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文档简介
电能质量分析与控制程志友安徽大学教育部电能质量工程研究中心课程安排总学时数:54学时课程安排:周二〔1-3〕授课方式:讲授与自学相结合,以讲为主;一、课程的性质和目的?电能质量分析与控制?是电气工程及其自动化专业电力方向的专业方向选修课程,通过本课程的教学,使学生了解电能质量包括的根本内容,电能质量分析、检测及控制的根本理论和方法,为学生毕业后从事电能质量分析、监测、控制工作打下必要的根底。-2021硕士研究生课程二、内容概要引言第一章电能质量概论〔概念定义术语分类描述整体认识〕第二章电能质量分析中的数学方法〔数学变换方法〕第三章传统电能质量问题〔频率电压不平衡;依存与约束关系〕第四章电压波动与闪变〔波动与闪变,灯眼脑反响链,评估指标〕第五章电压暂降与短时间中断〔3要素凹陷域危害与影响〕第六章波形畸变与电力谐波〔非正弦现象非正弦下的功率理论〕第七章电能质量监测与控制〔检测方法监测网络控制技术〕第八章电能质量标准与评估〔国内外标准评估体系〕三、本课程与其它课程的联系与分工
先修课程:电力电子技术,自动控制原理、电力系统分析四、建议教材及教学参考书[1]肖湘宁主编,?电能质量分析与控制?,中国电力出版社,2004年出版[2]程浩忠等编,?电能质量?,清华大学出版社,2006年出版[3]GeorgeJ.Wakileh编,徐政译,?电力系统谐波——根本原理、分析方法和滤波器设计?,机械工业出版社,2003年出版。[4]吴竞昌编,?电力系统谐波?,中国电力出版社,2001年出版PurdueUniversity---PowerQuality;TheUniversityofTexasATAustin---PowerQualityandHarmonics;InstituteofRensselaer---ElectricalPowersystemsQuality;TheUniversityofAlberta---AdvancedPowerQuality清华、华中科大、湖大、上海交大、西交大等。国内外许多著名大学均开设PQ课程国外电能质量相关著作出版情况自1996年美国EPRI出版世界第一本PQ著作以来,先后有约20几部著作出版。主要集中在美国和欧洲。国内电能质量相关著作出版情况
2004年国内出版了第一本电能质量教科书,近3年来翻译出版了约9部著作。PQ问题已经越来越引起国内科技界和工程界的关注。?电能质量手册?2021年6月,WILEY
由欧盟投资立项,由国际铜业协会〔欧洲〕承担的电能质量合作组完成,由10多为教授和专家共同写作的。在其引言中谈到,电能质量是一个涵盖许多不同主题的复杂领域……每个电能质量题目都可以写成一本著作。第一局部集中在电力系统问题上;第二局部通过物理、参数、测量、干扰源和缓解方法,全部集中在电能质量现象上;后三局部那么重点放在工程实际中的电能质量现象、问题和电能质量的经济性等方面上。章节目录第一章频率变化第二章供电连续性第三章配电系统电压控制第四章电压暂降和短时间供电中断第五章电压波动与闪变第六章电压和电流不平衡第七章电压和电流谐波第八章过电压第九章现代电力系统波形分析第十章接地第十一章供电可靠性:系统结构第十二章供电可靠性:电器与设备第十三章电能质量监测第十四章静态换流器与电能质量第十五章无功功率补偿第十六章分布式发电和电能质量第十七章电力市场第十八章劣质电能的本钱第十九章电能质量与电能的合理使用第二十章可理解的电能质量HandbookofPowerquality?电能质量手册?2004年国内第一本电能质量教课书是由华北电力大学完成电力系统网络结构特点
电压等级多:1000kV、500kV、220kV、110kV、35kV、10kV、6kV、0.4kV等供配电线路复杂,架空线路逐渐被电缆替代接地系统复杂继电保护系统复杂网络结构复杂典型的电力系统网络结构如以下图所示,主电力系统由大型电站500kV或220kV输电系统及220kV变电站构成。次输电系统及配电系统由小型电站,110kV、35kV、10kV变电所,配电变压器和电力用户构成。110kV次输电系统通过大容量供电变压器与主电力系统的220kV〔或330kV,或500kV〕输电系统相连接。预备知识
电力系统的拓扑结构预备知识大电力系统概念〔bulkpowersystem)任何时刻,电力系统的发电功率必须和负荷功率相匹配。无论何时何地,对于系统中的负荷变化和可能发生的扰动,所有发电机必须保持同步运行。(采用HVDC等连接方式可以使互联系统非同步运行〕电力系统是世界上最大的人造动态系统。预备知识第一章电能质量概论电能质量概念定义与责任体系1电能质量的6个显著特征2电能质量的分类与基本描述3电能质量标准4电能质量与电磁兼容5国内外研究机构与研究现状6什么是电能质量?
