電能質量范文

導語：如何才能寫好一篇電能質量，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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一是電網頻率,我國電力系統的標稱頻率是50Hz,并且規定在電力系統的正常運行條件下,其頻率偏差限值為±0.2Hz,如果電力系統的容量較小時,這一偏差限值可以適當放寬到±0.5Hz。二是電壓偏差,35kV及以上供電電壓正、負偏差的絕對值之和不得超過標稱電壓的10%;20kV及以下三相供電電壓偏差為標稱電壓的±7%;220kV單相供電電壓偏差為標稱電壓的+7%、-10%。三是三相電壓不平衡,在對應的相關標準中規定當電網正常運行時,負序電壓不平衡度不能超過2%,短時不得超過4%;對于接于公共連接點的每個用戶引起該點負序電壓不平衡度允許值一般為1.3%,短時不超過2.6%。四是公用電網諧波,我國標準規定6~220kV各級公用電網電壓總的諧波畸變率是0.38kV為5.0%,6~10kV為4.0%,35~66kV為0%,110kV為2.0%,并且要求注入電網的諧波電流允許值要和各級電網諧波電壓限值相匹配。五是公用電網間諧波,規定間諧波電壓含有率是1000V及以下小于1000Hz為0.2%,100~800Hz為0.5%,1000V以上小于100Hz為0.16%,100~800Hz為0.4%,800Hz以上目前尚處于研究之中。六是波動和閃變,對于電力系統公共連接點,在系統運行的較小方式下,以一周為測量周期,所有長時間閃變指Plt滿足小于等于110kV時,Plt值為1,大于110kV時,Plt值為0.8。

2電能質量的改善措施

1完善監督管理體系這是要求從宏觀管理的角度來提高對電能質量的監督管理水平。首先是要建立和完善電能質量的相關規章制度,提高電能質量監督管理的正規性和有效性,在此基礎上建立科學合理的監管體系,完善監管手段,借助信息化管理手段和監測技術實現電網電能質量的實時性監測;其次是要組織協調進行大范圍的諧波檢測工作,收集大量原始的測量數據,在此基礎上形成針對電網諧波狀況的分析評估報告;最后是提高對電網事故的響應速度,及時處理出現的各種嚴重的電能質量問題,最大限度地減少損失,并在以后的工作積累經驗,做好事故預防工作。2安裝可靠的電能裝置目前國內在抑制諧波、解決三相不平衡問題和降低電壓波動等方面的研究技術相對來說已經比較成熟,形成了一批相關的設備和裝置,并取得了一定的應用范圍。比如研究成功的快速調節無功功率的SVC裝置已經在采礦和冶金等行業中廣泛用于沖擊性負荷的補償。國外一些公司也有很多創新性的技術出現和成果轉化,這些都會很多電能質量問題的解決提供了切實可行的途徑。我們在電能質量改善實踐過程中,要重視對這些電能裝置的使用,積極地嘗試各種最新的技術,淘汰更換落后的技術裝備,應及時對電力系統進行改造,從而提高其技術水平,以上這些方案都對進一步改善電能質量起著非?；A性的作用。3加強電能質量的相關研究工作電能質量的提高在很大程度上離不開相關理論的創新和技術的進步。最重要的是要注重對電能質量標準的研究和制度工作,在標準方面一些國際組織,如國際電工委員會(IEC)、國際大電網會議(CIGRE)和國際電熱協會(UIE)等,都有專門的人員在研究和制定相應的電能標準體系,我們一方面要緊跟國際標準的步伐,借鑒他們的最新研究成果;同時要結合自身的情況積極開展研究工作,根據實際需要制定出更加細化和使用的標準,用來指導電能指標的測量和分析工作。

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關鍵詞：電能質量節能技術標準

0引言

電能是一種經濟、清潔、實用的能源形態，是電力部門向電力用戶提供的由發、供、用三方面共同保證質量的特殊商品。電能作為商品，無疑應講究質量。電能質量關系到電力系統和電氣設備的安全和效率，關系到節能降耗、關系到生產、日常生活以及國民經濟的總體效益。近年來，隨著社會經濟的飛速發展,電網規模不斷擴大,電能質量問題日益突出。一方面，各種非線性負荷及電力電子設備在電網負載中所占比例急劇增加，電能質量污染引起供電品質、供電可靠性下降，同時引起電能損耗增大；另一方面，技術的進步使公用電網、高科技型用戶、精密負載等對供電可靠性、電能質量的要求越來越高。電能質量問題已日漸成為現代電網面臨的一個必需認真對待并應尋求有效措施改善的技術焦點。同時，著力構建資源節約型和環境友好型社會，以提高電力能源利用效率為核心，努力營造有利于節電降耗的環境，以電力資源的高效利用，促進社會經濟的全面提升和可持續發展，已成為我國廣大電力工作者孜孜以求的目標。因此，電能質量與節能技術問題備受關注。

1電能質量的基本概念

一個理想的電力系統應以恒定的頻率(50Hz)和正弦波形，按規定的電壓水平(標稱電壓)對用戶供電。在三相交流電力系統中，各相的電壓和電流應處于幅值大小相等，相位互差120°的對稱狀態。由于系統各元件(發電機、變壓器、線路等)參數并不是理想線性或對稱的，負荷性質各異且隨機變化，加之調控手段的不完善以及運行操作、外來干擾和各種故障等原因，這種理想狀態在實際當中并不存在，而由此產生了電網運行、電氣設備和用電中的各種各樣的問題，也就產生了電能質量(Power QuaHty)的概念。

從普遍意義上講，電能質量是指優質供電。但迄今為止，對電能質量的技術含義還存在著不同的認識，電力企業可能把電能質量簡單地看成是電壓(偏差)與頻率(偏差)的合格率，并且用統計數字來說明電力系統電能99％是符合質量要求的；電力用戶則可能把電能質量籠統地看成是否向負荷正常供電；而設備制造廠家則認為合格的電能質量就是指電源特性完全滿足電氣設備正常設計工況的需要。相關文獻中對電能質量的定義為：“導致用戶設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差。”這個定義簡明概括了電能質量問題的成因和后果。

2電能質量與節能的關系

隨著電網電能質量污染日益嚴重，各種電能質量治理措施提上日程，它們對系統的節能降耗又起到了積極作用。同時，電力市場化使的節能技術日益受到關注，而近年來，電力電子技術的進步也帶動了節能技術不斷發展，在電網中大量應用的節能設備大都使用了電力電子技術，它們都對電網電能質量產生了一定的影響。由此，也引起了廣大電力科技工作者對電能質量和節能之間的關系進行研究。電能質量與節能的關系，可以從兩個方面來論述，一是控制電網電能質量會帶來節能效益，二是節能技術對電網電能質量也有影響。

1、電能質量控制的節能效益

在各種控制電能質量的措施中，會帶來節能效益的有兩種：諧波抑制技術和無功補償技術。

諧波治理帶來的節能效益：諧波會在電網和各種電氣設備（旋轉電機、變壓器等）上造成大量諧波功率損耗，高次諧波分量比低次諧波分量更容易引起損耗（但電網中高次諧波含量一般遠低于低次諧波，諧波損耗主要還是低次諧波引起）。因此，采用各種諧波治理措施消除公用電網諧波，可以有效降低諧波功率損耗，帶來重大節能效益。

