林海雪--中国电能质量标准化历程及展望

1、1中国电能质量标准化的历程及展望中国电能质量标准化的历程及展望林海雪林海雪（中国电力科学研究院（中国电力科学研究院 北京市海淀区北京市海淀区 100192100192）内容提要内容提要1标准化机构及标准制修订概况2我国电能质量标准化历程3关于谐波标准4IEC及其相关标准的采用5展望21 标准化机构及标准制修订概况标准化机构及标准制修订概况1.1 国家标准化机构国家标准化机构 国家标准局（国家标准化管理委员会Standardization Admmistrative CommitteeSAC） （专业）技术委员会（TCTechnical Commission） （专业）分技术委员会（SCSub-

2、Commission） （起草）工作组（WGWork Group） SAC是总管，国务院有关主管部门、行业协会、集团公司（受委托）分工管理本部门、本专业的TC。31.2 标准制修订顺序标准制修订顺序（由（由TC、SC提出和组织）提出和组织） 立项工作组：初稿（讨论稿）、征求意见稿、送审稿、报批稿审批、发布（主管部门）1.3 标准的分级和类别标准的分级和类别 级 别国家标准（GB）部（行业）标准（例如电力DL、机械JB、电子SJ、铁路TB，）企业标准（Q） 按性质分类：强制性（GB、DL，）、推荐性（GB/T，DL/T，）标准化指导性技术文件（GB/Z，DL/Z，） 41.4 电能质量标准化技术

3、委员会电能质量标准化技术委员会 国家级全国电压电流等级和频率标准化技术委员会（SAC/TC1），挂靠单位中机生产力促进中心 行业级电力行业电能质量及柔性输电标准化技术委员会，挂靠单位中国电力科学研究院（国网智能电网研究院）1.5 电能质量标准化的必要性和迫切性电能质量标准化的必要性和迫切性 （1）电能是一种广泛使用的“产品”，其好坏（质量）必须由各种指标偏离理想值的程度来衡量； （2）现代电网负荷结构发生质变，电源结构多种化，电能质量矛盾尖锐化； （3）电力市场化改革，促进电能质量标准化的进程。52 我国电能质量标准化的历程我国电能质量标准化的历程2.1 1980年年1990年年 起步阶段起步

4、阶段（没有国标）（没有国标）（1）标准的立法： 1979年7月标准化管理条例1983年3月全国专业标准化技术委员会章程1984年3月采用国际标准管理办法1989年4月中华人民共和国标准化法（2）全国电压电流等级和频率标委会成立（1978年）（3）供电电压偏差，公用电网谐波，电压波动和闪变等三项国标立项，制定（4）电力部和铁道部关于谐波标准的联合工作（下面说明）（5）翻译了部分IEC电能质量的出版物，例如涉及低压电气设备谐波、电压波动和闪变的IEC 555-13，IEC 868等标准文件。62.2 1990年年2000年年 发展阶段发展阶段（有少量国标（有少量国标发布，积极采用发布，积极采用IE

5、C 61000标准）标准）（1）继续制定电能质量指标国家标准；（2）陆续发布供电电压偏差、电压波动和闪变、公用电网谐波、三相电压不平衡、电力系统频率偏差等国标；（1995年之前）（3）开始等同或等效采用IEC 61000系列标准；（1995年之后）（4）电力部和铁道部继续关于谐波标准的联合工作（下面说明）注：90年代初期，在武汉高压研究所成立了全国电磁兼容标准化技术委员会（SAC/TC 246），和IEC/TC77对口，开始引进IEC 61000 EMC标准文件72.3 2000年至今年至今 快速发展阶段快速发展阶段（1）电能质量指标的国家标准不断完善。例如发布暂时过电压和瞬态过电压、公用电网

6、间谐波标准，制定电压暂降和短时中断标准（报批中）；修订了供电电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡、电力系统频率偏差等国标；（2）继续积极等同或等效采用了大量IEC/TC77制修订的IEC 61000的标准；（3）制定和发布电能质量测量和治理设备的国标。例如监测设备的通用要求、静止型无功功率补偿装置功能特性和现场试验、高压滤波装置设计与应用导则等；（4）涌现了大量电能质量方面的行标和企标。涉及电能质量测量、监测仪器（设备）和治理设备（装置）的技术要求、术语、设计、调试、运行、监督等方面规程；（5）与电能质量关系密切的干扰性负荷（例如电弧炉）、新能源（例如风电、太阳能）和智能电网方面标准有的已

7、发布，有的有条件地纳入电能质量标委会制/修订工作的范围。83 关于谐波标准关于谐波标准3.1 制定谐波标准的背景制定谐波标准的背景（1）八十年代，由于电网中谐波源剧增，谐波问题突现，例如，变电站中电容器组跳闸、损坏；电机发热损坏；继电保护、自动装置误动等等。（2）电气化铁路使用的单相整流机车（4200kW，6400kW）对110kV电网造成谐波干扰严重（特别是3次谐波）。（3）发达国家均已制定谐波标准，特别是英国G 5/3导则，在国际上影响较大。3.2 1984年水电部在参考G 5/3基础上，颁布了电力系统谐波管理暂行规定（SD 126-84），但铁道部不认可。93.3 1986年4月，国家标