WhatisPowerQuality?
中国巨大电网现状图西北东北:
44GW华北:
92GW西北:
37GW华中:
82GW华东:106GW南方:
91GWDC:7.2GWAC:0.5GWDC:0.36GWDC:3GW装机容量
:620GW
220kV及以上线路:229000公里AC:1.2GW经济兴旺地区电力市场空间大2005年底,京津冀鲁、华中东四省和华东等地区主要受端电网〔13个省区〕用电量占全国的55%,未来十五年电力需求仍将继续保持快速增长,考虑在建煤电、核电、气电等必要的受端电源及接受西南水电后,预计2021年前这些地区新增电力市场空间合计约2.58亿千瓦以上。特高压电网构建方式西北东北西北南方DC:2.8GWDC:2.2GWDC:3GW华北华中华东华北-华中-华东特高压同步电网是“团状〞结构,改变了东北-华北-华中同步电网那种稳定性相对较差的长链式电网结构,在电网结构上就保证了系统具有较高的平安稳定水平。中国电网将成为世界上最复杂的交直流互联大电网,如何保障其平安、经济运行是非常有挑战性的课题!发电与装机容量目前均居世界第2位中国正处于全面建设小康社会和构建社会主义和谐社会新的历史时期,工业化、城镇化进程不断加快,电力需求增长迅速。发电与装机容量目前约为6亿千瓦〔600GW〕,人均约500W;“十一五〞期间年均增长率预计约为10%左右,将到达9亿千瓦。3.2亿kW6.8亿kW9.6亿kW
3.2亿kW8.6亿kW13.2亿kW电力需求增长迅速根据国民经济和社会开展规划,预计2021年全社会用电量将到达3.8万亿千瓦时,全国发电装机容量为8.6亿千瓦;2021年全社会用电量将到达6.6万亿千瓦时,全国发电装机需要13.2亿千瓦,保障电力平安、可靠供给的任务十分艰巨。65.8787.05137.89217.22319.3251786010501320020040060080010001200140019801990200020212021装机容量(GW)大电力系统概念-BULKPOWERSYSTEM系统工程发电环节配电/负荷输电环节3个子系统必须作为一个整体而一起运行。了解每个子系统很重要,了解它们的关联特性也很重要。电力系统由发电、输电和配电/负荷系统组成。电力系统工程,电力系统控制,电力系统规划,电力系统运行。电力系统的根本任务不间断地向用户供给质量〔电压和频率〕符合规定的电能。对其性能要求通常以可靠性表征。电力系统可靠性是按可接受的质量〔Quality〕标准和所需数量〔Quantity〕不间断地向电力用户提供电力和电量的能力的量度。可靠性包括充裕性〔adequacy〕和平安性〔security〕。充裕性和平安性的根本概念充裕性是电力系统稳态运行时,在系统元件额定容量、母线电压和系统频率等的允许范围内,考虑系统中元件方案停运及合理的非方案停运条件下,向用户提供全部所需的电力和电量的能力。电力系统正常运行应满足两个条件:1〕系统中任一节点的有功功率和无功功率必须平衡;2〕系统中各节点或各元件的电气参数〔如系统频率、节点电压、线路电流、负荷及功角等〕不应超过允许偏差范围。充裕性缺乏:当发电容量短缺/输电能力不够,不能满足上述正常运行条件状态时,即认为充裕性缺乏。充裕性和平安性的根本概念平安性是指电力系统在运行中承受例如短路或系统元件意外退出运行等突然扰动的能力。评估系统平安性有两个主要方面:1〕系统扰动情况及严重程度;2〕扰动对系统供电的影响程度〔电气参数超出允许范围;稳定破坏和连锁反响〕。电力系统稳定性问题:稳定性是电力系统受到扰动〔例如功率和阻抗变化〕后返回运行平衡状态的能力。它是涉及电力系统平安的一个重要的复杂问题,往往另立专题研究〔其中电压稳定和频率稳定与电能质量紧密关联〕。电力系统的6种运行状态一、正常状态能够保持系统充裕性和系统平安性的运行状态。二、紧戒状态〔可以通过调整控制恢复到正常状态〕三、紧急状态〔某些母线电压或系统频率超越允许范围。允许损失局部负荷〕;四、极端紧急状态或严重事故状态〔不至于造成大面积停电〕;五、崩溃〔系统稳定破坏,故障连锁反响,电压频率崩溃,大面积减负荷,系统解列,孤岛状态〕;六、恢复过程〔黑启动,〞灰启动“〕。电能质量与系统6运行状态和3特性的相互关系
