電能質(zhì)量現(xiàn)用國(guó)標(biāo)介紹.ppt

1、1,電能質(zhì)量現(xiàn)用國(guó)標(biāo)介紹,2010-06,2,主要內(nèi)容,一、電能質(zhì)量背景知識(shí) 二、現(xiàn)行電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 三、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其應(yīng)用,3,1.1 什么是電能質(zhì)量？ 導(dǎo)致用戶電力設(shè)備不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差， 造成用電設(shè)備故障或者誤動(dòng)作的任何電力問題 IEC（1000-2-2/4）標(biāo)準(zhǔn)：供電裝置正常工作情況下不中斷和干 擾用戶使用電力的物理特性 由于電壓、電流或頻率偏差引起的，用戶設(shè)備工作異常或損壞的任何電力問題，都屬于電能質(zhì)量問題。,一、電能質(zhì)量背景知識(shí),4,1.2 電能質(zhì)量問題分類,以現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，電網(wǎng)所處的運(yùn)行方式進(jìn)行區(qū)分： 穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題 暫態(tài)電能質(zhì)量問題,一、電能質(zhì)量背景

2、知識(shí),狹隘的說，電能質(zhì)量問題主要表現(xiàn)為電壓質(zhì)量問題及電流波形問 題；除頻率指標(biāo)之外，電能質(zhì)量問題的主要控制手段從無功調(diào)控的 角度出發(fā)。因此從某種意義上來說，電能質(zhì)量問題主要是一種無功 功率問題,5,1.3 穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量的主要指標(biāo),供電電壓偏差：供電電壓對(duì)標(biāo)稱電壓的偏差。 頻率偏差：電網(wǎng)頻率的實(shí)際值和標(biāo)稱值之差。 三相不平衡度：電壓或電流負(fù)序分量與正序分量的方均根值百分比。 諧波：對(duì)周期性交流量進(jìn)行傅立葉級(jí)數(shù)分解，得到頻率為基波頻率大于1的整數(shù)倍的分量。 電壓閃變：燈光照度不穩(wěn)定造成的視感。 諧波污染屬于穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量的突出問題，負(fù)荷用電的非線性特性是引起穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量現(xiàn)象的主要誘因。,一、電能質(zhì)量

3、背景知識(shí),6,電壓暫降（電壓驟降） 電壓暫升（電壓驟升） 電壓短時(shí)中斷 暫態(tài)電能質(zhì)量問題發(fā)生頻度較小，但后果卻比較嚴(yán)重；暫態(tài)電能質(zhì)量問題實(shí)質(zhì)主要是暫態(tài)電壓質(zhì)量問題，或者電網(wǎng)遭受外來干擾侵襲及內(nèi)部故障、操作所帶來的系統(tǒng)沖擊問題，其事件特征描述量一般為事件過程的電壓“有效值”及其持續(xù)時(shí)間（有時(shí)考慮其上升下降率等）。 在所有暫態(tài)電能質(zhì)量問題中，電壓暫降的影響最為普遍。,1.4 暫態(tài)電能質(zhì)量的主要指標(biāo),一、電能質(zhì)量背景知識(shí),7,電壓偏差 voltage deviation：供電電壓對(duì)標(biāo)稱電壓的偏差。 頻率偏差 frequency deviation：系統(tǒng)頻率的實(shí)際值和標(biāo)稱值之差。 諧波 harmoni

4、c：對(duì)周期性交流量進(jìn)行傅立葉級(jí)數(shù)分解，得到頻率為基波頻率大于1整數(shù)倍的分量。 電壓波動(dòng) Voltage fluctuation：電壓方均根值一系列的變動(dòng)或連續(xù)的改變。 閃變 flicker：燈光照度不穩(wěn)定造成的視感。 不平衡度 unbalance factor：三相電力系統(tǒng)中三相的不平衡程度，用電壓或電流負(fù)序分量與正序分量的方均根值百分比表示。,1.5 電能質(zhì)量（Power quality)相關(guān)術(shù)語簡(jiǎn)介,一、電能質(zhì)量背景知識(shí),8,電壓暫降 voltage dip(sag)：在電力系統(tǒng)某一點(diǎn)的電壓暫時(shí)下降，經(jīng)歷半個(gè)周期到幾秒鐘的短暫持續(xù)期后恢復(fù)正常。 電壓暫升 voltage swell：在電力

