仪器名称:电能质量的性能指标与改善方法 | |
仪器类别:行业应用 | |
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::产品简介:: |
摘要:介绍了电能质量的相关概念和术语,并对其指标进行了分类,指出不同的指标有不同的定义和应用领域;重点就国家已颁布的六个电能质量标准的主要内容作了分析;并结合实际阐述电能质量的几种改善方法与措施;无源滤波器、有源滤波器、静止型无功补偿装置,介绍了它们的基本组成和原理,这些方法可以有效地解决稳态时的电压质量问题;文章还就电能质量技术的改进与提高,提出系统化综合补偿技术是解决电能质量问题的"治本"途径,以解决动态电能质量问题。得出结论:运用FACTS和电力新技术对电能质量进行系统地综合补偿,将是电能质量问题研究与开发的方向和有效解决途径。 关键词:电能质量 SVC 动态电能质量 综合补偿 1 电能质量概念 电能质量包括四个方面的相关术语和概念:电压质量(Voltagequality)即用实际电压与额定电压间的偏差(偏差含电压幅值,波形和相位的偏差),反映供电企业向用户供给的电力是否合格;电流质量(Current quality)即对用户取用电流提出恒定频率、正弦波形要求,并使电流波形与供电电压同相位,以保证系统以高功率因数运行,这个定义有助于 电网电能质量的改善,并降低网损;供电质量 (qualityofsupply)包含技术含义和非技术含义两个方面:技术含义有电压质量和供电可靠性;非技术含义是指服务质量(qualityofservice)包括供电企 业对用户投诉的反应速度和电力价格等;用电质量(qualityofconsumption)包括电流质量和非技术含义,如用户是否按时、如数缴纳电费等,它反映供用双方相互作用与影响用电方的责任和义务。 2 电能质量指标 电能质量指标是电能质量各个方面的具体描述,不同的指标有不同的定义,参考IEC标准、从电磁现象及相互作用和影响角度考虑给出的引起干扰的基本现象分类如下: 3 电能质量标准 综合新颁布的电磁兼容国家标准和发达国家的相关标准,中低压电能质量标准分5大类13个指标。 3.1 电压允许偏差 用电设备的运行指标和额定寿命是对其额定电压而言的。当其端子上出现电压偏差时,其运行参数和寿命将受到影响,影响程度视偏差的大小、持续的时间和设备状况而异,电压偏差计算式如下: 电压偏差(%)=(实际电压一额定电压)/额定电压X100% (1) 《电能质量供电电压允许偏差》(GBl2325-1990)规定电力系统在正常运行条件下,用户受电端供电电压的允许偏差为: 3.2 公用电网谐波 谐波(Harmonic)即对周期性的变流量进行傅里叶级数分解,得到频率为大于1的整数倍基波频率的分量,它是由电网中非线性负荷而产生的。 3.3 电压波动和闪变 电压波动(Fluctuation)即电压方均根值一系列的变动或连续的改变;闪变(Flick)即灯光照度不稳定造成的视感,是由波动负荷,如电弧炉、轧机、电弧焊机等引起的。 3.4 三相电压不平衡 《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995)适用于交流额定频率为50Hz电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的PCC连接点的电压不平衡,该标准规定:电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%,短时不得超过4%,每个用户不得超过1.3%。而且该标准还解释:不平衡度允许值指的是在电力系统正常运行的*小方式下负荷所引起的电压不平衡度为*大的生产(运行)周期中的实测值,例如炼钢电弧炉应在熔化期测量等。在确定三相电压允许不平衡指标时,该标准规定用95%概率值作为衡量值。即正常运行方式下不平衡度允许值,对于波动性较小的场合,应和实际测量的五次接近数值的算术平均值对比;对于波动性较大的场合,应和实际测量的95%的概率值对比;以判断是否合格。其短时允许值是指任何时刻均不能超过的限制值,以保证保护和自动装置的正确动作。 3.5 电网频率 《电能质量电力系统频率允许偏差》(GB/T15945-1995)中规定:电力系统频率偏差允许值为o.2Hz,当系统容量较大时,偏差值可放宽到+0.5Hz~-0.5Hz,标准中并没有说明系统容量大小的界限,而在《全国供用电规则》中有规定:"供电局供电频率的允许偏差:电网容量在3GW及以下者为0.2Hz;电网容量在3GW以上者为0.5Hz"。实际运行 3.6 暂时过电压和瞬态过电压 由于开关操作或雷击等原因引起,暂时过电压与瞬态过电压是直接危及电力设备安全运行的重要原因之一,以往只是对电器设备的耐压水平进行考核,而对电网中实际产生的过电压水平则无限制。电网的过电压水平也是电能质量的一个重要指标。 |