常识分享

关于电能质量你了解多少,如何做好电能改善措施?

2019.07.30

一、什么是电能质量?

 

电能质量 (Power Quality),从严格意思上讲,衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。从普遍意义上讲是指优质供电,包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。

 

电能质量问题可以定义为:导致用电设备故障或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、电压波动与闪变、三相不平衡、瞬时或暂态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。

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电能质量指标是电能质量各个方面的具体描述,不同的指标有不同的定义。参考国际电工委员会标准,从电磁现象及相互作用和影响角度考虑给出的引起干扰的基本现象分类如下:

 

1)低频传导现象:谐波、间谐波、信号电压、电压波动、电压暂降与短时断电、电压不平衡、电网频率变化、低频感应电压、交流网络中的直流;

 

2)低频辐射现象:磁场、电场;

 

3)高频传导现象:感应连续波(CW)电压与电流、单向瞬态、振荡瞬态;

 

4)高频辐射现象:磁场、电场、电磁场(连续波、瞬态;

 

5)静电放电现象。

 

二、关注电能质量的经济因素

  人们关注电能质量的最根本原因是其经济价值。包括来自电力企业、电力用户以及用电设备供应商三方对经济价值的不同理解。

  电能质量对许多电力用户会造成直接的经济影响:

  各种采用工业自动化设备的生产企业

  精密加工生产企业(半导体、造纸、纺织等)

  公共事业(会议中心、数据中心、体育场馆等)


  关于电能质量的电力市场调查结果

  电力企业和电力用户对引发电能质量问题原因的分歧

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三、改善电能质量的意义

  是衡量一国工业化水平、科技水平、社会文明的标尺

  是技术发展的必然

  是节能增效、环境友好、经济社会可持续发展的保障

  是关乎整个电力系统及设备安全、稳定、经济、可靠运行,关系到电气环境工程保护,国民经济总体效益和发展战略


四、在现代电力系统中,电压暂降和中断已成为最重要的电能质量问题。

 

1)电压质量:是以实际电压与理想电压的偏差,反映供电企业向用户供应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。

 

2)电流质量:反映与电压质量有密切关系的电流的变化,是电力用户除对交流电源有恒定频率、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。

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3)供电质量:其技术含义是指电压质量和供电可靠性,非技术含义是指服务质量。

 

4)用电质量:包括电流质量与反映供用电双方相互作用和影响中的用电方的权利、责任和义务,也包括电力用户是否按期、如数交纳电费等。

 

 

、改善电能质量的措施

 

  (1)调整负荷:降低负荷的敏感程度,如果遇到要求负荷电能质量特别高的电力用户仅依靠电力企业采取的措施不能在短期内满足要求时,电力企业必须和电力用户共同采取必要措施,使负荷减少敏感程度及降低电能质量不良程度。

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  (2)改进电网:电力企业安装抑制或消除电力扰动的必要设备。

 

经常见到的电能质量调节装置功能相对单一,例如,有源滤波器 APF、动态电压恢复器DVR等,全面实现电力用户电能质量的设备是电能质量调节器,其组成主要是一个电容把一个并联逆变器和串联逆变器耦合在一起。

 

 

并联逆变器进行非线性负载谐波电流及无功补偿使用的是 PWM 电流控制技术,起到调节电容直流电压的作用。而串联逆变器使用的是 PWM 电压控制技术,其主要是对输出的电压进行控制以达到抑制谐波、降低负荷的敏感程度。电能质量调节器由于其是有一个串联和并联的逆变器组成的,因此其具有两者的结构特征,对网络中电流和电压的波形可同时调节,电能质量调节器的应用极大的解决了电网中电能质量问题的出现

 

随着现代化工业技术的迅猛发展,尤其是电力电子元器件的广泛应用,为社会发展带了了巨大的变化。但是同时大量非线性设备的使用也对电网带来了严重的电能质量问题。比如人们早已熟知的谐波问题,在电网中流动的谐波会造成电网电压的畸变,谐波的不利影响也限制了非线性系统的应用。我国早在九十年代开始就陆续推出了关于电能质量方面的一系列相关国家标准,从电力系统频率允许偏差、公用电网谐波、供电电压允许偏差、三相电压不平衡度、暂时过电压和瞬态过电压等方面对电能质量具体指标作了详细的界定。随着国家相关标准的出台,如何测试和改善电能质量成为一个重要的课题。电能质量测试和分析技术也随着市场需求的增大而趋于成熟。


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