在正常运行状态下,除了系统平安性之外,经济性也是一个重要的方面。在紧急状态下,电力系统的经济运行处于次要地位。在系统设计和运行中需要权衡和兼顾经济性〔充裕性与经济性紧密关联,是一个重要方面〕和平安性。由此可以看出,正常运行状态是电能质量得以保证的前提条件。或者说,电能质量是在正常运行条件下才有评估意义的。电力系统扰动和故障扰动:泛指一切非预期的或可预测的事件的发生,这些事件对系统产生一定〔不严重、有限严重、严重〕的影响。引发扰动的因素:外部〔气候和环境条件〕,内部〔设备线路故障,供需平衡破坏,人为因素,包括保护的错误整定,错误设置等〕。扰动严重度分级:损失电量除以系统峰值负荷。扰动分类寻找系统扰动对电能质量的影响,影响的关联性,影响的严重性,即在扰动严重度到达何等程度时,电能质量达标已失去意义了?系统运行状态与电能质量之间相互关系的思考正常状态和警戒状态下系统承受发生概率高的第一类大扰动后,仍然能够〔通过控制保护措施、有功无功调整〕恢复到正常运行条件。此过程中存在着潜在的不平安和适当降低平安要求。由此,在对电能质量的指标要求上,要考虑到不同扰动类型下的单项质量下降的允许范围。如,由于无功功率波动〔即由于负荷波动引起无功不平衡发生〕引起的电压偏差允许范围为5%。而由于线路或母线故障引起的电压暂降允许范围10%-90%,且用发生次数补充限定。这对系统运行和负荷设备运行都是可接受的。系统运行状态与电能质量之间相互关系的思考在紧急状态和极端紧急状态下,局部或某些母线电压或系统频率会超级或严重超越允许范围,局部负荷只有停止供电〔允许损失局部负荷,如低周低频减载,高频切机,系统解列〕,并且有可能进一步恶化而失去稳定或难以保持系统稳定运行。此时,在常见的单一故障下仍然可以要求少损失负荷和保持稳定是可能的。但在极端严重故障下,是做不到的,其要求改变为不至于造成大面积停电〔即大量损失负荷,而让局部电源系统稳定下来〕。面对以上运行状态,对电能质量的要求只可能是区域化处理和对待。或者也要考虑质量的局部损失。或者电能质量控制措施〔如UPS,固态转换开关、电压调节器,UPQC等〕在此时发挥作用,以保证对高等级质量要求的负荷继续供电。由此,电能质量是要分级保证的。电力系统运行中3特性与根本任务关系示意图电力充裕性电力平安性〔稳定性〕电力经济性电能质量电能数量系统正常运行电能质量不是新问题,电力系统的开展赋予了它新的内涵和意义△自从交流电力系统运行以来,就存在着电压和频率偏离理想值的根本问题。许多可观察到的电能质量扰动现象一直在电力系统发生着,只是由于传统的机电负荷〔如照明、加热、电动机等占大多数〕对短时电压变化根本没有反映,况且工业生产还没有实现自动过程,设备之间多是相互隔绝的。因此,传统负荷只在供电电压中断时才不能正常工作。从经济学角度认识电能质量—
电力中断和电能质量造成的经济损失是巨大的△目前,绝大多数电能密集区都程度不同的为劣质电能所困扰。△将电能质量问题放在突出和重要的位置,并将各种质量现象看成一个体系加以研究却是近十几年来的新变化。△据国际会议报告介绍,目前在美国,由于电能质量下降,每年的经济损失达200-300亿美元。无论是电力生产运行还是市场化运营,电能质量已不仅仅是一个技术问题。电能质量与经济性的关系供电系统运行与电能质量的关系众所周知,电能是一种具有广泛适用性的能源形式,它可转换成其它能源形式,亦可转换成各种电能形态在许多领域和场合使用。例如,可转换为热能,光能,机械能,以及非工频、非正弦的电磁形态作为现代工业、现代通信、计算机技术和日常生活的根本动力源。为保证电能平安、经济地输送、分配和使用,对一个运行中的理想供电系统应有如下根本要求:
理想供电系统提供的电产品
Whatisspecialaboutthesinewave?
