电能质量技术讲座

电能质量技术讲座，中国电力科学研究所教授国家电能质量标准主要草稿作者林解说，电力设计标准专家系列讲座，电能质量基本概念和影响，电能质量管理措施和监控，电能质量标准分析，电能质量基本概念和影响，电能质量是电能质量3354电能质量(电能质量，电能质量提供给敏感设备的电力和设置接地系统是在该设备正常工作的电源系统的特定点过帐的合适特性，这些特性基于预定义的参考技术参数，实际上与电源电压特性相关的电源电压各种指标偏离理想值(额定或公称值)的水平，电源质量的基本概念和影响，以及由于电力电子技术的广泛应用、家电普及机、炼钢电炉和轧机的开发等非线性、冲击性和不均衡的电力使用特性导致的电能质量恶化，随着IT产业的发展、电子电子电子控制技术的应用，对电能质量的要求越来越高。例如，计算中心的电力损失2s可能破坏数十小时的数据处理结果，损失数十万美元的产值，导致1-2周波的电力供应电压暂时下降，可能破坏半导体生产线，造成数百万美元的损失，在统计中，最近国际铜产业协会(中国)在美国中国电力质量产业现状及用户行为研究报告中对32个行业进行了调查，92家企业中的49家企业。每个企业每年的经济损失额约为10万至100万人民币(其中4年损失超过1000万元)，电能质量的基本概念和影响，电力系统的电磁现象，与不良电能质量有关的几个最重要的波形失真，电能质量的基本概念和影响，电能质量指标电压偏差，频率偏差，谐波，电压波动和闪变，3.电能质量指标特性空间，需要时间的持续变化供给，保持电力相互合作，电能质量基本概念和影响，过度危险谐波降低电力设备的利用率，电力设备(例如旋转电机、电容器、变压器)和电线(例如低压零线、电缆、母排等)过载运行。降低断路器分断能力。例如，供应整流负载的普通电力变压器的输出应相应减少。减少与变压器(即，额外损失与基本损失的比率)相关的值和其他损失比率，如表3所示的干扰继电器保护、自动装置和计算机系统。防止电子设备正常工作。测量和测量设备(感应仪表)，仪表误差增加；降低信号传输质量，干扰通信系统。提高电网中谐振的可能性，并引起过电压或过电流的危险。降低白炽灯寿命，供给整流负载时变压器容量减少(%)，电能质量基本概念和影响，过度危险电压波动和闪烁照明闪烁引起人的视觉疲劳；电视屏幕图像失真、摆动翻滚和亮度变化；电机速度不均匀，振动，异常噪音，影响产品质量；电子计算机、监视和控制装置等不能正常工作(见图4)，图4部分电气装置允许电压波动和允许波动频率之间的关系1区域(泵、剧场照明、喷油器等)。2区-独立升降机、提升机、天顶驾驶起重机、x射线设备等；3区-电炉、手动点焊、落锤、弧焊、锯、组升降机等；4区-活塞泵、空气压缩机、自动点焊机等图4照明包括电压波动和允许浮动频率之间的关系曲线、电能质量的基本概念和影响、过度危险临时过电压和瞬态过电压引起的设备绝缘破坏、事故电压下降(包括短时间中断)引起的变速驱动器(ASD)跳闸、程序逻辑控制器(PLC)图6显示了国外统计的一次电压下降可能导致多个行业的经济损失。表5说明电压下降对部分设备的危害、电能质量的基本概念和影响、案例上海一座高层建筑的变压器设计为包含全部空调负荷，但运行后由于许多谐波的存在，变压器在90年亚运会期间网球中心电压下降，导致10分钟以上(照明需要镝灯、冷却启动)的照明变暗，此次事故对全球产生了非常不好的影响。有些商品引进了日光灯、电子镇流器，正常情况下零线会产生大量电流，产生电缆热，变压器温度上升过高(典型谐波问题)，证券公司因谐波而在网络速度下降、数据错误、实时交易的动态信息显示屏幕上出现了大空白，数据刷新和交易速度非常慢，中断频繁。