电网电能质量分析与控制汇编

1、2022/8/31电网电能质量分析(fnx)与控制1 电能质量概论2 电能质量的数学分析方法3 传统电能质量分析与改进措施4 电压波动与闪变5 波形(b xn)畸变与电力谐波6 电压暂降与短时间中断7 电能质量控制技术共二十一页2022/8/321电能质量(zhling)概论1.1 概述电能质量问题的由来随电力工业诞生而存在的一个传统问题。电压、频率。 上世纪八十年代后期：+波形。现代用电负荷结构发生了质的变化。电力电子技术广泛应用，家用电器普及，炼钢电弧炉的发展等，由于其非线性、冲击性以及(yj)不平衡的用电特性引起电能质量的恶化。计算机的普及、IT产业的发展、微电子控制技术应用导致对电能质

2、量要求越来越高。共二十一页2022/8/331.1概述(i sh)如：12周波供电电压暂降，就可能破坏半导体生产线，导致上百万美元损失。据统计美国因电能质量问题造成的损失每年(minin)高达260亿美元。 2005年由国际铜业协会（中国）主持的一次“中国电能质量行业现状与用户行为调研报告”中，调查了32个行业，共92个企业中有49个企业，因电能质量问题，在经济上损失2.53.5亿元（人民币），每个企业年经济损失约10万100万（人民币）（其中有四家年损失1000万元以上）。 因此，电能质量问题日渐成为电力部门和许多用户所关心的一个重要问题，已成为当前电气工程领域的前沿课题。 共二十一页202

3、2/8/341.1概述(i sh)导致电能(dinnng)质量下降的原因和责任-供用电双方往往存在很大的分歧：下图美国乔治动力公司调查结果共二十一页2022/8/351.2电能(dinnng)质量定义和分类一、电能质量定义 电能质量可以定义为（Power Quality)：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、暂时或瞬态过电压、波形畸变、电压暂降与短时间中断以及供电连续性等。电压质量：电压、频率偏差、不平衡、波动等电流质量：电流谐波、间谐波等供电质量：电压质量、供电可靠性等用电质量：电流质量 后两项包括技术(jsh)含

4、义和非技术(jsh)含义 共二十一页2022/8/361.2电能质量定义(dngy)和分类二、电能质量分类IEC给出的基本(jbn)电磁干扰现象分类：表1.1共二十一页2022/8/37IEEE制定(zhdng)电力系统电磁现象特性参数及分类共二十一页2022/8/381.3电能(dinnng)质量现象描述一、瞬变现象 1、冲击瞬变：电流(dinli)或电压出现的非工频、单极性的突然变化。其特性通常用幅值、上升和衰减时间表示。共二十一页2022/8/391.3电能质量(zhling)现象描述2、振荡瞬变：电流或电压出现的非工频、但有正负极性的突然变化。其特性通常用振荡频率、持续时间和幅值大小(

5、dxio)来表示。其频谱又分为低频、中频和高频。共二十一页2022/8/3101.3电能质量现象(xinxing)描述二、短时间电压变动 指瞬时、暂时和短时的电压中断、暂降、暂升现象。划分方法和特征指标(zhbio)见书表1-2所示。产生原因：电力系统故障和大容量负荷突然投切等。 1、电压中断共二十一页2022/8/3111.3电能质量现象(xinxing)描述2、电压暂降 工频电压的均方根值下降到0.10.9pu范围内、持续(chx)时间为0.5个工频周期1分钟的电压短期下降。 共二十一页2022/8/3121.3电能质量现象(xinxing)描述3、电压暂升定义为工频下电压均方根值的突然上

6、升，持续半个周波到1min. 典型的幅值范围为1.11.8pu。三、长时间电压变动(bindng) 指持续时间超过1min的间断、过电压和欠电压。 产生原因：电力系统负荷变化、开关操作等。 1）过电压 指电压有效值升高超过1.11.2pu，时间大于1min现象。 原因：大负荷切除时系统不能及时调整。 2）欠电压 指有效值降到0.9pu以下，时间大于1min现象。 原因：大负荷投入、电容器切除、过负荷等。 3）持续间断 供电电压为零，持续时间超过1min的现象。 原因：系统故障引起。共二十一页2022/8/3131.3电能(dinnng)质量现象描述四、三相电压不平衡 指三相电压平均值的最大偏差

7、。 用偏差与平均值的百分比，或用负序、零序与正序的百分比来表示。 原因：三相负荷不平衡、断相、单相负荷过大等。 五、波形畸变 电压或电流波形偏离正弦波的现象。包括： 1）直流偏置：交流系统出现直流电压、电流的现象。 2）谐波：系统出现工频整数倍电压、电流的现象。 3）间谐波：系统出现非整数倍工频电压、电流现象。 4）陷波：电力电子装置换相出现的电压扰动(rodng)现象。 5）噪声：指频谱低于200KHz的有害干扰信号（混叠在电力系统相线、中性线或信号线）。共二十一页2022/8/3141.3电能质量(zhling)现象描述六、电压波动 指电压变化的包洛线或随机电压变动。 闪变：电流大小快速变

8、化引起的电压波动。闪变术语来自电压波动对照明的视觉影响。电压波动是电磁现象 ，闪变是电压波动对某些用电负荷(fh)造成的有害影响。标准将两个术语合在一起讨论。 共二十一页2022/8/3151.3电能质量(zhling)现象描述七、工频变化 指电力系统频率偏离规定正常值的现象。 原因：电力系统大面积故障甩负荷、大电机解列等。 大系统承受负荷变化能力强，频率波动(bdng)小。 工频变化现象主要出现在小系统中。共二十一页2022/8/3161.3电能(dinnng)质量现象描述常见电能质量干扰(gnro)现象图形解释共二十一页2022/8/3171.4电能(dinnng)质量标准简介一、电能质量

9、标准的作用和内容 电能质量标准是保证电网安全经济运行、保护电气环境、保障用户正常用电的基本技术规范，是实施电能质量监督管理，推广电能质量控制技术，维护供用电双方合法权益的法律依据。 电能质量标准主要内容如下： 1）规定标称环境：即规定环境条件和变化范围。 2）定义技术(jsh)名词：使其有通用的规范“语言”。 3）量化技术指标：量化是核心内容。 4）推荐统一的测量与评估方法： 标准是科研成果的体现，新标准需长期、深入研究。共二十一页2022/8/3181.4电能(dinnng)质量标准简介二、电能质量国家标准(u ji bio zhn)简介1.供电电压允许偏差（GB 123251990）2.电

10、压波动和闪变（GB 123262000）3.公用电网谐波（GB/T 145491993）4.三相电压允许不平衡度（GB/T 155431995）5.电力系统频率允许偏差（GB/T 159451995）6.暂时过电压和瞬态过电压（GB/T 184812001）共二十一页2022/8/3191.4电能(dinnng)质量标准简介共二十一页2022/8/3201.4电能(dinnng)质量标准简介共二十一页内容摘要2022/3/8。2022/3/8。如：12周波供电电压暂降，就可能破坏半导体生产线，导致(dozh)上百万美元损失。因此，电能质量问题日渐成为电力部门和许多用户所关心的一个重要问题，已成为当前电气工程领域的前沿课题。导致(dozh)电能质量下降的原因和责任-供用电双方往往存在很大的分歧：下图美国乔治动力公司调查结果。电