有关电能质量的概念

什么是电能质量？系统中，各相电压和电流的幅值应大小相等相位对称且互差120°但理解通常包括：电压质量：是以实际电压与抱负电压的偏差，反映供电企业向用户供给的电能是否合格的概念这个定义能包括大多数电能质量问题，但不能包括频率造成的电能质量问题，也不包括用电设备对电网电能质量的影响和污染电流质量：反映了与电压质量有亲热关系的电流的变化，是电力用户除对沟通电源有恒定频率正弦波形的要求外，还要求电流波形与供电电压同相位以保证高功率因素运行这个定义有助于电网电能质量的改善和降低线损，但不能概括大多数因电压缘由造成的电能质量问题透亮度等用电方的权利责任和义务，也包括电力用户是否按期如数交纳电费等目前针对电能质量问题争论的主要内容有哪些？题包括：争论谐波对电网电能质量污染的影响并实行相应的对策由于钢铁等金属熔炼企业的进展，化工行业整流设备的增加，大功率晶闸管整流装置及电力电子器件的开发应用，使公用电网的谐波影响日趋严峻，电源的波形产生了严峻的畸变，影响了电网安全牢靠运行使电力计量的准确度与准确度到影响，致使计量误差，产生附加的功率损耗，造成不必要的经济损失争论电能质量污染对高技术企业的影响并实行相应的技术手段由于计算机系统和基于微电子技术掌握的自动化生产流水线以及兴的IT产业微电子芯片制造企业等，对电能质量的要求和敏感程度比一般电力设备要高得多，任何暂态和瞬态的电能质量问题都可能造成设备的损坏或运行特别，影响正常的生产，给电力用户造成经济损失加强电能质量控装置的研制电能质量掌握装置的根本功能即使要在电流的稳定牢靠，在谐波干扰产生的瞬间能马上将其抑制或消退我国对电网的电能质量制定了哪些国家标准？〔1〕GB12325－1990供电电压允许偏差〔2〕GB/T14549－1993公用电网谐波GT/T15543－1995三相电压允许不平衡度GB/T15945－1995电力系统频率允许偏差电冶允许波动和闪变的根底上，参考了国际电工委员会IEC电磁兼容IEC6100-3-7〔6〕GB/T18481－2023IEC1－11－1IEC序号电磁干扰现象对应电能质量产生的影响因素1传导型低频现象2辐射型低频现象工频电磁场3传导型高频现象瞬变4辐射性高频现象磁场；电场；电磁场；连续波；瞬变5静电放电现象6核电磁脉冲国际电力电子工程师协会IEEE对电能质量问题是怎样分类的？IEEE1－21－2IEEE种类频谱成分冲击持续时间 电压幅值上升沿5ns 1ms －低频<5kHz 0.3~50ms 0~4p.u.5~500kHz20s 0~8p.u.0.5~5MHz5s 0~4p.u.短时电压变动 瞬时 中断 － 0.5~30周波 <0.1p.u.跌升落高－－0.5~30周波 0.1p.u.~0.9p.u.0.5~30周波 1.1p.u.~1.8p.u.暂时中断— 30周波~3s <0.1p.u.跌落－30周波~3s 0.1p.u.~0.9p.u.升高－30周波~3s 1.1p.u.~1.4p.u.短时中断— 3s~1min 1ms 1.1p.u.~1.2p.u.电压不平衡－稳态0.5%~2%波形畸变 直流偏移 － 稳态 0%~0.1%谐波 0~100th 稳态 0%~20%间谐波 0~6kHz 稳态 陷波 － 稳态 －噪声 宽带 稳态 0%~1%电压波动 <25Hz 间歇 0.1%~7%工频变化 <10s什么是电力系统频率？1594550Hz标准频率〔工频〕，50Hz±0.2Hz50Hz±0.5HzGB/T15945－1995电力系统频率允许偏差中并没有说明系统容量大小的界限，全国供用电规章中统频率的允许偏差都保持在＋0.1~－0.1Hz质量中最有保障什么是供电电压允许偏差？