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圍繞電能質量的含義, 電能質量的衡量指標通常包括如下幾個方面:
( l) 電壓質量
指實際電壓與理想電壓的偏差, 反映供電企業向用戶供應的電能是否合格。這里的偏差應是廣義的,包含了幅值、波形和相位等。這個定義包括了大多數電能質量問題, 但不包括頻率造成的電能質量問題, 也不包括用電設備對電網電能質量的影響和污染。
( 2) 電流質量
反映了與電壓質量有密切關系的電流的變化, 電力用戶除對交流電源有恒定頻率、正弦波形的要求外,還要求電流波形與電壓同相位以保證高功率因數運行。這個定義有助于電網電能質量的改善, 并降低線損, 但不能概括大多數因電壓原因造成的質量問題。
其它的指標還有供電質量、用電質量等, 這些指標共同反映了電力系統生產傳輸的電能的質量, 并可以依據這些指標對電能進行管理。
1. 2電能質量的影響因素
( 1) 電力負荷構成的變化
目前, 電力系統中存在大量非線性負荷: 大規模電力電子應用裝置( 節能裝置、變頻設備等) , 大功率的電力拖動設備、直流輸出裝置、電化工業設備( 化工、冶金企業的整流) 、電氣化鐵路、煉鋼電弧爐( 交、直流) 、軋機、提升機、電石機、感應加熱爐及其它非線性負荷。
( 2) 大量諧波注入電網
含有非線性、沖擊性負荷的新型電力設備在實現功率控制和處理的同時, 都不可避免地產生非正弦波形電流, 向電網注入諧波電流, 使公共連接點( PCC) 的電壓波形嚴重畸變, 負荷波動性和沖擊性導致電壓波動、瞬時脈沖等各種電能質量干擾。
( 3) 電力設備及裝置的自動保護和正常運行
大型電力設備的啟動和停運、自動開關的跳閘及重合等對電能質量的影響, 使額定電壓暫時降低、產生電壓波動與閃變, 對電能質量也會產生影響。
常用技術措施
( 1) 中樞調壓
電力系統電壓調整的主要目的是采取各種調壓手段和方法, 在各種不同運行方式下, 使用戶的電壓偏差符合國家標準。但由于電力系統結構復雜、負荷眾多, 對每個用電設備的電壓都進行監視和調整, 既不可能也無必要。
電力系統電壓的監視和調整可以通過對中樞點電壓的監視和調整來實現。所謂中樞點是指電力系統可以反映系統電壓水平的主要發電廠和變電站的母線, 很多負荷都由這些母線供電。若控制了這些中樞點的電壓偏差, 也就控制了系統中大部分負荷的電壓偏差。
除了對中樞點進行調壓, 還可以進行發電機調壓、調壓器調壓等, 實現對電力系統電壓的穩定, 從而提高電能質量。
( 2) 諧波的抑制
解決電能諧波的污染和干擾, 從技術上實現對諧波的抑制, 從工程現場的實際來看, 已經有很多行之有效的解決方法, 概括起來主要可以采取下面的兩種方法:
a增加換流裝置的相數換流裝置是供電系統主要諧波源之一。理論分析表明, 換流裝置在其交流側與直流側產生的特征諧波次數分別為p k+ 1 和p k( p 為整流相數或脈動數, k 為正整數) , 當脈動數由p = 6 增加到p = 12 時, 其特征諧波次數為可以有效清除的幅值較大的低頻項, 從而大大地降低了諧波電流的有效值。
b無源濾波法和有源濾波法為了減少諧波對供電系統的影響, 實現對電氣設備的保護, 最根本的方法是從諧波的產生源頭抓起, 設法在諧波源附近防止諧波電流的產生, 從而有效降低諧波電壓。
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