無功補償措施帶來的節能效益：功率因數是供用電系統的一項重要的技術經濟指標，用電設備在消耗有功功率的同時，還需大量的無功功率由電源送往負荷，功率因數反映的是用電設備在消耗有功功率的同時，所需的無功功率。對于農村用電負荷來說，主要是一些小加工業及照明負荷，其中大部分設備為感性負載，其功率因數都很低，影響了線路及配電變壓器的經濟運行。通過合理配置無功功率補償設備來提高系統的功率因數，從而達到節約電能、降低損耗的目的。

2、 節能技術對電能質量的影響

節能技術對電能質量的影響主要體現在兩個方面，一是各種節能設備的使用有可能惡化電網電能質量，二是各種擴展節能技術的使用也會導致電能質量變差，如并聯電容補償裝置參數配置不合理引起的電網諧振、分布式發電技術也會引起電網電壓和電流的畸變。

目前得到廣泛使用的節能設備有節能燈具、高效率空調和熱泵、高效率電動機、高效率烘干機等，它們都使用了電子開關技術。

3電能質量相關標準

電能質量標準是保證電網安全經濟運行、保護電氣環境、保障電力用戶正常使用電能的基本技術規范，是實施電能質量監督管理、推廣電能質量控制技術、判斷電能質量的基本技術依據，也是維護供用電雙方合法權益的法律依據。為了更好的監測、控制、和治理電能質量，國際電工委員會（IEC）、IEEE等制定并頒布了一系列規范和標準。我國國家質量技術監察局也相繼制定并頒布了以下電能質量標準。

GB/T 12325-2008《電能質量 供電電壓偏差》

GB/T 12326-2008《電能質量 電壓波動和閃變》

GB/T 14549-1993《電能質量 公用電網諧波》

GB/T 15543-2008《電能質量 三相電壓不平衡》

GB/T 15945-2008《電能質量 電力系統頻率偏差》

GB/T 18481-2001《電能質量 暫時過電壓和瞬態過電壓》

GB/T 24337-2009《電能質量 公用電網間諧波》

GB/T 19862-2005《電能質量監測設備通用要求》

電能質量標準的頒布、貫徹及實施，為保證電能質量，實現節能減排提供了強力的技術支撐。

4電能質量污染及其對節能的影響

4.1 影響電能質量的原因

影響電能質量的原因各種各樣，大體上可分為外部原因和內部原因：

外部原因如：雷擊線路、外力破壞、樹枝影響、配電設備故障、電容器的投切、線路的切換等都可能干擾系統，造成斷電或電壓擾動，甚至影響到相臨線路，導致有害影響蔓延。

內部原因主要是指系統本身帶有的各種電能質量污染，如電弧爐、整流器、單向負荷、大功率電動機等干擾性負荷（包括沖擊性負荷、不對稱負荷和非線性負荷）。這些負荷對電網產生負面影響，如諧波、無功沖擊、負序等，而且這些負面影響可能通過公共連接點（PCC）波及其它終端用戶。

電能質量污染源又可按照它們在電網中所處的位置不同，分為電網側電能質量污染源和用戶側電能質量污染源：

（1） 電網側電能質量污染源。

電力設備及裝置的自動保護和正常運行。如大型電力設備的啟動和停運、自動開關的跳閘及重合對電能質量的影響，使額定電壓暫時降低、產生電壓波動與閃變等。

（2） 用戶側電能質量污染源。電力系統非線性負荷、沖擊性負荷等的大量投運。如煉鋼電弧爐、電氣化機車運行等對電能質量的影響，使公用電網產生大量的諧波干擾、電壓波動和閃變等。

4.2 電能質量污染對節能的影響：

各種控制電能質量污染問題中，對節能問題有直接影響的主要是電力系統諧波污染。諧波除了會造成電網污染外，還會產生諧波功率，在電網和電氣設備上造成附加損耗，帶來能源浪費。采用相應措施消除諧波是電網節能措施的一個重要方面。

（1）諧波由諧波源(非線性設備和負荷)注入系統，會損壞系統設備(如電容器、電纜、電動機、電壓互感器等)，威脅系統的安全運行(如繼電保護及自動裝置誤動)，增加系統的功率損耗(如線損)，增大測量儀表的誤差(如電能表)，干擾通信等。

（2）諧波的存在會對電力設備造成損壞，加速絕緣老化。

（3）諧波疊加后的電壓峰值對節電器件老化有很大的影響，研究表明，諧波對其壽命的主要影響因素為電壓峰值、電壓均方根值和電壓波斜率。其中峰值對它的壽命影響最大。

（4）作為并聯成套裝置的節電設備，它都是在諧波干擾下運行的，主要影響如下：

畸變的電壓波形使節電器件局部性能下降。

嚴重的諧波過電流使節電器件損耗功率增加，導致異常發熱。

5 電能質量治理控制與節能效果

電能質量治理控制是改善電能質量指標的唯一手段，是優質供用電的必要條件，也是節能降耗的主要手段。電能質量污染的治理控制主要包括諧波抑制、無功補償、電壓調整、頻率調節、三相不平衡治理、閃變抑制、瞬態電壓事件的控制等。下面簡要介紹諧波抑制、無功補償、電壓調整、頻率調節等幾種治理控制技術，并對電能質量控制的節能效果進行簡單分析。

5.1 常規諧波抑制與無功補償技術

常規諧波抑制與無功補償技術，主要是無源型的LC濾波補償技術，是最為廣泛采用的電能質量治理控制手段，也是實施節能降損的主要途徑。與該技術相關的研究內容有無功補償量的確定、無源濾波器組的參數設計等。

無功補償量的確定：無功補償及諧波抑制中，所需基波無功補償量的確定是基礎，目前，有計算法及實測法兩種方法。無功補償量的計算法：無功補償量的計算有兩種，即根據功率因數的改善計算和目線運行電壓的提高計算。

無源濾波器組的參數設計：無源濾波器組安裝在帶有非線性負荷的節點上，既能抑制諧波電流注入電力系統、降低節點的諧波電壓，又能提供該節點的無功補償。無源濾波器組參數的設計既要滿足注入系統的諧波電流限制、節點的諧波電壓及電壓總諧波畸變率限制和無功補償的要求，又要保證多個安全運行條件，如電容器的過點壓、國電流及發熱約束，濾波器組內并聯諧振約束及濾波器組與外部系統的并聯諧振約束，同時又能使投資最小。

5.2 自動電壓控制技術

電壓質量的控制是運行關注的重點。近年來，隨著經濟的持續穩步發展，系統負荷增長較快，電網結構日趨復雜，跨區域遠距離輸電的交流輸電通道或交直流并聯輸電通道越來越多，在某些受端負荷中心動態無功備用不足和輸電通道過于集中，增加了電壓調控的難度，降低了系統運行電壓的電壓質量和合格率；在發生系統故障時，增加了全網電壓失穩和崩潰的可能性。同時，電網運行損耗也將增大，降低系統運行的經濟性。

隨著電網規模的擴大，對電網電壓的調控主要應從以下幾方面考慮。

1、無功規劃

電網電壓調控手段主要依賴于無功，因此，合理的全網無功規劃和配置有效的調控手段是實現電網無功電壓優化控制的基礎。

2、調控的設備和方式

傳統的無功電壓調控手段主要有電容器、電抗器、有載調壓分接開關等，控制方式也主要是就地控制。隨著運行控制要求的提高，對調控手段也提出了新的要求，如動態、實時調控等，在此背景下，SVC、STATCOM等得到一定程度的運用，控制方式也要求能實現區域性的分級自動優化控制。歐美等國以及國內一些網省公司實施全網二級或三級電壓控制后，都取得了良好的效果。