供电电压允许偏差是指电力系统各处的电压偏离其额定值的百分比目前，GB12325－1990供电电压允许偏差中规定：电压允许偏差是在正常和对电压质量有特别要求的用户为额定电压的＋5~－5％；10kV高压供电和低压电力用户为额定电压的＋7%~－7％；低压照明用户为额定电压的＋5％~－10％由于电网各点的电压调整不同于频率的调整，可由电网统一进展，又由于电网各点电压主要反映了该点无功功率的供需关系，因此电压调整一般实行了无功就地平衡的方式进展无功功率补偿，并准时调整无功功率以产生超前或滞后的无功功率，从而到达改善网络负荷的功率因数和调整电压偏差的目的还有利用有载调压变压器，实行对电压偏差准时调整的方式由于从总体上考虑，无功负荷只宜补偿到功率因数0.90～0.95，但仍旧有一局部变化无功负荷要电网供给，从而产生电压偏差，这就需要分区实行一些有效的技术手段，而有载调压变压器就是有效而经济的措施之一什么是三相电压不平衡度？〔即存在〕会引起继电保护误动电机附加振动力矩和发热额定转矩的电动机，如长期在负序电压含量4％的状态下运行，由于发热，电动机绝将更加严峻GB/T15543－1995三相电压允许不平衡度规定了电力2％，同时规定了短时的不平衡度不得超过4％，其短时允许值的概念是指任何时刻均不能超过的1.3％什么是电压波动和闪变？电压波动和闪变是指电压幅值在肯定范围内有规章变动时，电压最大值0.9p.u.~1.1p.标幺值〕的一系列随即变化这种电压变化被称为闪变，以表达电压主观感觉生的电压波动允许值的百分数，分三级作不同的标准和限制〔1〕10kV2.5〔2〕35～110kV2.0〔3〕220kV1.6值，它适用于由波动负荷引起的公共连接点电压的快速变动及由此可能造成人对灯闪明显感觉的场合什么是电压谐波？电压谐波是指电力系统各公共连接点的电压谐波含有率允许值国际电工IEC61000－3－6中高压电力系统畸变负荷放射限制的评估提出了打算畸变负荷接入电网时所作评估的一些根本原则和评估程序其目的是将电网的谐波电压限制到对全部用电设备不致造成有害影响的水平〔兼容水平〕，保证对接入电网的用户都有适宜的供电质量，并提出了电网谐波的兼容水平规划水平和放射水平三个方面的标准我国目前执GB/T14549－1993公用电网谐波，标准中对电网许值做了明确的规定什么是间谐波？力载波信号也认为是一种间谐波间谐波源的特点是放大电压闪变和对音频干扰，影响电视机画面及增大收音机的噪声，造成感应电动机振动及特别对于承受电容电感和电阻构成的无源滤波器电路，间谐波可能会被放大，严峻时会使滤波器因谐波过载而不能投运，甚至造成损坏间谐波的影响和危害等同整数次谐波电压的影响和危害已成共识，IEC61000－3－6了明确的说明，如间谐波电压水平应低于邻近谐波水平，并规定为〔0.5%~1%〕UN什么是临时过电压和瞬时过电压？临时过电压是指在给定安装饰上持续时间较长的不衰减和弱衰减的〔以工频或其肯定的倍数分数〕振荡的过电压或非振荡的一种过电压它可以叠加于临时过电压上临时过电压和瞬态过电压使由于电力系统运行操作，或患病雷击，或发2023过电压和瞬态过电压要求电气设备的绝缘水平及过电压保护方法，并对什么是电压暂降和电压上升？0.510％～90％即幅值为0.1p.u.~0.9p.u.〔标幺值〕时系统频率仍为标称值，然后又恢复到正常水平国际上普遍认为，电压幅值低于0.1p.u.〔标幺值〕0.5对敏感用户和严格用户而言都属于断电故障电压暂降可能造成某些用户的生产停顿或次品率增加，而供电恢复时间取决于自动重合闸或自动功能转换装置的动作时间，因此传统的机械式断路器已不能满足对敏感和UPS子开关等措施110％以上，典型值为额110％～180％10％u.〔标幺值〕什么是断电和电压中断？0.1p.u.称为断电断电按持续时间分为三类：其一s3~60s60s称为持续断电电压中断是指断电的持续时间大于3min停顿，造成重大的经济损失或产生严峻的后果什么是电压瞬变？的一种在极短时间内发生的现象或数量变化意极性的衰减振荡波，即发生在任一极性阻尼振荡波的第一个尖峰什么是过电压和欠电压？1min1.1p.u.~1.2p.u.〔标幺值〕1min0.8p.u.~0.9p.u.〔标幺值〕什么是电压切痕？电压切痕〔也称为电压缺口〕0.5电压扰动电压切痕主要是由于电力电子装置在有关两相间发生瞬态短路时，电流从一相转换到另一相而产生的电压切痕的频率会格外高用常规的谐波器很难测量出电压切痕，这就是过去从未有过的此项电压IEEE什么是稳态电压扰动？