电网电能质量研究及措施

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1、电网电能质量研究及措施【摘要】现代电力系统电网结构、负荷结构发生很大变化;远距离直流输电、大电网互联、交直流混合运行、日益多变的负荷特性，使电能质量指标日益恶化；表现在：功率冲击、低功率因素、谐波、闪变、电压骤降、电压中断等等。钢铁业、信息工业、精细工业的发展，使负荷中拥有大量对各种电力扰动非常敏感的电气设备，它们对电能质量提出了更高要求。为此，本文在对电网电能质量基本定义分析阐释的基础上，结合广东电网公司惠州供电局当前电网运行的电能质量现状，提出了相应的调整意见和建议，切实保障电网安全可靠的运行。【关键词】电网

2、电能质量；电力系统；电力能源【中图分类号】TM711【文献标识码】A【文章编号】1672—5158(2012)10-0316-01前言：现代负荷：新增大量电子设备，数字式自动控制设备，如变频电机、PLC、自动生产线、计算机系统，大容量并联电容补偿装置、电气化铁路电弧炉等冲击负荷，特点:非线性，对电磁干扰极敏感，对电压扰动反应严重。因此对于电网电能质量的分析仍存在重大问题，需要进行及时的解决，下面，结合惠州供电局用电的实际情况对这一概念进行具体介绍。1、电网电能质量的概述由于不对称负荷，非线性和冲击性这类扰动负荷接

3、入电力系统以及它的系统短路故障等扰动源的存在，产生了大量的电网电能质量问题，电网电能质量严重的恶化。譬如：广东电网公司惠州供电局llOkV多祝变电站其中两条llOkV相邻线路，分别接晓亨铁厂和一水电厂。水电厂因机组振动怀疑晓亨铁厂谐波严重，向供电局投诉电网电能质量。惠州供电局请广东电网公司电科院对晓亨铁厂llOkV电源进线用便携式电能质量监测仪进行了24小时连续测试,谐波电流未超标。后惠州供电局在铁厂专线上安装了在线式电能质量监测仪，记录数据显示某些时段铁厂谐波电流超标，2、3、5、7、11、13谐波严重，某些相

4、高次偶次谐波如14、16、17、19、21、22、23、25谐波严重，而且闪变指标严重超标。电网电能质量问题通常表现在，电网的电压不稳定，电流量不均衡，在使用的过程中可能出现电流与电压不稳现象，严重危害到电子产品的正常使用，严重的电流电压异常能够彻底损毁电子产品，给用户带来不必要的麻烦和一定的经济损失。通常来说，谐波电流、闪变超标是电网电能质量问题的突出表现，此外，电压闪变和波动，电压暂降，供电连续性，瞬态或者是暂时的过电压，波形畸变和短时间中断等也时常发生，不利于电力系统的安全稳定运行，也给广大用户的电能使用带

5、来极大不便。2、当代配电网电能质量的监测和分析方法电网电能质量的检测，主要就是对电力运输过程中的各数值进行及时准确的记录，通过对数据的进一步分析和处理，分析现行电网运行状况，以便及时处理各种故障和运行异常状况，确保电力系统的安全稳定运行。因此，检测所得数据一方面要真实可靠，另一方面能够具有针对性，满足具体的工作需求，提髙利用效率。对于电网电能质量的检测和分析方法比较多，常用的方法为频域分析法，小波分析等基于变化的分析法以及时域分析法和电网电能质量分析法是比较常用的分析方法。时一频分析法是一种比较方便的分析方法，一

6、般情况下，需要先对信号加窗函数然后再对它进行分析；时一频局部性可以突出问题变化的部分是小波变化法的主要特点，它的这些特点就决定了它能够分析检测信号的局部奇异性，再加上Merlot小波和Meyer小波等小波函数就形成了一种暂态函数，而这有助于分析电网电能质量的暂态过程。3、电网电能质量的现状电能质量问题基本上属于EMC的传导低频现象。EMC对应电能质量产生的影响的因素有：谐波、间谐波载波干扰，电压波动电压暂降和间断电压不对称工频偏差感应低频电压交流电网中的直流分量。导致电能质量劣化的主要原因：非线性负荷冲击负荷不对

7、称负荷谐波谐振与放大有功、无功不平衡短路故障、雷击、感应电机启动。基本上说，供电电压允许偏差，公用电网谐波和供电频率允许偏差，供电电压允许闪变以及波动和供电三相电压允许不平衡度等是其主要的技术指标。电弧炉有功功率和无功功率冲击性快速变化引起电压波动和闪变电弧电阻的非线性导致谐波、间谐波。三相电极间不对称运行和塌料引起三相电极不对称短路，会产生负序电流。大电流电感支路，功率因素低。4、提高电网电能质量的主要措施经过笔者实地调查，惠州供电局的用户晓亨铁厂出线都是铁厂的三个自由燃烧的大电流电弧，是非线性电阻性的，产生谐

8、波电流。大电流电弧的特性是：1、石墨电极的阳极和阴极的压降不同，所以存在偶次谐波；2、三个电极在电气上不对称，故出现零序性谐波；3、电弧的导电率和长度随时间变化，谐波幅值随机变化，产生连续谐波频谱。所有主要谐波频谱都存在边缘带，即存在间谐波。经过研究，发现电弧炉抑制谐波电流主要有以下几种措施：1、提高供电电源电压等级，短路容量增大，允许存在的谐波电流增大；2、改善电弧炉电