3、電廠自動電壓控制

電廠自動電壓控制是通過優化控制各機組的無功功率，達到實時調節電廠高壓側母線電壓的目的。

5.3 串聯補償技術

隨著電力需求的不斷增長及電力工業的發展，電力系統已進入大電網、大機組、高壓交直流輸電的新階段，應用遠距離大容量的高壓輸電技術，已成為電力工業發展的重要手段之一。其中，串聯（電容器）補償技術已日漸廣泛使用，該技術采用電容器組串聯于交流輸電線路中，用于補償交流輸電線路的電氣距離，來提高輸電線路的輸送功率，改善系統穩定水平，減少線路回數，降低輸電線路損耗的目的。

串聯補償技術主要分兩類：

1、固定串補（Fixde Series Compensator,FSC）.它是補償度（補償電容器組的容抗與補償線路的感抗之比）固定的串聯補償裝置。

2、 可控串補（Thyristor Controlled Series Compensater,TCSC）.它是利用電力電子手段調節補償度的串聯補償裝置。

5.4 按頻率、電壓減負荷技術

電力系統在正常運行工況下的電能質量指標應控制在標準允許的限值范圍內，在異常工況或故障情況下，對相關電能質量指標也應采取一定的手段或措施控制。系統在故障情況下，由于機組退出，線路斷路器分閘或網架的解列，會導致系統有功、無功供需不平衡，引起系統頻率、電壓下降，如這種趨勢不能盡快遏制，繼續發展下去，將出現頻率崩潰或電壓崩潰。

按頻率、電壓減負荷技術是防止電力系統發生頻率、電壓崩潰的系統安全自動裝置技術，作為電力系統的第三道防線，其正確動作與否將直接影響到能否實現電力系統的安全穩定運行，也是電力系統在嚴重事故情況下，保證系統頻率、電壓等電能質量指標維持在一定水平的主要手段。

目前，按頻率、電壓減負荷普遍采用基于反映檢測的穩定控制原理，即按照預先規劃好切負荷的方案，包括切負荷頻率、電壓水平的確定，切負荷地點、切負荷量的確定，合適的切負荷時間等，當系統發生嚴重故障擾動時，引起的系統頻率、電壓降低到預先給定的某個水平并經預定的時延后，實施切負荷。

5.5 電能質量控制的節能效果分析

電能質量控制的節能效果，應從兩方面考慮，即電力用戶和電力系統。

一、電力用戶

1、直接經濟效益

a)減少功率因素罰款，甚至有功功率因素獎勵。b)節約能源。C)提高企業利潤。

2、企業內部設備運行可靠性提高

a)電動機、電容器、電纜等故障率下降。b)電動機運行平穩。C)變壓器溫升下降，噪音明顯降低。d)企業內部電子設備故障率下降，如計算機、數控設備等。e)減少生產成本。f)提高企業的整體生產率。

3、對電網及周邊用戶的影響減少

a)系統供電變電所內電容器、變壓器問題減少。b)周邊用戶用電設備故障率下降。c)用戶投訴下降。

二、電力系統

技術降損的措施主要有：

1、通過指標分析、測算、分解及優化運行，提高全網電壓質量，實施全網及區域無功電壓優化控制，加強無功、電壓、線損運行管理等。

2、技術措施：簡化電壓等級，縮短供電半徑，減少迂回供電，合理選擇導線截面合變壓器規格、容量，防竊電等。

6 結論與建議

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論文摘要：結合實際闡述電能質量的幾種改善方法與措施；無源濾波器、有源濾波器、靜止型無功補償裝置，介紹了它們的基本組成和原理，這些方法可以有效地解決穩態時的電壓質量問題；文章還就電能質量技術的改進與提高，提出系統化綜合補償技術是解決電能質量問題的“治本”途徑，以解決動態電能質量問題。

一、電能質量指標

電能質量的定義：導致用戶設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差。這個定義簡單明晰，概括了電能質量問題的成因和后果。隨著基于計算機系統的控制設備與電子裝置的廣泛應用，電力系統中用電負荷結構發生改變，即變頻裝置、電弧爐煉鋼、電氣化鐵道等非線性、沖擊性負荷造成對電能質量的污染與破壞，而電能作為商品，人們會對電能質量提出更高的要求，電能質量已逐漸成為全社會共同關注的問題，有關電能質量的問題已經成為電工領域的前沿性課題，有必要對其相關指標與改善措施作討論和分析。

電能質量指標是電能質量各個方面的具體描述，不同的指標有不同的定義，參考IEC標準、從電磁現象及相互作用和影響角度考慮給出的引起干擾的基本現象分類如下：

(1)低頻傳導現象：諧波、間諧波、電壓波動、電壓與電流不平衡，電壓暫降與短時斷電，電網頻率變化，低頻感應電壓，交流網絡中的直流；(2)低頻輻射現象：磁場、電場；(3)高頻傳導現象：感應連續波電壓與電流，單向瞬態、振蕩瞬態；(4)高頻輻射現象：磁場、電場、電磁場(連續波、瞬態)；(5)靜電放電現象。

對于以上電力系統中的電磁現象，穩態現象可以利用幅值、頻率、頻譜、調制、缺口深度和面積來描述，非穩態現象可利用上升率、幅值、相位移、持續時間、頻譜、頻率、發生率、能量強度等描述。

保障電能質量既是電力企業的責任，供電企業應保證供給用戶的供電質量符合國家標準；同時也是用戶(擁有干擾性負荷)應盡的義務，即用戶用電不得危害供電；安全用電；對各種電能質量問題應采取有效的措施加以抑制。

電能質量指標國內外大多取95％概率值作為衡量依據，并需指明監測點，這些指標特點也對用電設備性能提出了相應的要求。即電氣設備不僅應能在規定的標準值之內正常運行，而且應具備承受短時超標運行的能力。

二、電能質量標準

綜合新頒布的電磁兼容國家標準和發達國家的相關標準，中低壓電能質量標準分5大類13個指標。

(1)頻率偏差：包括在互聯電網和孤立電網中的兩種；

(2)電壓幅值：慢速電壓變化(即電壓偏差)；快速電壓變化(電壓波動和閃變)；電壓暫降(是由于系統故障或干擾造成用戶電壓短時間(10ms～lmin)內下降到90％的額定值以下，然后又恢復到正常水平，會使用戶的次品率增大或生產停頓)；短時斷電(又稱電壓中斷，是由于系統故障跳閘后造成用戶電壓完全喪失(3min，電壓中斷使用戶生產停頓，甚至混亂)；長時斷電；暫時工頻過電壓；瞬態過電壓；

(3)電壓不平衡；

(4)電壓波形：諧波電壓；間諧波電壓；(由較大的波動或沖擊性非線性負荷引起，如大功率的交一交變頻，間諧波的頻率不是工頻的整數倍，但其危害等同于整數次諧波)。

(5)信號電壓(在電力傳輸線上的高頻信號，用于通信和控制)

