电能质量分析方法

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1、2012年第5期电能质量分析方法严梁，瞿凌春，李忠华(上海市电力公司嘉定供电公司，上海201800)摘要：电力系统中的非线性负荷导致电网发生谐波、间谐波、负序、闪变与电压暂降等电能质量问题，使电网供电质量降低、甚至恶化电网运行状况。介绍了电能质量的标准以及改善电网电能质量的意义；分析了影响电能质量各项指标的主要因素、危害以及改善措施；最后介绍了三种分析单项电能质量的方法：时域仿真法、频域分析法和基于变换的方法。关键词：电能质量；质量指标；概率论与矢量代数法；物元分析法中图分类号：TM711文献标志码：B高低的重要标志，同时也是电力企

2、业用电管理水0引言平考核的重要指标；改善电网电能质量是提高国电能质量从普遍意义上讲是指优质供电，包民经济总体效益，用电效率和改善电气环境，以括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。从及工业生产可持续发展的技术保证；改善电网电严格意思上讲，衡量电能质量的主要指标有电能质量是面向电力市场、适应竞争机制强有力的压、频率和波形。其可以定义为：导致用电设备故手段。障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括谐波、间谐波、负序、闪变与电压暂降等。2电能质量的指标1电能质量的标准2．1谐波从严格意义上来讲，谐波是指电流中所含有电能质量标

3、准是用来衡量电能质量各指标的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期优劣程度的尺子，是用来判别电能产品质量的依性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于据。随着电网情况、用户情况和供电时间的不同，基波频率的电流产生的电量。电能质量的标准在不断变化。同样，由于地域不谐波增加了输、供和用电设备的额外附加损同，电网的情况以及用户情况也存在着差异，因耗，使设备的温度过热，降低设备的利用率和经而电能质量的标准也就不同。济效益。谐波电流使得输电线路上的电能损耗增为了保证电能质量，保护供用电双方的利加。当注入电网的谐波频率在网络谐振点附近的益，必

4、需将电能质量指标限制在一定的范围之谐振区内的时候，对电力电缆线路和输电线路会内。目前国内关于电能质量有以下标准：(1)造成绝缘击穿；谐波电压的存在增加了变压器的GB12325—90供电电压允许偏差；(2)磁滞损耗、涡流损耗及绝缘的电场强度，谐波电GB12326—2000电压波动和闪变；(3)GB14549—93流的存在增加了铜损。公用电网谐波；(4)GB／T15543—1995三相电压允谐波影响了继电保护和自动装置的工作可许不平衡度；(5)GB／T15945—1995电力系统频率靠性。电磁式继电器来说，电力谐波常会引起继允许偏差；(

5、6)GB／T18481—2001暂时过电压和瞬电保护及自动装置误动或拒动，使其动作失去选态过电压。择性，可靠性降低，容易造成系统事故，严重威胁具体来看改善电网电能质量是电力系统安电力系统的安全运行；电力线路上流过的幅值较全稳定、经济运行的必要条件，是电网运行水平大的奇次低频谐波电流通过磁场耦合时，会在邻-268-2012年第5期近电力线的通信线路中产生干扰电压，干扰通信闪变就是经过灯一脑一眼环节反映人对照系统的工作，影响通信线路通话的清晰度，甚至度的主观视感。电压闪变一般是以白炽灯的工况在极端的情况下，还会威胁着通信设备和人员的作为

6、判断的。闪变可以分为周期性和非周期性两安全；电力谐波会使电视机、计算机的图形畸变，种。闪变会引起照明灯光闪烁，降低了工作效率画面亮度发生波动变化，并使机内的元件温度出和生活质量；会使电视机画面亮度频繁变化以及现过热，使计算机及数据处理系统出现错误，严垂直和水平幅度摇动，造成电动机的转速不稳重甚至损害机器。定，影响产品质量，严重时危及设备本身安全运2．2间谐波行；会导致电子仪器和设备、计算机系统、自动控制间谐波是指非工频频率整数倍的谐波。间谐生产线以及办公自动化设备等工作不正常，或受波往往由较大的电压波动或冲击性非线性负荷到损坏；还会

7、导致电压相位角为控制指令的系统所引起，所有非线性的波动负荷，如电弧焊、电焊控制功能紊乱，致使电力电子换流器换相失败。机、各种变频调速装置、同步串级调速装置及感目前，大部分用于改善和提高电能质量的补应电动机等均为间谐波波源，电力载波信号也是偿装置，它们都具有抑制电压波动与闪变的功一种间谐波。能，如静止无功补偿器(svc)，有源滤波器(APF)，间谐波源的特点是放大音频干扰和电压闪动态电压恢复器(DVR)以及配电系统电能质量变，增大收音机噪音及影响电视机画面，造成感统一控制器等等。应电动机振动及异常。对于由电感、电容和电阻2．5电压暂降

8、构成的无源滤波器电路，间谐波有可能会被放电压暂降又称电压骤降、电压凹陷或电压跌大，严重时会使滤波器因谐波过载而不能正常运落，按照电气与电子工程师协会IEEE的定义，是行，甚至造成损坏。间谐波的危害等同整数次谐指工频条件下电压均方根值减