5、系統(tǒng)某節(jié)點(diǎn)上出現(xiàn)的一個(gè)暫時(shí)的電壓上升。 電壓短時(shí)中斷 voltage interruption 供電電壓消失一段時(shí)間，一般不超過1 min。短時(shí)中斷可以認(rèn)為是90100%幅值的電壓暫降。 公共連接點(diǎn) point of common coupling：電力系統(tǒng)中一個(gè)以上用戶的連接處。,1.5 電能質(zhì)量（Power quality)相關(guān)術(shù)語簡(jiǎn)介,一、電能質(zhì)量背景知識(shí),9,GB/T 15945-2008 電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差 GB/T 12325-2008 電能質(zhì)量 供電電壓偏差 GB/T 14549-93 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波 GB/T 12326-2008 電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變 GB

6、/T 15543-2008 電能質(zhì)量 三相電壓不平衡 GB/T 24337-2009 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波 GB/T 18481-2001 電能質(zhì)量 暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓 GB/T 19862-2005 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求,二、現(xiàn)行電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),10,2.1 GB/T 15945-2008 電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差,術(shù)語和定義,標(biāo)稱頻率 nominal frequency：系統(tǒng)設(shè)計(jì)選定的頻率。,頻率偏差frequency deviation：系統(tǒng)頻率的實(shí)際值和標(biāo)稱值之差。 頻率偏差=實(shí)測(cè)頻率-標(biāo)稱系統(tǒng)頻率,頻率合格率 frequency qualification rate

7、實(shí)際運(yùn)行頻率偏差在限值范圍內(nèi)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間與對(duì)應(yīng)的總運(yùn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)間的百分比。,頻率偏差限值,電力系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下頻率偏差限值為0.2Hz。當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)，偏差限值可以放寬到0.5Hz。,11,2.1 GB/T 15945-2008 電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差,1.電力系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下頻率偏差限值為0.2Hz。當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)，偏差限值可以放寬到0.5Hz。 2.用戶沖擊負(fù)荷引起的系統(tǒng)頻率變動(dòng)一般不得超過0.2Hz，根據(jù)沖擊負(fù)荷性質(zhì)和大小以及系統(tǒng)的條件也可適當(dāng)變動(dòng)限值，但應(yīng)保證近區(qū)電力網(wǎng)、發(fā)電機(jī)組和用戶的安全、穩(wěn)定運(yùn)行以及正常供電。,頻率偏差限值,12,2.2 GB/T 12325-2008

8、電能質(zhì)量 供電電壓偏差,術(shù)語和定義,電壓偏差 voltage deviation： 實(shí)際運(yùn)行電壓對(duì)系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的偏差相對(duì)值，以百分?jǐn)?shù)表示。,電壓合格率 voltage qualification rate 實(shí)際運(yùn)行電壓偏差在限值范圍內(nèi)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間與對(duì)應(yīng)的總運(yùn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)間的百分比。,13,2.2 GB/T 12325-2008 電能質(zhì)量 供電電壓偏差,供電電壓偏差的限值,35kV及以上供電電壓正、負(fù)偏差絕對(duì)值之和不超過標(biāo)稱電壓的10%； 注：如供電電壓上下偏差同號(hào)（均為正或負(fù)）時(shí)，按較大的偏差絕對(duì)值作為衡量依據(jù)。 20kV及以下三相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的7% 220V單相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的

9、+7%，-10%； 對(duì)供電點(diǎn)短路容量較小、供電距離較長(zhǎng)的以及對(duì)供電電壓偏差有特殊要求的用戶，由供、用電雙方協(xié)議確定,14,2.3 GB/T 14549-1993 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波,術(shù)語和定義,基波（分量） fundamental（component）：對(duì)周期性交流量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分級(jí)，得到的頻率與工頻相同的分量。 諧波（分量） fundamental（component）：對(duì)周期性交流量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分級(jí)，得到的頻率為基波頻率大于1整數(shù)倍的分量。 諧波含量（電壓或電流） harmonic content （for voltage or current）：從周期性交流量中減去基波分量后所得

10、的量。 諧波含有率 harmonic ratio (HR)：周期性交流量中含有的第h次諧波分量的方均根值與基波分量的方均根之比。 第 h 次諧波電壓含有率以HRUh 表示第h 次諧波電流含有率以HRIh 表示 總諧波畸變率 total harmonic distortion (THD)：周期性交流量中的諧波含量的方均根值與其基波分量的方均根值之比。 電壓總諧波畸變率以 THDu 表示電流總諧波畸變率以THDi 表示,15,2.3 GB/T 14549-1993 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波,諧波電壓限值,公用電網(wǎng)諧波電壓(相電壓)限值見表1。,表1 公用電網(wǎng)諧波電壓(相電壓),16,2.3 GB/T

