什么是電能質(zhì)量？

電能質(zhì)量，從普遍意義上講是指優(yōu)質(zhì)供電，包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量。

其可以定義為：導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、暫時(shí)或瞬態(tài)過(guò)電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續性等。

在現代電力系統中，電壓暫降和中斷已成為最重要的電能質(zhì)量問(wèn)題。 其中：

   1、電壓質(zhì)量。是以實(shí)際電壓與理想電壓的偏差，反映供電企業(yè)向用戶(hù)供應的電能是否合格的概念。這個(gè)定義能包括大多數電能質(zhì)量問(wèn)題，但不能包括頻率造成的電能質(zhì)量問(wèn)題，也不包括用電設備對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響和污染。

2、電流質(zhì)量。反映了與電壓質(zhì)量有密切關(guān)系的電流的變化，是電力用戶(hù)除對交流電源有恒定頻率、正弦波形的要求外，還要求電流波形與供電電壓同相位以保證高功率因素運行。這個(gè)定義有助于電網(wǎng)電能質(zhì)量的改善和降低線(xiàn)損，但不能概括大多數因電壓原因造成的電能質(zhì)量問(wèn)題。

   3、供電質(zhì)量。其技術(shù)含義是指電壓質(zhì)量和供電可靠性，非技術(shù)含義是指服務(wù)質(zhì)量。包括供電企業(yè)對用戶(hù)投訴的反映速度以及電價(jià)組成的合理性、透明度等。

   4、用電質(zhì)量。包括電流質(zhì)量與反映供用電雙方相互作用和影響中的用電方的權利、責任和義務(wù)，也包括電力用戶(hù)是否按期、如數交納電費等。

衡量電能質(zhì)量的主要指標

衡量電能質(zhì)量的標注包括：電壓偏差、頻率偏差、電壓三相不平衡、諧波和間諧波、電壓的波動(dòng)和電壓的閃變。

1、電壓偏差：電壓偏差指的是供電電壓不穩定，存在電壓上升或下跌情況。

2、頻率偏差：所有電網(wǎng)對電網(wǎng)頻率要求相同，不會(huì )因不同的電能用戶(hù)而改變，頻率偏差每個(gè)國家都有相應的規定。

3、電壓三相不平衡：三相電壓的值超過(guò)規定標準。

4、諧波和間諧波：頻率是基波整數倍表現為正弦的電流或電壓稱(chēng)之為諧波。非整數倍的則統稱(chēng)為間諧波。

5、電壓波動(dòng)和閃變：電網(wǎng)內電壓有規則的變動(dòng)稱(chēng)為電壓波動(dòng)，或是變化幅度倍數在0.9-1.1之間的隨機變化。閃變則是指電壓的不穩定對燈泡照明的視覺(jué)影響。

電能質(zhì)量所涉及的小行業(yè)及主要產(chǎn)品

電能質(zhì)量所涉及的小行業(yè)主要包括：

1、無(wú)功補償；

按電壓等級劃分：主要分為高壓無(wú)功補償和低壓無(wú)功補償；

按不同的產(chǎn)品和功能劃分，主要無(wú)功補償設備：TSC、LC型無(wú)源電力濾波器、SVC、STATCOM （SVG）。

2、諧波治理；

有源濾波器（APF）、無(wú)源濾波器。

3、電能質(zhì)量檢測；

4、其他電能質(zhì)量問(wèn)題。    

電能質(zhì)量的衡量指標

衡量電能質(zhì)量的標注包括：電壓偏差、頻率偏差、電壓三相不平衡、諧波和間諧波、電壓的波動(dòng)和電壓的閃變。

 1、電壓偏差：電壓偏差指的是供電電壓不穩定，存在電壓上升或下跌情況。

2、頻率偏差：所有電網(wǎng)對電網(wǎng)頻率要求相同，不會(huì )因不同的電能用戶(hù)而改變，頻率偏差每個(gè)國家都有相應的規定。

 3、電壓三相不平衡：三相電壓的值超過(guò)規定標準。

4、諧波和間諧波：頻率是基波整數倍表現為正弦的電流或電壓稱(chēng)之為諧波。非整數倍的則統稱(chēng)為間諧波。

5、電壓波動(dòng)和閃變：電網(wǎng)內電壓有規則的變動(dòng)稱(chēng)為電壓波動(dòng)，或是變化幅度倍數在0.9-1.1之間的隨機變化。閃變則是指電壓的不穩定對燈泡照明的視覺(jué)影響。

電能質(zhì)量有哪些國家標準？

1、供電電壓偏差（GB/T 12325—2008）

2、電壓波動(dòng)和閃變（GB/T 12326—2008）

3、公用電網(wǎng)諧波（GB/T 14549—1993）

4、三相電壓不平衡（GB/T 15543—2008）

電能質(zhì)量的特點(diǎn)

電力生產(chǎn)企業(yè)并不能完全控制電能質(zhì)量，有些電能質(zhì)量的變化是有電力用戶(hù)引起的(比如，諧波、電壓波動(dòng)和閃變等)，或是自然災害及非控制因素引起的。