1、电压恒定2、频率恒定3、波形正弦4、三相平衡5、电压电流同相位
电压合格
电能质量构成要素示意图k电产品的质量要素:频率
电压
供电连续性频率合格连续供电
合格的电能质量是合格三要素的交集伏安特性符合欧姆定律〔线性电路〕供电系统运行对电能质量的根本要求1)以单一恒定的电网标称频率〔50Hz或60Hz,我国采用50Hz〕、假设干规定的电压等级〔如配电系统一般为110kV,35kV,10kV,380V/220V〕和以正弦函数波形变化的交流电向用户供电。理想条件下,这些运行参数不受用电负荷特性的影响。2)在电网正常运行工况下,始终保持三相交流电压和负荷电流的平衡。用电设备汲取电能应当保证最大传输效率,即功率因数等于1。各用电负荷之间互不干扰。3)电能的供给要充足,向电力用户的供电不能中断,每时每刻系统中的功率供需都是平衡的。供电系统运行对电能质量的根本要求为保证用电设备的正常工作和电力系统的平安稳定运行,国家电能质量标准提出了具体指标要求。例如,不同电压等级下的电压偏差允许值一般不得超过额定电压的±5%;电网正常频率偏差允许值为±0.2Hz;三相电压不平衡度允许值一般为2%;按不同电压等级规定,低压系统电压总畸变率极限值为5%等;
按不同电压等级规定,电压波动值d%<2%,电压闪变严重度Pst<1,Plt<0.8等。电力系统的典型扰动可能引起电能质量问题雷电〔风雨、冰雪〕等自然现象对架空线路的损害;设备〔变压器、电缆绝缘等〕与电网故障;电容器组和变压器冲能;配电变电站或工厂电气运行中的误操作;大型负荷设备〔如电机等〕投入启动;非线性、波动性、功率冲击性及不平衡负荷运行;电力系统接地方式等。极端天气灾害给我们提出的思考:
电力系统今后将如何开展大电网大容量高电压互联系统仍在继续开展新能源储能技术分布式电源微网供电正在迅速兴起信息流能量流的统一规划统一调度统一管理自主创新的三种形式:原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新。。。。美国佐治亚理工学院华人科学家王中林领导的科研小组日前研制出一种能产生电能的新型纳米纤维。美国加州的热力生命能量公司研究皮肤温差发电。日本东北大学教授西泽松彦领导的研究小组新开发出了一种利用血液中的糖分发电的燃料电池。人体内能量相当1000节AA电池可用于发电心脏起搏器、防颤器等,、MP3播放器等小型便携式电器也能够直接依靠人体“充电〞,真正实现“即插即用〞。
电网正常与否关系到国家平安大问题大停电洪水飓风地震大停电电能质量现象局部波形图〔1〕低频振荡高频振荡瞬变脉冲电力谐波噪声干扰电压暂降电压暂升短时中断电能质量现象局部波形图〔2〕暂降SAGS,DIPS中断INTERRUPTIONS暂升SWELLS瞬变TRANSIENTS谐波HARMONICS,DISTORTIONS陷波NOTCHES波动FLUCTUATIONS频率FREQUENCYDEVIATIONS电能质量问题起因调查统计图表自然因素60%供电方17%自然因素66%图1-2关于电能质量的电力市场调查结果(a)对用户方的调查结果〔b〕对供电方的调查结果用户12%相邻用户8%其他因素3%供电方1%其他因素0%相邻用户8%用户25%站在不同角度有不同的定义和解释从普遍意义讲,电能质量就是指如何优质地提供电力能源。从供受各方讲,由于站在不同的角度,会有不同的定义和解释:▲电力供给方:电能质量是指,所供给的电力技术参数符合〔自定义的〕行业标准和运行统计标准〔如电压合格率、可靠性评估等〕。▲电力消耗方:引起生产过程异常的电力现象都是电能质量问题。▲设备制造方:电气设备对供电电源提出的所有技术要求。LPQI(LeonardoPowerQualityInitiative)..asupplythatisalwaysavailable,alwayswithinvoltageandfrequencytolerance,withapure,noisefree,sinusoidalwaveshapeIEEE..theconceptofpoweringandgroundingsensitiveelectronicequipmentinamannersuitablefortheequipmentSankaran(modified)..asetofboundariesthatallowelectricalappliancesandsystemstofunctionasintendedwithoutsignificantlossoflifetimeorperformanceWhatisPowerQuality?