摘要:隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對電能質(zhì)量和治理的需求增加。越來越多標準化自動生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程中得到應用，隨著精密設備和智能化設備的出現(xiàn)，電能技術(shù)的發(fā)展迎來了新的機遇。本文通過對電能質(zhì)量控制技術(shù)的科學、深入的研究，探討了電能質(zhì)量控制技術(shù)和發(fā)展趨勢，以期更有效地控制和測量電能質(zhì)量。

前言

劣質(zhì)電能正口益引發(fā)電力用戶和供電部門的擔憂。電能質(zhì)量的惡化導致發(fā)電、輸電及用電效率降低，電力系統(tǒng)故障頻發(fā)，穩(wěn)定性下降，以及運行成本增加等?？稍偕茉慈刖W(wǎng)也對電網(wǎng)負載需求管理和電壓穩(wěn)定性提出更多挑戰(zhàn)。

1、電能質(zhì)量的概述

1.1電能質(zhì)量的概念

隨著社會的發(fā)展，電能質(zhì)量的概念從看待問題的不同角度出現(xiàn)了不同的解釋。所謂電能質(zhì)量，指的是從電力系統(tǒng)中產(chǎn)生的供電的有效性，其優(yōu)劣由電力系統(tǒng)的運行效率決定，并且能夠通過保持電力系統(tǒng)的可靠性與安全性對電能質(zhì)量進行提高。

1.2現(xiàn)代電能質(zhì)量出現(xiàn)的基本問題

1.2.1電能質(zhì)量惡化所造成的危害

某地區(qū)以期因線路相差高額保護跳閘而引發(fā)的大面積停電事故，該事件不僅造成了嚴重的經(jīng)濟損失，還產(chǎn)生了重大的社會影響。事后通過對事故的分析，結(jié)合現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù)及GBT125-2003《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》中的相關內(nèi)容，事故原因是由于諧波嚴重超標。經(jīng)分析，電能質(zhì)量指標下降很有可能造成巨大的危害，主要分為以下幾點:諧波危害:諧波會對電力系統(tǒng)造成并聯(lián)諧振，嚴重威脅電網(wǎng)以及用電設備的安全運行。

電壓閃變:電壓閃變會對計算機等電子設備的正常運行造成嚴重影響，除此之外，還有濾波器失諧等引起通訊干擾的情況產(chǎn)生。態(tài)電能質(zhì)量下降產(chǎn)生的危害:暫態(tài)電能質(zhì)量指的是電壓短時中斷、電壓跌落等情況，會對電子類設備以及受新型電子設備操控的傳統(tǒng)工業(yè)過程的正常運行產(chǎn)生影響。

1.2.2電能質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因

產(chǎn)生電能質(zhì)量問題的原因有許多，經(jīng)過專業(yè)的研究可以將原因大致分為以下三種:

供電結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。過多地使用大功率電器，電流過大，導致過度消耗與損害電力系統(tǒng)，使得電能質(zhì)量下降市場競爭加劇。電力企業(yè)為了爭取更多的市場，提高用戶滿意程度，施行開放性的電力管理方式，導致電力企業(yè)之間在電力系統(tǒng)管理模式上產(chǎn)生了分歧。不同的電力管理方式導致電力系統(tǒng)發(fā)生混亂，對供電的穩(wěn)定性與安全性產(chǎn)生了嚴重的影響，電能質(zhì)量降低。供電技術(shù)設備不適應電能質(zhì)量。許多電力企業(yè)為了提高供電的自動化水平，過于注重對先進電子供電技術(shù)設備的使用，導致在運行中很容易出現(xiàn)電能質(zhì)量降低的問題。且相關工作人員缺少對新型電子設備的充分了解，在發(fā)生問題是不能進行正確的判斷與及時的處理。

2、電能質(zhì)量指標研究的動態(tài)

2.1指標完善化持續(xù)不斷

電能質(zhì)量指標是一個動態(tài)指標，需要不斷完善與更新，這與社會的發(fā)展對電能質(zhì)量提出了新的要求，根據(jù)用戶需求，不斷完善與改進，以適合用戶需要。在一個新的具有競爭的開放市場下，電能質(zhì)量指標或目標的制定就越加顯得重要。實際上歷年來對電能質(zhì)量指標的研究一刻也沒有停止過。大量的相關文獻資料不斷面世，許多EC、IEEE等國際標準文件也陸續(xù)反映了這方面研究成果，電能質(zhì)量指標的完善化趨勢一直在持續(xù)。