种稳态电能质量问题稳态电压扰动主要包括：谐波其特征指标是消灭谐波频谱电压和谐波频谱电流的波形陷波其特征指标是陷波的持续时间及幅值大小电压闪变其特征指标是波动幅值调制频率等相负载不平衡什么是暂态〔瞬态〕电压扰动？瞬态〕电压扰动是指电源电压的正弦波形受到暂态〔瞬态〕的电类型暂态〔瞬态〕电压扰动的主要特征包括：线路负载和电容器组的投切，造成的后果是破坏运行设备的绝缘损坏电子设备等缘瞬时电压上升或暂降其特征指标是幅值持续时间瞬时值/时间，产生的缘由通常是由于大容量电动机启动负荷瞬变电力系统切换操作或远端发生故障等引起的，这是电力用户投诉最多的一种电压扰动，这是由于瞬时电压上升或暂降可能造成用电设备发生运行故障敏感负载不能正常运行等后果什么是动态电能质量问题？IEEE征分类，主要列出了暂态和瞬态扰动现象，依据扰动的频谱特征持续时间幅值变化等，将其分为瞬时短时和长期的电压变动三大类，在此根底落已成为国际上所关注的问题这些问题对于具有较强惯性距的传统电机设备或许没有明显的影响，但对敏感和严格的用电负荷，如集成电路芯片制造和微电子掌握的生产流水线等，将可能造成极大的危害，并已成为现代电能质量的重要问题，使电能质量的内涵也发生了较大的变化传统的电能质量问题，如谐波三相不对称等连续存在，而且严峻性正在增加瞬时供电中断等电能质量问题的性质产生缘由及解决方法见表1－41－4电能质量问题的性质产生缘由及解决方法类型 扰动性质 特征指标 产生缘由 后果 解决方法谐波 稳态 谐波频谱电压，电流波形 固态开关负载 设备过热，继电保护误动，设备绝缘破坏 有源无源滤波三相不对称 稳态 不平衡因子 不对称负载 热，继电保护误动，通信干扰 静止无功补偿陷波 稳态 持续时间幅值 调速驱动器 计时器计时错误，通信干扰 电容器隔离电感器电压闪变 稳态 波动幅值消灭频率调制频率 机启动 伺服电机运行不正常 静止无功补偿谐振暂态 暂态 波形峰值持续时间 线路负载和电容器组的投切 设备绝缘破坏损坏电力电子设备 滤波器隔离变压器避雷器脉冲暂态 暂态 上升时间峰值持续时间 线路，感性电路开合 设备绝缘破坏 避雷器瞬时电压上升，瞬时电压下降暂态幅值持续时间瞬时时间远端发生故障电机启动设备停运敏感负载不能正常运行不连续电源动态电压恢复器噪声 稳态/暂态 幅值频谱 不正常接地固态开关负载 处理器掌握设备不正常运行 正确接地滤波器用电负荷的分类与电能质量的敏感度有哪些对应关系？度，一般将用电负荷分为三大类一般负荷〔CommonLoad〕不形成影响和危害如照明设备加热器通风机一般家用电器等敏感负荷〔SensitiveLoad〕敏感负荷对电能质量有肯定的要求，电能质量不好可能对此类负荷会造成肯定的影响和危害同时，本身对电网的电能质量也可能造成肯定的影UPS速调速装置等负荷〔CriticalLoad〕交易中心的计算机系统等，均属于严格用电负荷〔审稿到此〕什么是定制电力？和改善，为电力用户供给电能质量特定需求的电力供给技术技术为根底的定制电力技术(CustomPowerTechnology)实现定制电力的根底和条件是什么？1．实现定制电力的根底定制电力是现代电力电子技术及相关的检测和掌握技术在配电领域的应制电力的根底为提高配电系统无功调整的质量，目前已开发并投入应用的系统设备主要有：用于配电系统的静止无功发生器〔D-STATCOM〕它由储能电路GTO网的无功功率，同时可以抑制电压闪变这是定制电力的关键设备之一静止无功发生器和固态开关协作系统可在电网发生故障的暂态过程中保持电压恒定DVR〕它由支流储能电路变换器和串联在供电线路中的变压器构成变换器依据检测到的线路电压波样子况产生补偿电压，使合成的电压动态保持恒定无论是短时的电压低落或过电压，通过DVR均可以使负载上的电压保持动态恒定2．