11、 14549-1993 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波,諧波電流允許值,注：220kV基準(zhǔn)短路容量取2000MVA。,公共連接點(diǎn)的全部用戶向該點(diǎn)注入的諧波電流分量(方均根值)不應(yīng)超過表2中規(guī)定的允許值。當(dāng)公共連接點(diǎn)處的最小短路容量不同于基準(zhǔn)短路容量時(shí)，表2中的諧波電流允許值可按照比例換算。,17,2.4 GB/T 24337-2009 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波,術(shù)語和定義,基波分量 fundamental component：對(duì)周期性交流量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分級(jí)，得到的頻率與工頻相同的分量。 間諧波分量 interharmonic component：對(duì)周期性交流量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分級(jí)，得到的頻率不等于基波

12、頻率整數(shù)倍的分量。 間諧波次數(shù) interharmonic order：ih 間諧波頻率與基波的比值。 間諧波含有率 interharmonic ratio ；IHR 周期性交流量中含有的第ih次間諧波分量的方均根值與基波分量的方均根之比。 第 ih 次諧波電壓含有率以IHRUih 表示第h 次諧波電流含有率以HRIh 表示,18,2.4 GB/T 24337-2009 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波,限值,1. 220kV及以下電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)間諧波電壓含有率不大于表1限值。 表1 間諧波電壓含有率限值（%）,2. 接于公共連接點(diǎn)的單個(gè)用戶引起的各次間諧波電壓含有率一般不得超過表2限值，根據(jù)連接

13、點(diǎn)的負(fù)荷狀況，此限值可以做適當(dāng)變動(dòng)，但必須滿足1.規(guī)定。 表2 單一用戶間諧波電壓含有率限值（%）,19,2.5 GB/T 12326-2008 電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變,術(shù)語和定義,電壓波動(dòng) voltage fluctuation：電壓方均根值（有效值）一系列的變動(dòng)或連續(xù)的改變。,電壓變動(dòng) relative voltage change：電壓方均根值曲線上相鄰兩個(gè)極值電壓之差，以系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的百分?jǐn)?shù)表示。 電壓變動(dòng)d的表達(dá)式為：,閃變 flicker ：燈光照度不穩(wěn)定造成的視感。,短時(shí)間閃變 short term severity：Pst 衡量短時(shí)間（若干分鐘）內(nèi)閃變強(qiáng)弱的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量值，短時(shí)

14、間閃變的基本記錄周期為10min。,短時(shí)間閃變 short term severity：Plt 由短時(shí)間閃變值Pst推算出，反映長(zhǎng)時(shí)間（若干小時(shí)）內(nèi)閃變強(qiáng)弱的量長(zhǎng)，短時(shí)間閃變的基本記錄周期為2h。,20,2.5 GB/T 12326-2008 電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變,電壓變電和閃變限值,電壓波動(dòng)限值,閃變限值,電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)，在系統(tǒng)正常運(yùn)行的較小方式下，以一周（168h為測(cè)量周期），所有長(zhǎng)時(shí)間閃變值都應(yīng)滿足閃變限值表的要求。,21,2.6 GB/T 15543-2008 電能質(zhì)量 三相電壓不平衡,術(shù)語和定義,電壓不平衡 voltage unbalance：三相電壓在幅值上不同或相位差不是

15、120，或兼而有之。,不平衡度 voltage factor：指三相電力系統(tǒng)中三相不平衡的程度。用電壓、電流負(fù)序基波分量或零序基波分量與正序基波分量的方均根值百分比表示。,正序分量 positive-sequence component：將不平衡的三相系統(tǒng)的電量按對(duì)稱分量法分解后其正序?qū)ΨQ系統(tǒng)中的分量。,負(fù)序分量 negative-sequence component ：將不平衡的三相系統(tǒng)的電量按對(duì)稱分量法分解后其負(fù)序?qū)ΨQ系統(tǒng)中的分量。,零序分量 zero-sequence component：將不平衡的三相系統(tǒng)的電量按對(duì)稱分量法分解后其零序?qū)ΨQ系統(tǒng)中的分量。,22,2.6 GB/T 1554

16、3-2008 電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度,電壓不平衡度限值,1.電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)電壓不平衡限值為： 電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)序電壓不平衡度不超過2%。短時(shí)不得超過4%； 2.接于公共連接點(diǎn)的每個(gè)用戶引起該店負(fù)序電壓不平衡度允許值一般為1.3%，短時(shí)不超過2.6%。 根據(jù)連接點(diǎn)的負(fù)荷狀況以及鄰近發(fā)電機(jī)、幾點(diǎn)保護(hù)和自動(dòng)裝置安全運(yùn)行要求，該允許值可作適當(dāng)變動(dòng)，但必須滿足1.的規(guī)定。,短時(shí)temporary：用于量化短時(shí)間變化持續(xù)時(shí)間的修飾詞，指時(shí)間范圍為3s1min。,23,2.7 GB/T 18481-2001 電能質(zhì)量 暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓,術(shù)語和定義,過電壓 overvoltage 以Um表