三、電能質量污染的治理

1、治理的基礎性工作

首先要掌握供電網絡運行狀態，對電能質量開展實時監測，以掌握其動態；第二是分析診斷其變化，即在詳細分析電能質量數據的基礎上，利用仿真軟件對電網結構的固有諧振特性進行計算與分析，排除虛假的諧波干擾；第三是開展系統的合理設計和改造，變電站的設計和投運以及新的電力用戶投運之前都要進行諧波源負荷及電能質量要求等方面的技術咨詢，線路網絡改造和建設也要結合運行負荷的特點和措施，以降低線損，降低設備損失事故，最后才是開展濾波裝置或無功補償裝置的研制、調試和現場測試，以了解治理后的效果，并總結經驗。

2、SVC裝置

近些年來發展起來的SVC裝置是一種快速調節無功功率的裝置，已成功地用于電力、冶金、采礦和電氣化鐵道等沖擊性負荷的補償，它可使所需無功功率作隨機調整，從而保持在非線性、沖擊性負荷連接點的系統電壓水平的恒定。

Qi＝QD+QL-Qc (2)

式(2)中Qi、QD、QL、Qc分別為：系統公共連接點的無功功率、負荷所需的無功功率、可調(可控)電抗器吸收的無功功率、電容器補償裝置發出的無功功率，單位均為kvar。

當負荷產生沖擊無功QD時，將引起

Qi＝QD+QL+Qc (3)

其中Qc=0，欲保持QC不變，即Qi＝0，則QD＝-QL，即SVC裝置中感性無功功率隨沖擊負荷無功功率作隨機調整，此時電壓水平能保持恒定不變。

SVC由可控支路和固定(或可變)電容器支路并聯而成，主要有四種型式：

(1)可控硅閥控制空芯電抗器型(稱TCR型)SVC，它用可控硅閥控制線性電抗器實現快速連續的無功功率調節，它具有反應時間快(5～20ms)、運行可靠、無級補償、分相調節，能平衡有功，適用范圍廣，價格便宜等優點。TCR裝置還能實現分相控制，有較好的抑制不對稱負荷的能力，因而在電弧爐系統中采用最廣泛，但這種裝置采用了先進的電子和光導纖維技術，對維護人員要專門培訓提高維護水平。

(2)可控硅閥控制高阻抗變壓器型(TCT型)，優點與TCR型差不多，但高阻抗變壓器制造復雜，諧波分量也略大一些。由于有油，要求一級防火，只宜布置在一層平面或戶外，容量在30Mvar以上時價格較貴，不能得到廣泛采用。

(3)可控硅開關控制電容器型(TSC)：分相調節、直接補償、裝置本身不產生諧波，損耗小，但是它是有級調節，綜合價格比較高。

(4)自飽和電抗器型(SSR型)：維護較簡單，運行可靠，過載能力強，響應速度快，降低閃變效果好，但其噪音大，原材料消耗大，補償不對稱電爐負荷自身產生較大諧波電流，無平衡有功負荷的能力。

3、無源濾波裝置

該裝置由電容器、電抗器，有時還包括電阻器等無源元件組成，以對某次諧波或其以上次諧波形成低阻抗通路，以達到抑制高次諧波的作用；由于SVC的調節范圍要由感性區擴大到容性區，所以濾波器與動態控制的電抗器一起并聯，這樣既滿足無功補償、改善功率因數，又能消除高次諧波的影響。

4、有源濾波器

雖然無源濾波器具有投資少、效率高、結構簡單及維護方便等優點，在現階段廣泛用于配電網中，但由于濾波器特性受系統參數影響大，只能消除特定的幾次諧波，而對某些次諧波會產生放大作用，甚至諧振現象等因素，隨著電力電子技術的發展，人們將濾波研究方向逐步轉向有源濾波器(Active PowerFliter，縮寫為APF)。

APF即利用可控的功率半導體器件向電網注入與諧波源電流幅值相等、相位相反的電流，使電源的總諧波電流為零，達到實時補償諧波電流的目的。它與無源濾波器相比，有以下特點：

a.不僅能補償各次諧波，還可抑制閃變，補償無功，有一機多能的特點，在性價比上較為合理；

b.濾波特性不受系統阻抗等的影響，可消除與系統阻抗發生諧振的危險；

c.具有自適應功能，可自動跟蹤補償變化著的諧波，即具有高度可控性和快速響應性等特點。

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【關鍵詞】分析；監測；質量；電壓；電能；電網。

【Abstract】 With the the the rapid development of of the economy, the the proportion of of the nonlinear load user in the the power grid continuously improve the, the power quality of arising therefrom the power supply a serious decline in, the performance of too more and more prominent.

Key words：analysis; monitoring; quality; voltage; electricity; grid.

中圖分類號：TJ765.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

隨著經濟的快速發展，電網中非線性負荷用戶的比例不斷提高，由此而產生的供電電能質量嚴重下降，表現得越來越突出。電能質量嚴重超標正在大范圍的污染供電環境，危及電網及其供電設備的安全穩定運行，嚴重的影響電力企業及廣大用戶的經濟效益。

這種現象在北京孫河220kV變電站表現十分嚴重，它不但使變電設備的安全運行無法保證，而且影響到當地的企業生產用電和居民生活用電。為此2002年在該站安裝了電能質量監測系統，對10kV母線的電能質量進行了連續的監測。

1孫河220kV變電站電能質量在線監測系統介紹

為了加強對電能質量的管理和監控，2002年在孫河220kV變電站建立了電能質量在線監測系統，進行實時在線監測。此前，該站經常燒TV保險，曾多次發生過TV爆炸的事故，存在嚴重的諧振現象。

采用電能質量在線監測儀進行實時監測，該裝置主要有以下幾種監測和統計功能：(1) 三相各次諧波電壓、電流及其諧波含有率；

(2) 三相電壓、電流總諧波畸變率；

(3) 三相有功、無功功率及其方向；

(4) 總的有功功率、無功功率，功率因數及相位移功率因數；

(5) 電網頻率、線電壓、電壓偏差；

(6) 電壓不平衡度、負序電壓、負序電流。編輯： 。

電能質量在線監測單元，安裝在220kV孫河變電站10kVII段母線，服務器安裝在監控中心，是集通訊/數據庫/Web于一體的服務器，與變電站監控單元間通過光纖進行通訊傳輸數據，同時監控數據通過Web服務器對MIS系統開放，支持Web瀏覽方式，做到數據共享，公司所有局域網內的微機，均可通過Web瀏覽進行訪問，查看電能質量分析的各種報表和數據，了解監測點的電壓、電流波形、各次電流電壓的諧波分量等電能質量情況。

2變電站概況及監測結果

該變電站有主變壓器2臺，容量均為180MVA，220kV母線、110kV母線、10kV母線均分段并列運行，有并聯補償電容器一組，容量為2700kvar，正常運行方式為2號主變帶全站負荷。負荷主要是周圍一些工廠的工業用電、城市生活用電及周圍農業負荷。工業用電主要集中棉廠、紗廠、變壓器廠、化工廠和木材加工廠等，這些也是該站主要的諧波源。

3對電能質量的分析

根據監測數據和結果分析：

(1) 從諧波電壓總畸變率表4可看出，該監測點諧波電壓總畸變率嚴重超標。國家標準為4%，實際情況為三相總畸變依次是：6.89%、6.50%、7.24%。對于并聯無功補償裝置，10kV電容器應進行容量及參數計算，適當改變電容參數，避免產生諧振，防止諧波對電容器造成損壞。對該站以后新增負荷時，應嚴格控制諧波源，以避免諧波分量進一步提高，給電網造成較大的安全隱患。