实现定制电力的条件系统电源本身产生的户的设备运行和正常生产其二，不行抗拒的因素〔如雷击等〕导致供电中断这种责权利的问题假设因此，对电能质量有特定需求的电力用户，要么由供用电双方共同担当提高电能质量的设施建设费用，要么实行优质优价的电价机制，才能从根本上解决实际问题当前，一些重要的电力用户为保证优质的不连续供合理的解决方法根本的出路在于供电企业用电企业和电力设备制造商能共同协调，齐心协力解决电能质量问题供电企业应依据用户的需要，保证牢靠和优质的电能供给，在系统关键的配节点实行有效的技术手段和必要措施来提高供电质量，同时加强电能质量的监视和治理，确保优质供电用电企业能依据自身的实际需求，加强电能质量的检测和掌握，对公用电网电能质量造成污染的电力用户，依据谁污染谁治理的原则，乐观实行治理措施能质量污染的缘由争论污染机理和提出解决对策电能质量水平什么是电压容限曲线？4动，以防止电压扰动造成计算机及其掌握装置的误动和损坏这四种电压扰动分别为电压下跌电压上升尖峰脉冲和断电电压电容曲线已为IEEE承受并已为美国的电能质量标准CBEMA1－5合格电压，包络线外的为不合格电压，在包络线下面的电压会使负荷失电，而在包络线上面的电压会造成其他设备发生绝缘问题过电压脱扣或过励磁等ITICCBEMA改称美国信息技术工业协会后，其所属的第三技术委员会针对大型计算机对电能质量的要求，提出了电压容限曲线及相关的四种典型的电压扰动，以防止电压扰动损坏计算机及其掌握系统，并惊醒了修订，ITICIEEEIEEESTD446-1980的组成局部CBEMA将光滑的曲线改为折线，增设了几个转折点，使电压幅值与时间变化的量化指示更加明确偏差值相等ITIC8.33ms20ms〔超高，这就为降低设备造价供给了可能性如可少用价格昂贵的可关断晶闸管〔GTO〕，而多用价格相对较低的晶闸管整流器元件〔SCR〕〔smss〕的单位，60Hz什么是电磁兼容？IEC设备在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其它系统和设备造成干扰各种运行的电力设备之间以电磁传导电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响，在肯定的条件下会对运行的设备和人员造成干扰影响EMC为宗旨，主要是争论和解决干扰的产生传播接收抑制机理及其相应的测量和计量技术，并在此根底上依据技术经济最合理的原则，对产生的干扰水平抗干扰水平和抑制措施做出明确的规定，使处于一电磁环境的设备都是兼容的，同时又不向该环境中的任何实体引入不能允许的电磁扰动相关专家的高度关注，并日显重要电力系统电磁兼容争论的主要内容包括哪些方面？系统电磁兼容问题也变得格外突出主要表达在以下几个方面：SCADA般安装在变电站高压设备的四周，该设备能正常工作的先决条件就是它能够承受变电站中在正常操作或事故状况下产生的极强的电磁干扰现代高压开关等一次设备，常与电子掌握和保护设备集成于一体，同时还要通过电磁兼容的试验GIS速暂态电压这种快速暂态过电压不仅会危及变压器等设备的绝缘，而且会通过接地网向外传播，干扰变电站继电保护掌握设备的正常工作者和社会民众都在关注的热点容技术和电磁场的生态影响两大主题电磁兼容技术包括哪些内容？能受到的电磁干扰水平〔幅值频率波形等〕进展估量例如，利用可移动的电磁兼容测试车对高压输电线路或变电站产生的各种干扰进展实测，或通过电磁暂态计算程序对可能产生的瞬变电磁场进展数字仿真电磁环境评价是电磁兼容技术的重要组成局部，是抗干扰设计的根底电磁干扰耦合路径要生疏清楚干扰源产生的电磁骚扰及通过何种路径到达被干扰的对象一般来说，干扰可分为传导型干扰和辐射型干扰2大类传导干扰是指电磁骚扰通过电源线路接地线和信号线传播到达对象所造成的干扰，例如，通过电源线传入的雷电冲击源产生的干扰；辐射干扰是指通过电磁源空间传播到达敏感设备的干扰，例如，输电线路电晕产生的无线电干扰或电视干扰均属于辐射型的干扰争论干扰的耦合途径，对制定抗干扰的措施，消退或抑制干扰有重要的意义电磁抗扰性评价争论电力系统中各种敏感的设备仪表如继电保护自动装置计算机系统电能计量仪表等耐受电磁干扰的力量一般是承受试验来模拟运行中可能消灭的干扰并在设备尽可能接近工作条件下，试验被试设备是否会产生误动或永久性损坏设备的抗扰性打算于该设备的工作原理电子线路布置工作信号电平，以及所实行的抗干扰措施随着电力系统中各种自动化系统和通信系统的广泛应用，以及强电设备与弱电设备集成为一体的趋向，如何评价这些设备耐受干扰的力量争论有用和有效的试验方法制定相应的评价标准，将成为电力系统电磁兼容技术的重要课题能完全避开的因此，往往比较经济合理的解决方法是在敏感设备上实行抗干扰措施例如，电力调度大楼患病雷击是不行避开的但通往系统和调有效经济和适用的抗干扰措施也是将来电磁兼容领域的重要任务〔电力系统电磁兼容〕把电能质量掌握也列入电磁兼容的范畴，争论频率变化谐波电压闪变电压骤变等对用户设备性能的影响电磁兼容掌握技术有哪些特点？