权威机构对电能质量的定义定义1:合格电能质量是指,提供给敏感设备的电力和为其设置的接地系统均适合于该设备正常工作。定义2:造成用电设备故障或误动作的任何电力问题都是电能质量问题,其表现为电压、电流或频率的偏差。定义3:电能质量就是电压质量,合格的电能质量应当是恒定频率和恒定幅值的正弦波形电压与连续供电。
前言1范围2标准性引用文件3电能质量根本术语3.1一般术语3.2电压偏差3.3频率偏差3.4三相不平衡度3.5电压波动与闪变3.6谐波与其他波形畸变3.7暂时过电压和瞬态过电压3.8短时间电压变动4测量与监测方法5接地技术6治理技术与方法7电磁兼容及其他参考文献索引电力行业?电能质量术语报批稿?封面及目次关于电能质量的假设干术语及定义【中文名称】电能质量【同类名称】【英文名称】powerquality;qualityofpowersystem【定义】关系到供用电设备正常工作〔或运行〕的电压、电流的各种指标偏离额定值的程度。【中文名称】供电质量【同类名称】【英文名称】qualityofsupply【定义】供电电源的电压质量和供电可靠性。专指用电方与供电方相互作用和影响过程中供电方的责任。关于电能质量的假设干术语及定义【中文名称】用电质量
【同类名称】耗电质量【英文名称】qualityofconsumption【定义】用户电力负荷对公用电网的干扰水平,干扰因素包括谐波电流、负序电流、零序电流、用电功率因数、无功功率波动和有功功率冲击等。专指用电方与供电方之间相互作用和影响中用电方的责任。【中文名称】电压质量【同类名称】【英文名称】voltagequality【定义】实际电压各种指标偏离理想值的程度。【中文名称】电流质量【同类名称】【英文名称】currentquality【定义】实际电流各种指标偏离理想值的程度。关于电能质量定义的进一步解释suitablefortheequipmentwithinvoltageandfrequencytolerance,适合于该设备正常工作,电压和频率的偏差在允许范围内等,是概念和定义性解释。实际上它隐含着怎样才算正常工作,允许范围究竟是多少这些深层次内容,在定义中不可能具体给出。这是因为它取决于用户的实际使用要求。还可以看出,电能产品应按照安装设备和电力使用者的实际使用情况以及自身要求分不同质量等级供给。瞬变现象、电压及频率偏差、不平衡凹陷〔凸起〕与间断、波动与闪变、电压谐波、陷波、欠电压过电压等
电流谐波、间谐波、次谐波、相位超前与滞后、通讯干扰等
电流质量效劳质量2效劳质量1电压质量用电质量电能质量供电质量电能质量体系构成与分类示意图质量责任体系的含义◆电能质量责任体系:
△供电方责任和义务〔保证电压质量和供电的可靠性〕技术性:供电电压与理想电压之间的有限偏差和有限电压间断。非技术性:对用户的投诉与抱怨的反响速度和电价的透明度。
△用电方责任和义务〔对电网有限的污染与影响〕技术性:单一频率的正弦电流波形,并与供电电压同相位。非技术性:向供电部门按时如数缴纳电费。居民供用电合同征求意见稿出台
://2007年03月10日04:20京华时报本报讯(记者张艳)记者昨天从国家电监会得悉,?居民供用电合同(示范文本)?(征求意见稿)从昨天起公开向社会征求意见,该合同规定:电压不稳、突然断电等造成的居民损失,供电人应承担赔偿责任。此举标志着多年来居民用电无合同、只交电费不能索赔的历史将告结束。居民供用电合同征求意见稿出台
值得一提的是,据该合同第九条规定,供电人未保证供电质量或者未事先通知用电人中断供电,给用电人造成损失的,应当依法承担赔偿责任;因电力运行事故引起居民家用电器损坏,依照有关法律规定处理。知情人士介绍,该合同第一次将供电企业放上了被约束的位置,居民拥有了向供电企业索赔的权利。居民供电合同今年出台逾期30天不交电费将停电://2007年03月10日00:52信息时报时报讯(记者何雪峰)记者昨日从国家电监会南方监管局得悉,与居民用电关系密切的?居民供用电合同?(征求意见稿)近日已经出台并且征求意见完毕,有望在今年出台。根据该合同,欠交电费的居民每日按照欠费总额的1‰加收电费违约金,逾期30天不交电费可能被停电。电能质量主要国际标准