(2) 從各次諧波電壓含有率水平表1可見：3次諧波含有率較高，A相為6.7%，其次是5、7次諧波，這對并聯無功補償電容器串聯電抗百分數的選擇，有重要的參考價值。

(3) 諧波電流均不超標，主要諧波頻次為：3、5、7、9次，這為諧波治理提供了基礎數據。

(4) 根據上述分析可判斷，該監測點存在嚴重的3次諧波諧振現象，應改變系統運行方式，分析并聯補償電容器對諧波的影響。

(5) 根據無功功率數據大小、方向及功率因數判斷，該站10kV母線安裝的并聯無功補償裝置，其基波無功功率偏大（各種工況下功率因數基本保持1，某些工況下出現少量的無功倒送），因此，整體10kV母線電壓偏高。

(6) 根據基波電壓最大最小值、電壓偏差最大最小值、零序負序電壓最大值、總諧波電壓畸變率最大值、各次諧波電壓、電流含量最大值、閃變最大值等參數判斷，檢測中出現過大的電網沖擊，10kV母線接有大的沖擊性負荷，或出現B相經中間物接地現象（出現過很高的零序、負序電壓）。

(7) 根據電壓偏差可知各相電壓合格率：A相2.69%、B相97.8%、C相94.6%，A相合格率較低，且絕大部分為正偏差。

由以上分析可看出，該變電站存在嚴重的諧波污染，3次諧波存在諧振，并且10kV并聯補償電容器對諧波有放大作用，應調整其運行參數。

4影響電能質量的因素及其對策

影響電能質量的主要因素是各種非線性用電設備、變壓器和各類鐵心電抗器，它們可分為以下幾類：

(1) 電力電子裝置，這是最嚴重的諧波源。這些裝置在整流、逆變、調壓及變頻過程中產生大量的諧波；

(2) 電弧爐，如煉鋼用的交流電弧爐；

(3) 家用電器，如日光燈、電視機、調速風扇、空調、電冰箱等；

(4) 高新技術應用的多種設備，如電子計算機、功率調節器、節能燈等。

對220kV孫河站來說，周圍工廠的大量電力電子設備、各種大容量電動機是其最主要的諧波源，其次是大量城市生活用電設備等。

諧波不但影響用戶設備的正常運行，而且對電網設備和自動化裝置有很大的影響。諧波對電網自動化裝置的影響，要從改進自動化裝置的制作工藝和工作原理入手，加強裝置的抗干擾能力，防止裝置誤動作。整理： 。

但這對改善電網的電能質量并無任何作用，只能是減少電網諧波對自動化裝置影響，因此電能質量的治理，應加強對用戶諧波源的治理和改變電網參數，降低或消除諧波諧振。

(1) 對于電動機控制器產生的諧波，諧波的形狀很分明，可以裝設諧波濾波器來降低諧波電流。

(2) 對于特殊需要的用戶，可裝用隔離變壓器：限制均衡的3次諧波，可以采用一臺D，yn接法的隔離變壓器。

(3) 安裝有源的諧波調節器：在工作時注入一個電流來精確地補償由負荷產生的諧波電流，就會獲得一個理想的正弦波。這種濾波設備，靠數字信號處理(DSP)技術，控制快速絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。因為設備是與供電系統并聯工作，它只控制諧波電流，基波電流并不流過濾波器。目前有源濾波器正在日益推廣應用。

(4) 對于電網，應優化電網參數，改變運行方式，優化無功補償的安裝地點、方式和容量，消除電網諧振或減小電網對諧波的放大作用。

為了改善220kV站的電能質量狀況，對該站采取了一系列措施：

在10kV TV、110kV TV的一次側中性點加裝非線性電阻；

在10kV母線加裝消諧裝置；

在2號主變110kV側中性點加裝消諧裝置；

改變10kV并聯補償電容器的參數，消除諧振，減少對諧波的放大作用。

經過治理，現在已很少燒TV保險，也沒有發生TV爆炸事故，而且電能質量狀況較以前有較大的改善。

5結束語

為了保護電網的安全運行和用戶的安全用電，針對目前電網電能質量嚴重超標且正在大范圍的污染供電環境，危及電網及其供電設備的安全穩定運行的問題，對典型變電站電能質量進行了實測和綜合分析，并采取了有效的防范措施，取得了成效，從而限制了污染電網的強干擾源（如諧波源），確保電力系統的安全、可靠、經濟運行，保護電力用戶的合法權益。

［參考文獻］：

篇5

近年來，大量電能質量監測點的建立，使得電能質量數據增加，為處理大量的電能質量監測數據，提出了一種基于方向小波變換的電能質量數據壓縮方法。將一維的電能質量數據轉換成二維的數據，得到經過此變換分解的二維數據的小波系數，再將這些小波系數應用圖像壓縮中的SPIHT（多級樹集合分裂）編碼算法，壓縮二維表示的電能質量數據。實驗結果表明，此方法具有壓縮率高、速度快，控制壓縮比和特征不變的特點，有利于根據網絡的狀況調節傳輸的數據量。

關鍵詞：

電能質量；方向小波變換；多級樹集合分裂編碼（SPIHT）

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1005-3824（2014）01-0032-04

0 引 言

近年來，由于用戶對電能質量要求的提高，電力部門組建了不同規模的電能質量監測網，各監測點之間傳送的電能質量數據量十分龐大，監測點與監測中心之間的通信量也很大，無論是傳給監控中心還是就地存儲都非常困難，必須對電能質量數據進行壓縮。比如，日本富士公司的PowerSataliteII計測終端記錄了一段長為2 s的電能質量故障，生成的記錄文件有948 kB。由此可以看出，龐大的數據量占用了大量的有限存儲空間和網絡資源。如果能對電能質量數據進行有效的壓縮，將更有利于組建大規模的電能質量監測網。

Santoso等提出了小波系數閾值壓縮方法，通過小波變換，提取小波系數，再利用閾值法選取小波系數中的有用成分，實現數據壓縮。Panda等運用改進小波的閾值處理方法來進行數據壓縮。Gerek等將一維的電能質量數據轉換成二維形式進行壓縮，此方法更加形象，相關度更高，獲得了很好的壓縮效果。以上方法都運用了小波變換，但小波變換的計算復雜度高，計算時需要消耗大量的內存，成本高[1]。Ahmed等提出了離散余弦變換（DCT）方法，借助了電能質量的周期性和DCT算法的簡便性，簡化了電能質量壓縮算法。因此，受到圖像壓縮方法的啟發，采用方向小波變換的方法，并結合SPIHT編碼對電能質量數據進行壓縮，在取得高壓縮比的同時，也保持了信號的關鍵信息。

1 二維表示的電能質量數據

電能質量數據是由電流或電壓采樣來的一維數據。一維數據并不能直接運用圖像的壓縮方法，但由于電能質量數據具有周期性，因此將采集得到的一維電能質量數據按其波形數據軸距的周期性進行整數倍截斷，將截斷的相同長度的數據排列成二維矩陣，得到二維數據[2]，如圖1所示。以采樣點為行，信號周期為列，幅值用灰度值表示，二維矩陣等同于灰度圖，如圖2 所示。

