配电管理-电能质量管理

电能质量的概念及分类电能质量的定义1）电能质量＝供电质量＝电压质量＋供电可靠性2）IEEE（国际电工委员会）定义：合格的电能质量是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统适合该设备正常工作。电能质量的概念及分类电能质量的定义3）技术方面来定义：导致用电设备故障的或者不能正常工作的电压、电流、或频率的偏差其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动及闪变、三相不平衡、暂时或暂态过电压、波形畸变、电压暂将与短时间中断以及供电连续性。电能质量的概念及分类电能质量的分类类型稳态电能质量暂态电能质量定义电力系统稳态运行方式下所具有的电能质量参数电网遭受外来干扰侵袭及内部故障、操作所带来的系统冲击问题衡量指标电压/频率偏差三相不平衡度、谐波电压波动与闪变电压脉冲、电压跌落、电压瞬时中断电能质量的概念及分类电能质量的分类类型稳态电能质量暂态电能质量影响范围较广，程度深范围较小，后果严重研究现状起步早标准体系完善实用的监测装置起步晚标准体系不健全研究处于仿真阶段电能质量现象描述Part2瞬变现象短时间电压波动长时间电压变动电压不平衡电能质量现象描述Part2波形畸变电压波动电能质量现象描述瞬变现象变量的部分变化，且从一种稳定状态过渡到另一种稳定状态中该变化逐渐消失的现象。电能质量现象描述瞬变现象1、冲击性瞬变现象（雷击）在稳态条件下，电压、电流非工频单极性的突然变化现象。用上升或衰减时间来表示冲击性的特征。电能质量现象描述瞬变现象2、振荡性瞬变现象在稳态条件下，电压、电流的非工频、有正负极性的突然变化的现象，常用频谱成分，持续时间和幅值来表示。电能质量现象描述瞬变现象2、振荡性瞬变现象电容器组冲能引起的低频瞬变振荡现象空载变压器铁磁谐振引起的低频振荡现象电能质量现象描述短时间电压波动包括电压暂降、电压终端现象，若按持续时间长短来分，进一步可分为瞬时，暂时，短时三种。电能质量现象描述短时间电压波动主要原因为系统故障、大容量（大电流）负荷启动或与电网松散连接的间歇性负荷运作。电能质量现象描述短时间电压波动1、电压中断供电电压降为0.1p.u以下，持续时间不超过1min。原因：系统故障、电气设备故障、控制失灵。电能质量现象描述短时间电压波动1、电压中断（b）电压短时中断的均方根值Umax波形由于故障和重合闸动作引起的短时电压中断波形（a）电压短时中断的瞬时值α（t）波形电能质量现象描述短时间电压波动2、电压暂降指工频条件下电压均方根值减小到0.1p.u～0.9p.u之间，持续时间0.5周波～1min。原因：系统故障、大负荷大电机启动汲取大电流造成。电能质量现象描述短时间电压波动2、电压暂降（b）电压暂降的均方根值Umax波形短路故障造成的电压暂降波形（a）电压暂降的瞬时值u（t）波形电能质量现象描述短时间电压波动2、电压暂降电机启动引起的短时电压暂降波形电能质量现象描述短时间电压波动3、电压暂升工频条件下，均方根为：1.1～1.8p.u，持续时间0.5周波～1min。原因：系统故障。电能质量现象描述短时间电压波动3、电压暂升（b）电压暂升的均方根值Umax波形单相接地故障造成的电压暂升波形（a）电压暂升的瞬时值u（t）波形电能质量现象描述长时间电压变动是指在工频条件下电压均方根值偏离额定值，并且持续时间超过1min的电压变动现象。主要由负荷变动或系统的开关操作引起。一般用电压均方根值对时间的变化曲线作为长时电压波动的典型波形。电能质量现象描述长时间电压变动过电压：电压均方根值升高，超过额定值的10％，原因：负荷投切。电能质量现象描述长时间电压变动欠电压：电压均方根值降低，低于额定值的90％，原因：大负荷投入、电容器组切除。电能质量现象描述长时间电压变动电压持续中断：供电电压迅速下降为0，且持续时间超过1min。>电能质量现象描述电压不平衡对称分量法来定义U0—零序电压；U1—正序电压；U2—负序电压某一民用馈电网一局内电压不平衡趋势电能质量现象描述波形畸变是指电压或电流波形偏离稳态工频正弦波形的现象。用偏移频谱来描述。电能质量现象描述波形畸变1、直流偏置

在交流系统中出线直流电压或电流，称为直流偏置。可能是由地磁干扰或半波整流产生。电能质量现象描述波形畸变2、谐波把含有供电系统设计运行频率整数倍频率的电压或电流原因：系统中非线性负荷。电能质量现象描述波形畸变2、谐波（b）输入电流波谱典型变速驱动输入电流波形和频谱（a）输入电流波形电能质量现象描述波形畸变3、间谐波把含有供电系统设计运行频率非整数倍频率的电压、电流，称为间谐波。电能质量现象描述波形畸变4、陷波是电力电子装置在正常工作情况下，交流输入电流从一项切换到另一项时产生的周期性电压扰动。三相换流器的电压陷波10005000-500-10000.0200.0250.0300.0350.0400.0450.050时间（s）电压（V）电能质量现象描述波形畸变5、噪声指带有低于200kHz宽带频谱，混叠在电力系统的相线、中性线或信号线中的有害干扰信号。电能质量现象描述电压波动指电压包络线有规则的变化或一系列随机电压波动。负荷电流的大小呈现快速变化时，要引起的电压变动，称为闪变。

电弧炉引起的电压波动050100150200-1.5-1.0-0.50.00.51.01.5时间（ms）电压（p.u.）电能质量的污染治理Part3概述治理的基础工作电网质量污染治理方法有源滤波器系统综合化补偿技术电能质量的污染治理概述电网质量污染治理方法治理的基础工作有源滤波器系统化综合补偿技术电能质量的污染治理治理的基础工作（1）掌握网络的运行状态，进行实时监督；电能质量的污染治理治理的基础工作（2）分析诊断电压、频率的变化，对固有谐振特性进行计算、分析；电能质量的污染治理治理的基础工作（3）对原有系统进行设计与改造；电能质量的污染治理治理的基础工作（4）对滤波与无功补偿装置进行安装与调试，总结治理效果。电能质量的污染治理电网质量污染治理方法（1）增加换流装置的相数或脉动数，可有效地减少谐波量，但装置复杂；（2）加装交流滤波装置；（3）采用SVC装置。电能质量的污染治理有源滤波器（1）无源滤波器的特点；（2）有源滤波器的特点；（3）有源滤波器的工作原理。电能质量的污染治理系统综合化补偿技术（1）综合补偿技术的提出；（2）综合补偿技术的方法。电能质量检测器Part4电能质量检测器右图为：在线式电能质量监测仪系统功能：实时监测电压、电流、有功功率、无功功率、50次谐波，并记录闪变信息，同时，当谐波越限时系统将自动报警。产家：北京木牛电气技术有限公司电能质量检测器系统功能：实时监测电压、电流、有功功率、无功功率、50次谐波，并记录闪变信息，同时，当谐波越限时系统将自动报警产家：北京木牛电气技术有限公司电能质量检测器典型应用：1.检测