IEEE:IEEE519电能系统谐波控制标准和要求IEEE1159电能质量监测推荐标准IEC:IEC61000-4-30电能质量测量方法IEC61000-4-7供电系统及其连接设备的谐波与间谐波测量与仪器通用指南IEC61000-4-15闪变仪功能与设计标准CENELEC(欧洲电工标准化委员会):CENELECCLC/BT-TF68-6〔ses〕15公用配电系统供电电压特性我国电能质量标准
已公布了6个单项电能质量标准GB/T12352-2021供电电压允许偏差GB/T15945-2021电力系统允许频率偏差GB/T15543-2021三相电压允许不平衡度GB/T14543-1993公用电网谐波GB/T12326-2021电压允许波动和闪变GB/T18481-2021暂时过电压和瞬态过电压
2.电能质量的6个显著特征电能,或称之为电产品,除了具有其它工业产品的根本特征(如可以对产品的质量指标分级、检测和预估,可以确定相应的质量标准和实施必要的质量控制)之外,由于其产品形式单一、而且其生产、输送与消耗的全过程独具特色,因此在引起电能质量问题的原因上、在劣质电能的影响与评价等方面与一般产品的质量问题不同,有以下6个显著特征:PowerQualityIssuesElectricityisarawmaterialbutunlikeanyother★consumedattheinstantofproduction★manymilesfromproducer★transportedoverashared(andvulnerable)network★nochancefor‘goods-in’inspectionTheepitomeof‘JustinTime’-butwithoutaclosecustomer/supplierrelationship电能质量特征1:电能质量指标的动态性
电能从发电生产到用户消耗是一个整体,电能量的流动始终处于动态平衡之中。并且随着电网结构的改变和负荷的变化,在整个配电网络中,不同时刻、不同公共连接点,电能质量指标往往是不同的,也就是说电能质量指标始终处在动态变化中。
究其原因,电力系统是一个在动态中不断寻求平衡的大系统,电能质量现象的物理意义就在于此。
电能质量动态特性的物理解释
可以讲,有功功率的平衡决定着电压频率的变化;无功功率的平衡决定着电压幅值的变化;三相负荷的平衡决定着电压对称度大小;生产与消耗的平衡决定着能否连续供电的问题。
又如,日负荷的变化以及负荷特性的改变、不同的运行方式、随机发生的〔自然现象和人为因素等〕线路故障等,电能质量状况始终处在动态变化中。因此质量指标的评估往往是概率统计的结果。动态电能质量及质量事件概念的提出。电能质量特征2:电能质量影响的相关性◆电产品生产、供给和消耗的独特性质:电能不易大量〔Quantity〕储存,其生产、输送、分配和转换过程直至消耗几乎是同时进行〔连续流动〕的。当其质量一旦超标,相关的配电网络和用设备都会受到不同程度的影响。因此,在电能供给过程中,劣质电能是无法更换的,即供给商不可能将其从供电网上收(招〕回,用户也不可能拒绝接收所提供的不合格的电产品。换言之,电能在使用中是没有质量检查时机的。
电能质量特征2:电能质量影响的相关性
鉴于上述电能产品供用的特殊性,并且考虑到引起电能质量下降的原因又是多方面的,因而可以讲,电力系统中的某一实体,往往既可能是电能质量的破坏者,同时也是劣质电能的受害者。电能质量特征3:电能质量干扰的潜在性和传播性