電力系統的電能質量數據具有周期性，因此變換為二維矩陣的電能質量數據在行列間均存在冗余性。二維矩陣與一維向量相比，大大增加了數據間的冗余性，二維矩陣經過方向小波變換后，降低了其行列間的冗余度，與傳統的小波變換相比，提高了壓縮性能[3]。

二維表示的電能質量數據與一維數據相比，有其無法比擬的優勢。當未發生電力故障時，電能質量數據在水平和垂直方向均幾乎沒有明顯的變化，采樣時間足夠短時，二維數據在水平方向的變換也是緩慢的。但當發生電力故障時，一維數據只在水平方向發生變換，而二維數據在水平和垂直方向上均有明顯變化，因此二維表示的電能質量數據能更直觀形象地反映電力故障[4]。

2 方向小波變換

〖BJ（，，，〗〖BJ）〗

傳統的小波變換是采用改變時間―頻率窗口形狀的方法，解決了時間分辨率和頻率分辨率的矛盾，在時頻平面，母小波通過伸縮和平移構成小波簇，使其在時間域和頻率域都具有很好的局部化性質，在信號的低頻部分，采用寬的時間窗，得到高的頻率分辨率，對信號中的高頻部分，采用窄的時間窗，得到低的頻率分辨率[5]。

小波變換定義為

f（a，b）=∫f（t）Ψ* a，b（t）dt （1）

3 SPIHT算法

SPIHT算法是由A.Said和A.Pearlman根據Shapior零樹編碼思想提出的基于分層樹集合分割排序的編碼算法。SPIHT算法是一種非常有效的高性能編碼算法。其主要特點是計算復雜度極低，圖像恢復質量高，解決了傳統圖像編碼算法計算復雜度隨編碼效率的提高而增加的問題，充分利用了小波變換的空間―頻率特性。SPIHT算法的內嵌編碼特征，使其在編碼時能按照圖像的質量達到標準時而自行停止編碼的要求[10]。

圖像經方向小波變換后[11]，具有以下特征：

1）在低頻部分聚集了大量的能量，且能量的分布趨勢是由高頻到低頻遞增；

2）高頻部分的能量主要集中在原始圖像的邊緣，輪廓等位置。

SPIHT算法將所有的系數按空間方向樹的結構組織起來，分成3張鏈表，這3張鏈表也在隨著編碼的進行而不斷更新[12]。

重要系數表（list of significant pixels，LSP）：LSP存放已通過顯著性閾值測試判斷出的重要節點的坐標。

不重要系數表（list of insignificant pixels，LIP）：LIP存放已通過顯著性閾值測試的非重要節點的坐標。

不重要集合表（list of insignificant sets，LIS）：它的每一項都是一個D型或L型節點，該節點所在子集內的所有系數的絕對值均小于所有曾使用過的顯著性測試閾值。

SPIHT的編碼過程如下[13]：

1）初始化：確定初始量化門限值T0=2no，其中n0=[Ib（max{cij}）]，LSP為空表，而LIP和LIS表中存放的全為低頻子帶的所有系數。

2）分類過程：分類過程只針對LIP和LIS 2個鏈表。LIP鏈表中，如果它的全部系數點都小于該級的量化門限值，則輸出為0，否則輸出為1，則這個系數成為重要系數點，并對其符號和最高有效位進行編碼，最后將其轉移到LSP鏈表中。LIS鏈表中，對LIS鏈表中的所有系數進行檢測，若其所有系數均小于該級的門限值，則該空間方向樹編碼為0，否則編碼為1，如此形成新的空間方向樹，并更新相應的LIP和LIS。

3）分類細化過程：該過程只對LSP進行。輸出LSP中的每個系數在該級編碼平面的值，但并不包括在同級編碼分類過程中新加入LSP鏈表的系數。

4）更新門限值：調轉到步驟2），更新門限值，進行下一步編碼。

4 結果分析

利用方向小波變換對圖像提取水平，垂直，對角線的系數，然后利用SPIHT編碼進行壓縮，如圖5和圖6所示。

5 結 論

電能質量數據通過二維表示，應用SPIHT編碼進行壓縮，此編碼過程不需要進行訓練，也不需要事先了解數據，二維編碼可以在任意比特率或目標失真時終止，解碼也可以在比特流中的任意點終止。通過實驗，此方法可以獲得較高的壓縮率，并且同時保證了數據特征不變，不影響對電能質量的分析?？傊?，此算法實現簡單、編碼解碼速度快，有利于電能質量的存儲和傳輸。

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作者簡介：

何 豐（1962-），男，重慶人，教授，主要研究方向為數據壓縮和物聯網；曾春夏（1987-），女，四川瀘州人，碩士研究生，主要研究方向為數據壓縮；管 春（1976-），男，重慶人，副教授，主要研究方向為電能質量和數據壓縮。

Two-dimensional power quality data compression

HE Feng1，ZENG Chunxia2，GUAN Chun1

（1.School of Optoeletronics，Chongqing University of Posts and Telecommunications，Chongqing 400065，P.R.China2.College of Communication and Information，Chongqing University of Posts and Telecommunications，Chongqing 400065，P.R.China）

Abstract：

In recent years， to create a large number of power quality monitoring， the power quality data increase. To deal with a large amount of electric energy quality monitoring data， put forward a directional wavelet transform for power quality data compression based on. The one-dimensional power quality data into two-dimensional data， get some wavelet coefficient though this decomposition of 2-D data， SPIHT coding algorithm in image compression， compression of a two-dimensional representation of the power quality data. The experimental results show that， this method has high compression ratio， speed ，control the compression ratio and feature invariant，it is conducive to adjusting the amount of data transmission according to the status of the network.

篇6

關鍵詞： 電能質量； 評估模型； 支持向量機； 支持向量回歸機

中圖分類號： TN915.853?34； TM714 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2016）23?0148?04

Electric power quality assessment based on support vector regression

WU Zhengling1， ZHANG Nannan2

（1. Jilin Institute of Chemical Technology， Jilin 132022， China；

2. The Forty?seventh Division of the Army Reserve of the People′s Liberation Army， Jilin 132013， China）

Abstract： The traditional method and neural network method have the shortcomings in the aspect of electric power quality evaluation， a new electric power quality evaluation method based on support vector regression is proposed. The electric power quality evaluation indicator system was established according to the electric power quality standards and relevant literatures. The grade interval of the electric power quality evaluation indicator is given. On the basis of the principle of support vector regression and electric power quality evaluation indicator， the electric power quality evaluation model based on support vector regression was established. The simulation results of the application examples show that the established evaluation model has strong generalization ability， and the obtained evaluation result is more reasonable and reliable than that of other evaluation methods.