利弊，争论出最合理的措施来满足电磁兼容的要求在掌握干扰的策略上电磁兼容掌握技术是一项综合性治理的系统工程，实行主动预防整体规划和对抗与疏导相结合的方针，所以应在设备和系统设计研制生产应用与维护的各个阶段都能充分予以考虑和实施才能有效接合理布线等方法以外，还可承受回避和疏导的技术，如空间方位分别频率划分回避滤波吸取和旁路等方法在掌握干扰的时机上应由在设备研制后期暴露出不兼容问题才实行功能构造设计什么是供电牢靠性和供电牢靠率？供电牢靠性和供电牢靠率是供电质量的重要指标，也是提高电能质量的重要内容供电牢靠性是由用户平均停电频率〔CAIFI，次/年〕和用户平间的百分数来表示，供电牢靠率是以用户年平均停电时间和全年累计小时数来表示，即用户平均停电频率〔CAIFI〕=用户停电总次数/停电用户总数用户平均停电累计时间〔CAIDI〕=用户停电累计时间总和/停电用户总数供电牢靠率=[1－用户年平均停电时间/全年小时数〔8760〕]×100%牢靠性指标0.1~0.5〔即2~10〕，0~120min，即供电牢靠率99.98%以上加坡电网公司依据其强大的电网构造和严格的电力治理99.999%经济进展水平不同的国家，供电牢靠性指标会有所不同我国近几年已投入巨资加强了城乡电网的建设和改造，供电牢靠性已得到明显的改善和提高提高供电牢靠性的意义是什么？电力系统正常运行和用户的正常供电30min，铁水就要凝固，造成会给人们日益提升的生活需求带来极大的不便众多方面客观而迫切的要求，具有格外重要的现实意义提高供电牢靠性有哪些有效的措施？措施是多方面的，与供电系统直接相关的技术措施主要有以下几点：影响限制在最小的范围装置，当系统频率降低到肯定数值时，自动断开某些配电线路的断路器，切除局部不重要负荷，使电力系统出力与用电负荷平衡，频率快速恢复正常，以确保重要用户的连续供电提高供电牢靠性的自动装置还有高压线路的自动重合闸自动解列装置按功率或电压稳定极限的自动切负荷装置等提高供电设备的技术性能和牢靠性首先要选用先进牢靠的供电设〔包括常规和〕数理统计和在线诊断等技术，对运行中的电力设备的实际状充和完善，它不但可提高供电牢靠性，而且具有显著的经济效益大力实行先进有用的技术手段和方法来提高供电牢靠性例如：应用计算机网络技术对电力运行设备动态治理工作；在输电系统带电作业的根底上开展配电系统带电作业工作；应用红外测温技术开展对运行电力设备进展检测和诊断工作；应用在线检测技术加强电力设备运行牢靠性的监测维护和治理工作，等等提高送电线路和变电站主接线的牢靠性向城市和工业区供电的变电站进线应承受双回路电源供电，重要的用户变电站也应承受双回线双电源供电双回线供电与单回线供电相比，牢靠性要高得多同时，加强改善和强化中压配网构造首先要建设和完善配电系统环网构造，实现手拉手配电自动化更要求配电网络构造的合理合具有环网供电力量，要求各环网开关负荷开关和街道配电站内开关的操作机构必需具有远方操作功能，环网开关柜内还必需具备牢靠的开关操作电源蓄电池和馈线终端单境的影响和干扰提高供配电系统的治理水平配电系统计算机监控和信息治理系统不我国对供电过程的计算机监控和信息治理有了很大进展供配电系统是一个浩大的系统，可分为不同的工作领域配电系统各个不同的领域正在蓬勃进展不同程度和要求的自动化智能化以及综合化的掌握与治理体系目〔DMS〕，就是在输电系统的能量治理〔EMS〕根底上进展起来的综合自动化系统它是一个以电力系统中的配电系统，直至用户为掌握与治理对象，具备数据采集与监视〔SCADA〕负荷掌握与治理自动绘制地图与设备治理工作挨次治理和网络分析等功能的计算机掌握系统电能质量掌握技术的进展趋势是什么？电能质量