在不同的時(shí)間內供用電的電能指標通常是不相同的，既是電能質(zhì)量在空間和時(shí)間上是處在不停的變化之中的。

引起電能質(zhì)量的原因

1、電力系統元件存在的非線(xiàn)性問(wèn)題

電力供電系統中元件的非線(xiàn)性問(wèn)題有：發(fā)電機正常工作中產(chǎn)生的諧波;電網(wǎng)中各變壓設備產(chǎn)生的諧波;直流輸電產(chǎn)生的諧波;經(jīng)過(guò)高壓后的輸電線(xiàn)路對諧波的放大作用。另外，并聯(lián)電容器在變電站中的設置等因素也都會(huì )造成諧波的出現。這些因素中直流輸電因素是現在電力系統中產(chǎn)生諧波的主要因素。

  2、非線(xiàn)性負荷

非線(xiàn)性負載在工業(yè)和生活用電中展的比例很大，這是電力系統中產(chǎn)生諧波的主要根源。非線(xiàn)性的主要負載是電弧爐，電弧爐起弧的時(shí)延及電弧的嚴重非線(xiàn)性產(chǎn)生了諧波。

居民的日常生活和生產(chǎn)的負荷中，使用的熒光燈的伏安特性也是非線(xiàn)性的，也會(huì )有嚴重的諧波電流產(chǎn)生，其中含量最高的是3次諧波。此外，使用大功率的整流和變頻裝置也會(huì )有嚴重的諧波電流產(chǎn)生，嚴重影響了電網(wǎng)的安全。

  3、電力系統故障

電能質(zhì)量也會(huì )受到電力系統運行時(shí)的內外故障影響，例如，各種自然災害、人為的非正常操作、各種線(xiàn)路短路、電網(wǎng)出現故障時(shí)發(fā)電機及勵磁系統工作狀態(tài)的改變等都會(huì )對電能的質(zhì)量造成很大的影響。

諧波的危害

電力諧波的主要危害有：

1、引起串聯(lián)諧振及并聯(lián)諧振，放大諧波，造成危險的過(guò)電壓或過(guò)電流；

2、產(chǎn)生諧波損耗，使發(fā)、變電和用電設備效率降低；

3、加速電氣設備絕緣老化，使其容易擊穿，從而縮短它們的使用壽命；

4、使設備（如電機、繼電保護、自動(dòng)裝置、測量?jì)x表、電力電子器件、計算機系統、精密儀器等）運轉不正?；虿荒苷_操作；

5、干擾通訊系統，降低信號的傳輸質(zhì)量，破壞信號的正確傳遞，甚至損壞通信設備。

治理電力諧波的方法

諧波治理措施主要有三種：一是主動(dòng)治理，即從諧波源本身出發(fā)，通過(guò)改進(jìn)用電設備，使其不產(chǎn)生或少產(chǎn)生諧波;二是受端治理，即從受到諧波影響的設備或系統出發(fā)，提高它們抗諧波干擾能力;三是被動(dòng)治理，即通過(guò)安裝電力濾波器，阻止諧波源產(chǎn)生的諧波注入電網(wǎng)，或者阻止電力系統的諧波流人負載端。

由于諧波源的廣泛性和復雜性，主動(dòng)治理方法受設備結構、效率、成本、可靠性等因素影響，只能解決部分問(wèn)題，受端治理方法和被動(dòng)治理方法仍是目前治理電力諧波問(wèn)題的主要方法。例如通過(guò)串聯(lián)失諧電抗器抑制無(wú)功補償電容器導致的諧波共振放大，通過(guò)在系統中安裝無(wú)源電力濾波器和有源電力濾波器進(jìn)行濾波等等。

改善電能質(zhì)量的措施

改善電能質(zhì)量的措施有：

一是，調整負荷，降低負荷的敏感程度，如果遇到要求負荷電能質(zhì)量特別高的電力用戶(hù)僅依靠電力企業(yè)采取的措施不能在短期內滿(mǎn)足要求時(shí)，電力企業(yè)必須和電力用戶(hù)共同采取必要措施，使負荷減少敏感程度及降低電能質(zhì)量不良程度。

二是，改進(jìn)電網(wǎng)，電力企業(yè)安裝抑制或消除電力擾動(dòng)的必要設備。

經(jīng)常見(jiàn)到的電能質(zhì)量調節裝置功能相對單一，例如，有源濾波器APF、動(dòng)態(tài)電壓恢復器DVR等，全面實(shí)現電力用戶(hù)電能質(zhì)量的設備是電能質(zhì)量調節器，其組成主要是一個(gè)電容把一個(gè)并聯(lián)逆變器和串聯(lián)逆變器耦合在一起。

并聯(lián)逆變器進(jìn)行非線(xiàn)性負載諧波電流及無(wú)功補償使用的是PWM電流控制技術(shù)，起到調節電容直流電壓的作用。而串聯(lián)逆變器使用的是PWM電壓控制技術(shù)，其主要是對輸出的電壓進(jìn)行控制以達到抑制諧波、降低負荷的敏感程度。

電能質(zhì)量調節器由于其是有一個(gè)串聯(lián)和并聯(lián)的逆變器組成的，因此其具有兩者的結構特征，對網(wǎng)絡(luò )中電流和電壓的波形可同時(shí)調節，電能質(zhì)量調節器的應用極大的解決了電網(wǎng)中電能質(zhì)量問(wèn)題的出現。