8、准局正式下达制定谐波国标的计划，即国标发（1986）081号，指定由水电部生产司和铁道部基建总局（以下简称“两部”）负责共同起草。3.4 为了制定谐波国标，两部联合进行了下列工作：（1）1987年1月，铁道部组团赴英国考察G 5/3执行情况和电铁谐波标准，水电部派员参加；（2）1987年10月两部组织了7个单位调查电铁对山西、陕西电网的影响；（3）1988年8月两部组织了10个单位130多人在山西雁同电网及其供电的电铁牵引站进行大规模多点同步测试，获得大量资料；（2）、（3）成果集中反映在1992年能源部电力司主编的电气化铁路的谐波、负序对电力系统的影响山西省电网的调研、测试报告一书中。103

9、.5 由于两部未能就谐波标准限值方面达成协议，也没有成立联合起草工作组。电力部门起草工作组完成了九个专题报告：（1）国外电网谐波标准的分析；（2）电网中同次谐波的叠加；（3）各级电网谐波电压的允许值；（4）谐波源用户注入电网的谐波电流允许值；（5）谐波测量方法、数据处理及仪器；（6）谐波对异步电动机的影响；（7）谐波对并联电容器的影响；（8）谐波对继电保护和自动装置的影响；（9）电网谐波的实测和普查（湖北省）。113.6 在国家技术监督局认可基础上，能源部单独起草的公用电网谐波国标，经审批，于1993正式颁布，编号为GB/T 1454993，执行至今。国家技术监督局技监标发（1992）052号

10、文（电能质量 电力系统高次谐波分量国家标准起草协调会纪要）中明确：“公用电网谐波标准暂不适用于电气化铁道”。3.7 1997年5月针对南昆线电铁新建和京郑线电铁改造工程，由国家计委和国家技术监督局委托中国国际工程咨询公司出面主持，试图通过治理工程的试点，协调两部在谐波标准方面分歧，组成12名专家的工作组（成员来自电力、铁道和高等院校），1998年2月专家组对两个牵引站6个治理方案的可行性报告做了评审，没有一致的结论，1998年中旬工作组无果而终。123.8 2006年国家标准制修订计划中列入对谐波国标GB/T 1454993的修订安排（项目编号：20062742T469）。2007年6月，由标

11、委会负责，组织了起草工作组，成员来自电力、铁道、冶金、航空航天、高等院校，共29人，工作组做了一些调研和分析，2009年曾提出标准的初稿，但未获标委会通过。至今，有关限值仍在协调中。134 IEC 及其相关标准的采用及其相关标准的采用4.1 国际上权威的标准化组织国际上权威的标准化组织 非政府性国际组织，联合国甲级咨询机构 国际标准化组织（ISO）国际电工委员会（IEC） 联合国政府性国际组织国际电信联盟（ITU） IEC成立于1906年，其宗旨是促进电工、电子领域的标准化和国际合作，其标准制定由其技术委员会（TC）或分技术委员会（SC）来完成。 目前IEC约有120个TC和100个SC。IE

12、C现行标准5100多个，已被世界各国普遍采用。 另外，IEEE标准协会（IEEE Standards Association）是美国电气电子工程师学会（IEEE）的标准制定机构，其制定的大量标准在国际上有广泛的影响，我国有的标准就是参照IEEE相关标准或导则制定的。144.2 IEC/TC 77电磁兼容标准化技术委员会于1973年建立，其工作成果以IEC 61000系列电磁兼容（EMC）标准文件出版。包括六大部分（总则、环境、限值、试验与测量、安装与抑制、通用标准）。EMC包括的电磁现象十分广泛，既有电，也有磁；既在空间发生，也有在电网（导线）中发生（传导性）；既有静止，也有动态；既有快变化，

13、也有慢变化；既有长期存在，也有短时（暂时、瞬时）存在等等，而和电能质量关系最密切的是低频传导性现象。EMC系列标准中“环境”部分（主要为低频传导现象）为电能质量指标的划分提供依据；“限值”（即EMC兼容水平）部分为电能质量指标的限值提供基本参考；“试验与测量”部分可以直接作为电能质量相关的试验和测量内容。15应注意，EMC兼容水平和电能质量指标限值既有密切联系，又有区别。IEC/TC 77和我国SAC/TC 246对口。4.3 IEC/TC 8和我国SAC/TC 1对口。IEC/TC 8原来的工作范围为“电压、电流等级和频率标准化”，2003年随着电力体制改革需要，其工作范围扩展到“电能供应系

14、统方面”（System Aspects of Electrical Energy Supply），因此，涉及的供用电领域许多方面，均是其工作范围，2008年6月发表的“电特性的标准化”技术报告，已被等同采用为GB/Z 26854-2011。 165.1 随着电网的发展，对电能质量标准化要求越来越高，这是总的发展趋势；下列因素是这个趋势的原动力：（1）电能质量产业的崛起和发展；（2）智能电网建设；（3）交直流特高压和超高压电网发展；（4）分布式电源的大量接入；（5）敏感性负荷不断增加；（6）电力市场的发展。5 展望展望175.2 2004年SAC/TC1完成的电能质量标准体系完善化研究项目提出的标准体系框架，可以作为制修订电能质量标准年度计划的参考，但仅针对电能质量指标、测量、评估、治理以及管理等方面，实际上电能质量问题广泛渗透到所有发、供