2.2綜合指標的探討

電能質(zhì)量指標是一個綜合問題，必須根據(jù)電力企業(yè)實際情況，結(jié)合用戶的實際需要，對電能質(zhì)量指標不斷完善與改進，以適應用戶的需求。傳統(tǒng)電能質(zhì)量指標，如電壓和電流的總諧波畸變率、不平衡度等，只是分析單一的電能質(zhì)量擾動現(xiàn)象。而綜合指標是將電能質(zhì)量看作一個整體，從總體上量化電力擾動造成的影響和損失。就其本身而言，綜合指標也是大家特別關注的內(nèi)容。實際上在許多情況下，包括同時出現(xiàn)的各類擾動在內(nèi)的瞬時電壓值是導致電氣元件(如靜止換流器或絕緣元件等)發(fā)生故障和非正常動作主要原因。采用綜合指標可以大大減少涵蓋量化各種類型的擾動所需的數(shù)據(jù)存儲量;而且，綜合指標允許電力公司在標準評估程序上實際相互比較，從而比較容易地量化計算擾動引起的損失。這些都是實現(xiàn)電能質(zhì)量監(jiān)督與管理所必須的。電能質(zhì)量綜合指標是衡量一個電力企業(yè)的水平關鍵因素，必須注重電力企業(yè)綜合指標提保障用戶的供電需求。

3、改善電能質(zhì)量的設備

3.1不間斷電源

UPS即不間斷電源，是將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設備，通過蓄電池與主機連接，利用主機逆變器等模塊電路實現(xiàn)提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應的作用。在市電運行正常時，不間斷電源將市電穩(wěn)壓后傳輸給用戶端使用;當市電發(fā)生中斷時，不間斷電源可以利用逆變轉(zhuǎn)換將儲備的電能轉(zhuǎn)換成220V交流電提供給用戶使用。

3.2靜止無功補償器

為抑制電壓閃變，可以在配電系統(tǒng)中接入動態(tài)無功功率補償裝置一靜止無功補償器(SVC)，是一種很成熟的FACTS(柔性交流輸電系統(tǒng))裝置。但是靜止無功補償器需要配備濾波器以抑制其產(chǎn)生的諧波給環(huán)境帶來的污染。

3.3動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器

動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器(DVR)是一種電壓源逆變型補償裝置，將其串聯(lián)在電源和負荷之間，可以提供串聯(lián)補償電壓，從而解決電力系統(tǒng)中由于擾動帶來的電壓不平衡、諧波等問題。

3.4有源電力濾波器

有源電力濾波器(APF)能夠快速跟蹤補償不同大小和頻率的諧波，是一種用于動態(tài)抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置。有源濾波器相比無源濾波器，具有治理效果好，可以同時濾出高次諧波，不會引起諧振等特點。

4、如何正確運用電能質(zhì)量治理技術(shù)

電能質(zhì)量的治理問題始終受到國內(nèi)外電力事業(yè)工作者的關注，因此，電能質(zhì)量的治理技術(shù)研究具有相當高的價值。針對如何正確運用質(zhì)量治理技術(shù)進行了深入研究。

4.1做好電能質(zhì)量普查工作

電能質(zhì)量治理技術(shù)難是一項難度大卻投資高的復雜的系統(tǒng)工作，因此，電能質(zhì)量普查是進行治理的前提條件，通過對生產(chǎn)周期內(nèi)的諧波電壓、諧波功率、功率因數(shù)、電壓波動基部電流、點播電壓、閃變動態(tài)變化趨勢等進行詳盡的統(tǒng)計，根據(jù)最終的統(tǒng)計數(shù)據(jù)制定相應的科學化的治理方案，提高投資效益。

4.2諧波相消法

在電力系統(tǒng)中接入非線性器件不能用降低或消除非線性來消除諧波，而可以通過使高次諧波的次數(shù)相同，利用相位相反將諧波進行相互抵消。

4.3濾波

濾波可以降低系統(tǒng)其它部分的諧波電壓，通過在系統(tǒng)接入諧波阻擋低的并聯(lián)濾波器，轉(zhuǎn)移大部分換流器所產(chǎn)生的諧波電流。

4.4并聯(lián)電容補償裝置

并聯(lián)電容補償裝置同樣具有了濾波的作用。因為濾波器占地面積大，且造價高額，一些電力企業(yè)為了減少投入利用并聯(lián)電容補償裝置。

4.5綜合治理大功率、沖擊性、非線性負荷

大功率、沖擊性、非線性負荷對電力系統(tǒng)有著產(chǎn)生高次諧波、負序分量、電壓波動與閃變等巨大影響，造成電力質(zhì)量指標下降，因此需要對其進行綜合性治理，做到降低諧波、提高功率因數(shù)、穩(wěn)定電壓、減小電壓波動與閃變等作用，降低投資，用最少的成本取到更好地治理效果。

結(jié)束語

改善電能質(zhì)量對于電網(wǎng)的正常運行和滿足用戶的需求具有重要意義。良好的電能質(zhì)量給電力設備的正常運行提供了條件，使電力系統(tǒng)得以正常運行，從而提高了國民經(jīng)濟的總體效益。

參考文獻:

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作者簡介:

王帥(1989.3.8)，性別:男;籍貫:江蘇宿遷;民族:漢;學歷:碩士研究生;職稱:助理工程師;職務:變電檢修工;研究方向:變電檢修及試驗、電能質(zhì)量治理。

陳建建(1991.9.20)，性別:男;籍貫:江蘇泗陽;民族:漢;學歷:碩士研究生;職稱:助理工程師;職務:變電檢修工;研究方向:變電檢修及試驗、配電網(wǎng)規(guī)劃、無功優(yōu)化。