如果某宽带运营商突然停电导致宽带网络客户无法正常访问互联网，客户将收取数百万元，电力质量的基本概念和影响。电能质量伴随着国民经济所有行业和人民的生活用水。高质量电力提高电力设备的效率，延长寿命，减少电力损失和生产损失，电力质量关系到可持续发展和国民经济的整体利益，是实现节约型社会的必要条件之一，电力质量的基本概念和影响，电力质量的治理和监控，电力质量标准的分析，电力质量的管理措施和监控，电力质量的管理，必须优先采取适当的技术措施，在干扰源本身或附近进行。主要措施包括表1、电能质量管理措施和监测、电容器无功补偿和谐波放大原理电容器无功补偿作用：提高功率因数、降低能耗、提高电压、电能质量管理措施和监测、电容无功补偿和谐波放大原理谐波放大原理谐波放大原理非线性负荷生成谐波电流，一般在谐波源电网中，主要谐波源可以视为恒流源。图13谐波电流放大分析电路、(a)图、(b)等效电路、Ih、Ish、Ich分别为谐波源、系统、电容器电路h谐波电流、电能质量管理和监控、电容器无功补偿和谐波放大原理谐波放大原理纯电容补偿、L=0电容器容量。通常，共振只能发生在谐波中。为防止电能质量管理和监测、电容器谐波扩大而采取的措施，如果在电容器电路上添加串联电抗器，可以改变谐波放大、电能质量管理和监测、防止电容器谐波扩大的措施。因此，将串联电抗器添加到电容器中，可以防止电容器对特定次数以上谐波的放大(注：对特定次数以上谐波不放大)，对电能质量的治理和监测，对电力电子技术的发展和非正弦条件下的无功补偿理论进行了深入研究，特别是对基于坐标转换原理的瞬时无功功率和瞬时无功功率理论的建议，缩写为APF的有源电力滤波器(activowerferforence)并行APF是通过向电网注入补偿谐波电流来抵消负载引起的谐波电流的滤波装置，其主要电路由具有半导体功率转换器高可控性和快速响应性的静态功率转换器(逆变器)组成。对于APF，要与交流侧交换能量以达到补偿目的，逆变器的直流侧必须同时具有直流电容和电感可能的能量存储元素。因此，APF的主电路分为直流侧具有电容器的电压类型图15(a)和直流侧具有电感的电流类型图15(b)。图16是APF补偿原理的说明。图17是典型电流波形校正的示例。基于电压的APF在输出容量为时间单位时，其自损耗小，效率高，因此，目前国内外大多数APF使用电压基础结构、电能质量管理和监控、有源电力滤波器APF补偿原理布线(a)电压类型、(b)电流类型、电能质量控制和监控、有源电力滤波器谐波电流的补偿(a)负载电流。(b)谐波成分；(c)APF产生的电流；(d)补偿后电流、电能质量管理措施和监控，有效功率滤波器应包括谐波电流的检测、调节和控制器、脉宽调制(PWM)逆变器和直流电源的主要部分，其原理可以通过图18所示的APF特性过滤不受系统方式影响的方式具体执行滤波功能，而不依赖于时域补偿，响应速度为补偿(过滤)对肝脏谐波的作用较小的图18有效电力滤波器结构图、电能质量管理措施和监测、电能质量监测电力生产和供应的特点，随着生产的发展和技术水平的不断提高，电力成本和与电力相关的运营成本的比重大大增加。 与此同时，随着电能质量问题对生产生活的影响日益增大，电力供应企业和电力使用用户受到了广泛的关注。为了提高效率、减少损失、降低运营成本，对供电企业和用户的电能质量和电力系统运行管理的要求也越来越高。科学实践要求电力供应系统关键点和主要电力负荷的综合实时监控专业监控解决方案以先进的现场总线方法(FCS)为基础，实现电力系统信息的交换和管理，在现有电力系统中重新组合变电站、配电室内辅助设备(安全自动装置、运行控制、信号系统)的功能，实现系统集控制、测量、信号采集。