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1、58《电力电子技术》2000年第6期2000.12电能质量及其控制技术的研究进展TheDevelopmentofPowerQualityanditsControlTechnique西安交通大学肖国春刘进军王兆安(西安710049)摘要:电能质量及其控制技术是当前电工领域的研究热点。在详细介绍国际上最新的有关电能质量干扰指标的定义的基础上,论述了目前电能质量及其控制技术、控制装置的研究进展。Abstract:Powerqualityanditscontroltechniquearetheimporta
2、ntresearchareainelectricalengineeringnowadays.Onthebasisofintroducingtheinternationallatestdefinitionoftechnicaltermsbeusedtodescribemainpowerqualitydis-turbances,thedevelopmentofpowerqualityanditscontroltechniqueanddevicesarediscussedinthispaper.叙词:质量
3、控制/电能质量Keywords:qualitycontrol;powerquality1电能质量及其控制技术的研究意义迫切需要解决的重要课题之一。[2]随着现代科学技术的发展,一方面,造成电能质2电能质量干扰指标的定义量问题的因素不断增长,如以电力电子装置为代表IEC(1000-2-2/4)标准对电能质量是这样定义的非线性负荷的使用、各种大型用电设备的启停等;的:电能质量是指供电装置在正常工作情况下不中另一方面,各种复杂的、精密的、对电能质量敏感的断和干扰用户使用电力的物理特性。最严重的电能用电设备
4、不断普及,人们对电能质量及可靠性的要质量问题是电压跌落和电压完全中断。求越来越高。上述问题的矛盾越来越突出,这使得针对过去对各种扰动引起的电能质量问题的提电能质量问题对电网和配电系统造成的直接危害和法不一,IEEE第22标准协调委员(电能质量)和其可能对人类生活和生产造成的损失也越来越大,电它国际委员会推荐如下几种术语来描述主要的电能能质量直接关系到国民经济的总体效益。质量干扰:对供电质量及可靠性的要求日益提高是和用户电压跌落:电压或电流有效值降至额定值的[1]的工艺过程水平的发展相联系的,近代科技
5、进步10%～90%,持续时间为0.5个周期至1分钟。又促进生产过程的自动化和智能化,对电能质量提电压中断:在一相或多相线路中完全失去电压出了更高更新的要求。一个计算中心失去电源2s(低于额定值的10%)一段时间。持续时间0.5个就可能破坏几十小时的数据处理结果或上百万元的周期至3s为瞬时中断;持续时间3s至6s为暂时中经济损失。在大型机器制造厂,0.1s的电压突降就断;持续时间大于60s为持续中断。可能造成异常的生产状况和质量破坏、当今自动化电压上升:电压或电流有效值升至额定值的设备控制的连续精加工
6、生产线,它们对配电系统中110%以上,典型值为额定值的110%～180%,持续的干扰异常敏感,几分之一秒的不正常供电就可能时间为0.5个周期至1分钟。在工厂内部造成混乱,其损失是难以估量的。这些电压瞬变:指在一定时间间隔内两个稳态量之用户对不合格电力的容许度可严格到只有1～2周间的变化。电压瞬变可以是任意极性的单方向脉冲波。现代化的商贸中心、银行、医院也是如此。谐波或是第一个峰值为任意极性的衰减振荡波。的严重危害和所造成的损失经常被人们所提及,而过电压:电压为额定值的110%～120%,持续无人值守
7、变电站中计算机系统突然出现的死机现时间大于1分钟。象,大多属于电能质量问题。欠电压:电压为额定值的80%～90%,持续时在我国,虽然总体经济和技术水平还比较落后,间大于1分钟。但在部分经济发达地区电能质量问题的影响已比较谐波:频率为电源基波频率整数倍的正弦电压突出。而且,由于各种原因,在供电可靠性和电网电或电流。由电力系统中的装置和负载的非线性特性压幅度的稳定水平等指标上,我国的情况尤其落后。引起的波形畸变可分解基波和谐波之和。如何提高和保证电能质量,已成为国内外电工领域间谐波:电压和电流的频率不是
8、基波频率的整国家自然科学基金资助项目(59907004)电能质量及其控制技术的研究进展59数倍。间谐波主要由静止变频器、周波变频器、感应及到如何处理畸变、不平衡现象的功率定义问题,这电机和电弧设备产生,电力载波信号也认为是一种方面国外已经作了大量研究,并给出了一些建议,但间谐波。至今尚未取得一致意见。电压缺口:持续时间小于0.5个周期的周期性(2)针对上述的电能质量问题,国外已提出并开[2]的电压扰动。电压缺口主要是电力电子装置由一相发了许多改善和提高电能质量的装置,