Keywords： electric power quality； assessment model； support vector machine； support vector regression

0 引 言

近年來隨著電力工業和電力電子技術的迅猛發展，電力用戶采用了大量時變控制的非線性設備，電網中接入了大量的沖擊、非線性負載及不平衡負荷，引起了日益嚴峻的電能質量問題。同時，智能電網建設及新能源的發展又對電能質量提出了更高的要求。對電能質量進行科學地評估是提升電能使用效率、電能商品按質計價和電能質量治理等的重要保障，已成為電能質量研究中的熱點問題。電能質量評估屬于多指標非線性評估問題，在評估過程中指標權重確定的是否科學合理直接影響到評估結果的合理性和有效性，文獻[1?7]分別采用改進雷達圖法、模糊集對分析法、模糊層次分析法、灰色關聯度和理想解法相結合的方法、區間數理論、云物元分析理論和可拓云理論對電能質量評估問題進行了深入研究。上述研究方法分別采用主觀賦權法、客觀賦權法或主客觀相結合的組合賦權法確定各評估指標的權重值，由于不同的權重確定方法計算出的指標權重差異較大，僅從評估結果的合理性很難推斷出各種權重確定方法的有效性。為了避免權重計算的復雜性和不確定性，文獻[8?9]分別采用模糊神經網絡和自組織特征映射網絡的智能評估方法研究電能質量評估問題，克服了傳統評估方法在權重確定方面的不足，并取得了較好的效果。

雖然神經網絡具有良好的非線性逼近能力和較強的泛化能力，但神經網絡方法自身存在著許多不足，如學習效率不高、樣本需求量大、收斂速度慢和網絡結構難確定等問題。支持向量回歸機（Support Vector Regression，SVR）是支持向量機在回歸領域的具體應用，具有泛化能力強、訓練時間短、全局優化和抗干擾能力強等優點，因其出色的預測效果，被廣泛應用于解決小樣本、非線性預測問題[10]。文獻[11]采用神經網絡和支持向量機相結合的方法對110 kV高壓電網的電能質量評估問題進行研究，取得了較好的評估結果。鑒于此，本文嘗試采用支持向量回歸機對380 kV高壓電網的電能質量評估問題進行研究。

4 應用實例

這里以文獻[4?7]中的評估數據為例，對構建的電能質量評估模型的有效性進行驗證，其中5個觀測點的實測數據如表2所示。

首先利用計算機在1，2，3，4四個電能質量等級區間隨機各選取3個訓練樣本，按照評估模型的規范化方法規范化后的樣本數據如表3所示。在計算機上利用Matlab 7.0軟件編寫基于SVR的電能質量評估模型算法，通過對規范化訓練樣本的訓練，將支持向量回歸機的參數設置為：[C=1 000，][ε]=0.001，[σ=]10。以后5個訓練樣本為例，評估模型預測的電能質量等級分別為3.000 1，3.000 1，4.000 1，3.999 9和3.999 9，從中可以看出，評估模型預測的等級誤差極小，訓練效果較好。

為了檢驗所建立評估模型的推廣能力，對表2中的5個觀測點的電能質量數據進行規范化處理，利用基于SVR的電能質量評估模型進行預測，得到的電能質量評估結果和文獻[4?7]的評估結果見表4。

從表4中可以看出，本文的評估結果與其他方法得出的評估結果相一致，這里以觀測點1為例進行說明。按照電能質量的等級區間，觀測點1的電壓閃變、諧波畸變率、三項不平衡度、頻率偏差和需求側服務5個評估指標為2級，電壓偏差、電壓波動、暫態壓降和供電可靠性4個評估指標為3級，但電壓偏差和暫態壓降2個評估指標值均處于3級的下界即向2級的上界靠近，所以總體上評估為2.32級較為合理。

5 結 論

針對傳統電能質量評估方法在指標權重確定方面存在的不足，以及基于神經網絡的電能質量評估方法存在的網絡結構不好確定、容易陷入局部極值和處理小樣本推廣性欠佳等問題，提出了一種新的基于支持向量回歸機的電能質量評估方法。最后給出的應用實例結果表明，本文建立的基于SVR的電能質量評估模型具有較強的泛化能力，得出的評估結果更加合理具有較強的說服力，該評估模型具有一定的理論意義和實用價值。

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篇7

【關鍵詞】電能質量因素

一、電能質量

當前世界上還尚未對電能質量的概念給出確切的定論。總體而言，電能質量主要受到電壓、頻率以及供電三個主要方面因素的影響。

1.1電能質量的衡量指標

（1）電壓發生中斷。在供電過程中如果出現某一瞬間或者某一時段內一相、多相沒有電壓的情況我們就稱之為斷電。（2）頻率出現偏差。不同國家對于電能質量的頻率偏差均已做出了相關規定。頻率的偏差越大，電能質量越低。（3）電壓發生下降或者上升（二者又合稱為電壓發生偏差）。其中，電壓下降的時間低于一分鐘并且下降幅值介于0.1到0.9之間，系統的頻率仍然處在標稱值范圍內的情況叫做電壓下降；電壓上升的時間也不超過一分鐘且上升幅值介于1.1到1.8之間，系統的頻率也是在標稱值的范圍之內的情況叫做電壓上升。（4）電壓發生波動或者閃變。我們把包絡線當中的電壓規律性變化并且變化其幅值一般介于0.9到1.1之間的情況稱為電壓的波動。（5）出現瞬時脈沖。瞬時脈沖是指在瞬間出現在相鄰的穩態之間的電壓或者電流發生變化的情況。瞬時脈沖的頻率越高點電能質量越不穩定。（6）電壓出現切痕，衡量是否出現這種情況的標準是電壓擾動不超過半個周期。其發生原因是在電流進行相位轉換的時候因為存在瞬時短路的情況而導致的。

二、影響電能質量的多種因素

隨著用電單位的劇增，大量電器不斷增多且用電量逐步提高，供電單位面臨巨大的供電缺口，這也給電能質量造成了不好的影響。此外，越來越多的非線性負荷出現在供用電的系統中。例如大量的節能裝置的出現和變頻設備的出現，還有煉鋼電弧爐、起重機等在電網中產生了非線性的負荷；其次，高速電梯、高速鐵路等會產生高速變化的沖擊性負荷，這都影響了電能質量。諧波的產生是指因為電力系統中存在的一些新型的用電設備會產生線性阻抗，產生非線性的和沖擊性的負荷電氣設備在工作時把諧波傳送到電網中，以此產生諧波電壓，使電力系統中的正弦波偏離正弦。

三、電能質量標準

3.1供電電壓偏差標準

電壓偏差是在一段時間內實際電壓偏離理想電壓的程度。電壓偏差越大則說明電能質量越差。電壓偏差允許在一定范圍內浮動，隨著實際電壓大小的變化，這個范圍也不斷變化。一般來說，偏差值范圍在額定電壓上下的7%范圍內。根據供電電壓偏差標準（GB/T 12325―2003）規定，高于35 kV的供電電壓的電壓偏差值不超過10%；低于20 kV的三相供電電壓的電壓偏差不超過7%；220 V的單相供電電壓的電壓偏差在- 10%～+7%范圍內波動。

3.2電壓波動和閃變標準

由于諧波的注入，電力系統的電壓受到影響，尤其是當大量的沖擊性負荷設備運用時，造成了電壓不穩，電壓時高時低，給電子產品正常工作造成了巨大的危害。電氣設備在工作時，時而功率大于額定值，時而低于額定值，不僅電氣設備的工作效率降低，而且大大降低了電氣設備的使用壽命。電壓波動和閃變標準（GB/T 12325―2003）對電壓波動和閃變的允許值進行了限定。例如對電力系統公共連接點閃變限值的限定值為：當供電電壓小于或者等于110 kV時，閃變限值為1，當供電電壓大于110 kV時，閃變限值為0.8。

3.3三相電壓不平衡標準

在電力系統中，經常出現三相電壓不平衡的問題，這是因為三相負荷不均衡等因素造成的，消除三相電壓不平衡對減少設備故障有重要的作用。三相電壓不平衡標準（GB/T 15543―2008）對三相電壓的不平衡度得限值做了限定，正常運行時三相電壓的不平衡可以存在，但負序電壓不平衡度小于2%，短時小于4%。單個用電單位對電力系統公共連接點產生的負序電壓不平衡度小于1.3%，短時小于2.6%。