必须有完善的测试手段，以便在发生异常电能质量或事故的情况下找出问题的原因，并为提高或管理电能质量提供可靠的依据。电能质量的基本概念和影响、电能质量的管理措施和监控、电能质量标准分析、电能质量标准分析、电能质量国家标准电能质量指标国家标准电源电压允许偏差(GB/t 12325-2003)电压波动和闪变(GB 12326-2003) 谐波测量和测量设备指南(GB/t 17626.7-1998)电能质量监测设备一般要求(GB/t 19862-2005)，电能质量标准分析， 电能质量国家标准相关设备国家标准低压电气和电子设备发出的谐波电流限制(每个设备的输入电流 16A) (GB 17625.1-1998)额定电流是16A设备在低压电源系统中产生的电压波动和闪烁限制(GB 17625.2-1999)对于额定电流大于16A的设备，低电压和高压电力系统的畸变负载释放极限评估(GB/Z 17625.4-2000)电能质量管理设备(设备)国家标准输配系统静态无功补偿器晶闸管阀测试(待批)静态无功补偿设备(SVC)功能特性(GB/t 20298) 电能质量国家标准摘要GB/t 12325-2003电能质量电源电压容差容差35kV以上正负偏差绝对值总和10kV以下三相电源70V单相电源7%，-10%说明：测量点为电源边界或电能测量点、电能质量标准分析、电能质量国家标准摘要GB12326 对于随机不规则变更，d=2%(LV，MV)和d=1.5%(HV)注意：低电压(LV)，UN1kv；中压(MV)，1kv un35kv；高压(HV)，35kv un 220 kv。注：括号内的值仅适用于所有用户均为相同电压等级的情况。Pst是短时间闪变值(10分钟)。Plt说明长闪变值(2h):测量点是公共连接点PCC；限度分为三个阶段处理原则。提供预测计算方法，规定测量仪器，并给出典型的分析实例。，表2闪限，电能质量标准分析，电能质量国家标准摘要GB/t 14549-1993电能质量公共电网谐波容限注意：参考220kV电网，110kV运行表THD说明总谐波失真率：测量点PCC，测量95%概率值；提供了用户能产生的谐波电流的计算方法。测量方法和测量设备规定；等谐波随机合成算法、电能质量标准分析、电能质量国家标准摘要GB/t 15543-1995电能质量三相电压容差不均衡容限正常2%、短期4%；每个用户通常不能超过1.3%。所有级别的电压要求都相同。测量点是PCC，测量95%概率值或每日累计超出量不能超过72min，每30分钟超出基准值不能超过30min。制定测量方法和测量设备的基本规定。提供了不平衡度算法。电能质量标准分析，电能质量国家标准摘要GB/t 15945-1995电能质量电力系统频率允许偏差容限正常允许0.2Hz，根据系统容量0.5Hz可扩展到；用户冲击引起的频率波动一般不能超过0.2Hz。说明：测量设备的基本要求、电能质量标准分析、电能质量国家标准概要GB/t 18481-2001电能质量临时过电压和瞬态过电压容限说明：Um分别是工频峰值电压um 252 kv (I)和um 252 kv (ii)，分别是断路器变电站侧和线路侧临时过电压包括工频过电压和谐振过电压。瞬态过电压是持续时间小于毫秒，通常具有强阻尼的振荡或无振动的过电压。可能嵌套在临时过电压下。瞬态过电压包括动作过电压和雷电过电压。工频过电压1.0p.u.=Um/。谐振过电压和操作过电压1.0p . u .=um/；还规定了空载线路制动过电压、断路器切断并联补偿装置和变压器等瞬态过电压限制。表5空载线路闭合过电压限制*表明该过电压是相对操作过电压。电能质量标准分析、电能质量国外标准介绍欧