jiān)測：采用數(shù)字信號處理技術(shù)，對電能質(zhì)量參數(shù)進行高精度監(jiān)測，具有高可靠性、易于實現(xiàn)智能化等優(yōu)點；（3）智能監(jiān)測：利用人工智能技術(shù)，對電能質(zhì)量數(shù)據(jù)進行實時分析和處理，實現(xiàn)故障診斷和預測。9.1.3離線監(jiān)測技術(shù)離線監(jiān)測技術(shù)主要包括以下幾種：（1）便攜式監(jiān)測：便于攜帶和操作，適用于現(xiàn)場檢測；（2）固定式監(jiān)測：安裝在電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點，定期進行檢測；（3）遠程監(jiān)測：通過通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對遠程電網(wǎng)的監(jiān)測。9.2電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集