虽然电产品的根本形式简单,但其质量扰动的现象却是多种多样的,事故的诱发条件比较复杂,电能质量下降造成的对系统和用电设备的损害有时并不立即显现出来,其危害与影响具有潜在性。另一方面,由于电力线为扰动提供了最好的传导途径,且传播速度快,电气环境污染涉及面大,影响域广,其结果可能会大大降低与其相连接的其它系统或设备的电气性能,甚至导致设备遭到损坏,可见劣质电能的危害与影响具有快速传播性。电能质量特征3:电能质量干扰的潜在性和传播性例如,如当线路发生短路故障时,系统电压会出现短时间凹陷,并且电压凹陷会以不同的深度在系统中传播,从而对系统及用户设备运行造成不同程度的影响。电能质量扰动的动态性和传播性为电能质量多干扰源的诊断、允许值的分配和监测管理以及自然干扰源和人为干扰源影响域确实定增加了难度。典型例:谐波与暂降。电能质量特征4:电能质量责任的特殊性△大多数电压质量〔如起因于系统的电压暂降、电压中断〕问题往往是供电方的责任;△在某些质量问题的起因上,电能质量的下降更多的是受到使用者的影响,而不在于电力生产者或供给者。例如,用户设备汲取的供电电流大小和电流波形是由用户根据自己的生产需要设定的,而这些设备往往就是畸变电流的发生源。因此在这种情况下,电力用户成为保证电能质量的主体局部。电能质量特征5:电能质量评估的复杂性一般而言,电力系统在运行过程中电能质量的各项指标接近系统标称值,就可以认为电能是到达标准要求的。但是当电能质量的多个指标共同作用在一个系统中时,其不同的组合结果对电力系统运行的不利影响和对电气设备性能的降低,甚至损坏都是十分复杂的问题。加之不同电气设备在不同条件下对电压干扰的敏感度不同。因此,综合地给出技术经济的评价仍然是非常困难的,目前尚无一个准确的和普遍认可的定量评估计算方法。电能质量特征5:电能质量评估的复杂性复杂性还表现在:潜在电能质量问题和由其造成的损失很难量化;量化某一具体设备对电能质量的反响相对容易,但量化供电系统某一特定地点的电能质量可能造成的影响是是很困难的。设备与电源各设定了极限值,其间应当有一个平安带〔兼容水平〕。但无奈于很难连续检测〔考核〕电源的质量极限值。往往以其统计值来处理。1〕多闪变源〔或多干扰源〕对电网的反作用并不一定与数量成正比关系;以电压波动和闪变为例说明电能质量评价的复杂性2〕灯眼脑反响链的测量手段与工程实际应用的要求有一定差距。3〕工程简捷算法的实用性和可操作性应当采纳。基于国际通用的累计概率方法的等值闪变严重度指标适合于实际工程应用表4-5〔a〕等值闪变严重度评估的指导性限值〔DINVDE〕d闪变允许干扰系数低压电网1.00.4中压电网0.750.3高压电网0.50.2单用户允许干扰系数低压电网0.20.0050.03中压电网0.20.0050.02高压电网0.20.0050.02单一闪变源特殊情况下,以上指标可以放宽。具体评价方法见表4-5〔b〕在缺少实测数据,或估算采取补偿措施后的效果时,同样可进行闪变评价。闪变评价方法结合运行实际才可操作表4-5〔b〕闪变评价方法
对和的要求允许接入判断<0.2并且<0.05允许0.2<<0.5或者0.05<<0.2有限制允许>0.2不允许,需测量。允许域有限制允许域不允许
0.2两种方法的转换公式:0.050.010.10.20.5电能质量的特征6:电能质量控制的整体性从整个电力系统来讲,保证优质电力生产和用户平安使用还要靠多方共同努力。因此要求设备制造厂商、电力供给方、电力使用方、标准制定方、监督管理方等协同合作,达成共识,制定统一的和可操作的适时适度质量标准或单独的供电质量协议,按照电力用户对电能质量的不同要求实行分级控制和质量达标,实现技术与经济的综合优化,做到电能质量的责任与义务清晰,保护共享的电气环境,共同获得最大的生产效率和经济利益。可以说,如何认识、管理和保证电能质量是一项系统工程问题。
电能质量是一项系统工程问题
△涉及干扰源、感受源、设备与装置、接地系统、电磁兼容、电气环境、监督与管理、标准与法规、技术与非技术因素等诸多方面,是大面积多领域〔普及十几个以上的不同领域〕的综合体。△统一标准,综合协调;分级控制,分层治理;法规约束,监督管理;技术经济的协调与最优,最终到达共同受益的目的。
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是工业生产兴旺,科技水平提高,社会文明程度进步的标志。是信息时代和信息社会的必然要求与具体表达。△在经济兴旺国家电能质
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