17、示三相系統(tǒng)最高電壓，則峰值超過系統(tǒng)最高相對(duì)地電壓峰值（ Um）或最高相間電壓峰值（ Um）的任何波形的相對(duì)地或相間電壓分別為相對(duì)地或相間過電壓。 暫時(shí)過電壓 temporaray overvoltage 在給定安裝點(diǎn)上持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的不衰減或弱衰減的（以工頻或其一定的倍數(shù)、分?jǐn)?shù)）振蕩的過電壓 瞬態(tài)過電壓 transient overvoltage 持續(xù)時(shí)間數(shù)毫秒或更短，通常帶有強(qiáng)阻尼的振蕩或非振蕩的一種過電壓。她可以疊加于暫時(shí)過電壓上。,注：系統(tǒng)共最高電壓是指當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，在任何時(shí)間、系統(tǒng)上任何一點(diǎn)所出現(xiàn)的電壓最高值。,24,2.8 GB/T 19862-2005 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求,

18、術(shù)語和定義,按信號(hào)的接入方式分 1.直接接入式 直接將待測(cè)電壓、電流信號(hào)接入監(jiān)測(cè)設(shè)備，不需要中間設(shè)備。 2.間接接入式 待測(cè)電壓、電流信號(hào)經(jīng)傳感器接入監(jiān)測(cè)設(shè)備。,25,2.8 GB/T 19862-2005 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求,按使用方式分 1. 便攜式 根據(jù)需要，臨時(shí)裝設(shè)于現(xiàn)場(chǎng)。一般應(yīng)便于攜帶、運(yùn)輸。 2. 固定式 固定裝設(shè)在監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，長(zhǎng)期在線運(yùn)行。一般無需進(jìn)行操作，自動(dòng)完成設(shè)定的監(jiān)測(cè)、存取、傳輸?shù)裙δ堋?設(shè)備構(gòu)成,便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備可根據(jù)需要，由自身完成全部功能；也可配套后臺(tái)分析軟件，完成諸如分析、存取、打印等功能； 固定式監(jiān)測(cè)設(shè)備一般由在線監(jiān)測(cè)設(shè)備（單元）、通信系統(tǒng)、后臺(tái)系統(tǒng)組成。,2

19、6,2.8 GB/T 19862-2005 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求,監(jiān)測(cè)功能,注：具有表1中單項(xiàng)或幾項(xiàng)監(jiān)測(cè)功能的監(jiān)測(cè)設(shè)備也均按照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。,表1：監(jiān)測(cè)功能一覽表,27,三、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其應(yīng)用,3.1 PQMCS V4電能質(zhì)量管理分析軟件簡(jiǎn)介 3.2 報(bào)表分析 3.3 圖形分析 3.4 主界面 3.5 實(shí)時(shí)監(jiān)控界面 3.6 報(bào)表分析界面 3.7 曲線分析界面 3.8 暫態(tài)事件電壓實(shí)際波形分析界面 3.9 暫態(tài)事件電壓有效值變化曲線分析界面 3.10 暫態(tài)事件ITIC曲線分析界面 3.11 WEB瀏覽界面,28,3.1 PQMCS V4電能質(zhì)量管理分析軟件簡(jiǎn)介,領(lǐng)步電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系

20、統(tǒng)由多級(jí)監(jiān)控中心和變電站底層監(jiān)控裝置組成，采用了分布式的管理思路，多級(jí)監(jiān)控中心自下而上逐級(jí)以金字塔結(jié)構(gòu)匯接而成，實(shí)現(xiàn)了分散監(jiān)控，分級(jí)管理的功能。根據(jù)用戶的需求，系統(tǒng)可分為兩級(jí)、三級(jí)以及更多級(jí)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。,領(lǐng)步電能質(zhì)量PQMCS V4管理分析軟件采用了模塊化的設(shè)計(jì)理念，依據(jù) 我國(guó)和IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國(guó)電網(wǎng)電能質(zhì)量管理工作實(shí)際而開發(fā)的一套完整 的電能質(zhì)量管理分析軟件平臺(tái)，由數(shù)據(jù)庫、通信服務(wù)軟件、管理分析軟件、 WEB服務(wù)軟件四部分組成。,29,3.2 報(bào)表分析,報(bào)表分析： 數(shù)據(jù)類型包括：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、正常數(shù)據(jù)、超限數(shù)據(jù)、綜合數(shù)據(jù)和閃變數(shù)據(jù)。選定所要查詢的線路，在瀏覽窗口雙擊“報(bào)表分析”， 報(bào)表分析窗口如下： 選擇報(bào)表類型，報(bào)表類型不同其它參數(shù)也有