3.4電力系統頻率偏差標準

在我國，電力系統中電流的頻率為50 Hz，這樣大量的用電設備的額定頻率大部分按照50 Hz的標準制造，因此，限定電力系統中的頻率對提高用電設備的生產效率，提高設備的使用壽命具有重要的作用。電力系統頻率偏差標準（GB/T 15945―2008）對電力系統中頻率的偏差限值做了規定。例如電力系統的頻率偏差一般要限定在50±0.2 Hz的范圍內。當系統容量較小時，偏差值可以放寬到±0.5 Hz；用戶沖擊負荷引起的系統頻率變動一般不超過±0.2 Hz。

四、電能質量問題實例分析及提高電能質量設備介紹

4.1汽車充電樁

它是一種非線性設備，在運行過程中會產生諧波，諧波注入供電系統后會造成電網電能質量降低等負面影響。充電樁具體工作流程如圖1，電網10 kV的電壓輸入充電站，經過匝數比為10 000/380的變壓器，得到380 V的電壓，該電壓經過電度計量等充電樁內部裝置后，對充電車進行正常充電。

4.2提高電能質量的設備

不間斷的電源，在電力系統正常工作時，對電網起到穩壓的作用，當電力系統突然中斷時，作為新的電能來源，保證用電單位電能不中斷。配電系統靜止無功補償器，抑制配電系統中的電壓閃變，從而保證配電系統中電流與電壓的相互平衡；動態電壓調節器，顧名思義，調節電力系統中的電壓，避免電壓過度不平衡，減小諧波的影響等。

4.3提高電能質量的措施

1.基于電力電子技術，抑制諧波。安裝諧波補償裝置；采用新型整流電路；利用相數倍增法抑制諧波。2.利用配電網靈活交流輸電系統（D-FACTS）提高電能質量。目前具有代表性的裝置有靜止無功補償裝置（SVC）、可控串聯補償電容器（TCSC）。3.加強電力管理，采用合理的政策。建立完善的電能質量監測預警體系；在生產和輸送電能過程中加強規范化做作業；統籌管理、安排其他國民經濟生產部門的用電情況，減少對電網的沖擊。

五、結語

筆者通過分析產生電能質量問題的多種因素，總結了電能質量的分析方法，對如何提高電能質量，提供一些建議。我們要隨時檢測電能質量，及時發現問題，用科學的方法解決問題，保證用電設備的正常運行。

參考文獻

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關鍵詞：電能質量；污染來源；影響

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）17-0113-02

隨著我國電力工業的飛速發展，新能源發電廣泛接入電網以及發電機本身制作工藝的原因，電網電源出現了非線性干擾。此外，大量的非線性負荷和不對稱負荷接入電網，也導致了電能質量不斷惡化。電能質量的惡化及其所帶來的問題已經引起電力運行部門和對電能質量敏感用戶的關注，因而對電能質量的研究尤為重要。

1 電能質量的定義及其主要評價指標

1.1 電能質量定義

由于看待問題的角度和對電能質量的具體要求不同，電力企業和電力用戶對電能質量的定義往往會產生很大的區別。為了方便監管和控制，電力企業更傾向于認為：電能質量問題是各種電力系統干擾問題的總稱，其實質是電壓和頻率質量問題。電力用戶是以生產為目標的，他們認為合格的電能質量是指電源特性能夠完全滿足生產的需要。

1.2 電能質量主要評價指標

1.2.1 電壓偏差

電壓偏差是指供電系統在正常運行條件下，某一節點的實際電壓與系統標稱電壓之間的差值，一般也表示為節點的運行電壓與系統標稱電壓之差對系統標稱電壓的百分數，數學表達式為：電壓偏差=（實際電壓-系統標稱電壓）/系統標稱電壓×100%，電力系統的正常運行要求電壓偏差在允許的范圍內。

1.2.2 頻率偏差

頻率偏差是對頻率質量的全網要求。其定義為：電力系統在正常運行條件下，系統頻率的實際值與標稱值之差，表達式為：頻率偏差=實際頻率-標稱頻率。頻率偏差小于標準值時，系統才能夠穩定、安全運行。

1.2.3 三相不平衡

三相不平衡可以從兩個角度來看，三相平衡是指三相電量（電壓或電流）數值相等，頻率相同，相位互差120°的情況，不同時滿足這三個條件即為三相不平衡。另外，三相不平衡也定義為在電力系統中三相電流（或電壓）幅值不一致，且幅值差超過規定范圍。為了充分利用系統資源，降低不對稱運行對系統的干擾，一般不允許電力系統長期運行在三相不對稱狀態。

1.2.4 諧波和間諧波

諧波一般是指對周期性的非正弦電量進行傅里葉級數分解，頻率是基波頻率整數倍頻率的正弦電壓或電流。頻率是基波頻率非整數倍的正弦電壓或電流稱為間諧波，小于基波頻率的分數次諧波也屬于間諧波。諧波將對系統各設備產生干擾，因而要求系統諧波控制在一定的范圍內。

2 電能質量污染主要來源及其影響

導致電能質量產生問題的原因是多種多樣的，但歸納起來主要有以下兩點：

①變動幅度大、變化周期長的用電設備，目前，我國電力系統中存在著大量快速變化的負荷，如電爐、壓延機械、電氣機車等，它們的電力負荷具有沖擊性而且是難以準確預測的，可能導致系統的不對稱運行和電壓、頻率偏差等問題。

②電源的部分非線性和電力負荷的非線性，非線性電源和設備在使用過程中會產生非正弦波形電流，非正弦電量經傅里葉分解后將給電網引入諧波污染，這就會導致母線連接點的電壓波形發生畸變，從而影響到電能質量。

2.1 電壓偏差問題的來源及其影響

一般來講，引起電壓偏差的原因大致可以分為無功功率不平衡、線路電抗過大、電力負荷偏離額定負荷過大等，其中無功功率不平衡是造成電壓偏差的主要原因。

電壓偏差對用電設備和電力系統都會造成較大的影響。用電設備是按照額定電壓進行設計、制造的。當用電設備長期偏離正常工作電壓范圍工作，將降低其運行效率和使用壽命。例如洗衣機、電風扇等使用到單相異步電動機的家用電器，電壓過低會影響電動機的起動，使其轉速降低、電流增大，增加了線損，嚴重的甚至會燒毀繞組；電壓過高則有可能損壞絕緣或由于勵磁過大而發生過電流。

根據電力系統穩定性理論，在單機無窮大系統中，電力系統的靜態極限功率也與電網電壓水平有很大關系。三相功率：

P=■sinδ

其中E代表發電機電動勢，U為系統線電壓，δ代表E、U之間的相位角，X■是線路總阻抗。

可以看出在其他條件保持不變的情況下，系統功率和系統電壓成正比關系，電壓偏低時，靜態穩定極限功率將降低，電力系統的靜態穩定性也隨之降低。

此外，如果電壓偏差類型為電壓跌落，將不利于電網的經濟運行。在傳輸功率一定的情況下，電壓越小，流過線路的電流就越大，電力線路和變壓器繞組的損耗也會隨之大大增大，實際可輸送到用戶端的功率減少，電力系統運行效率下降，供電成本上升。

2.2 頻率偏差的產生原因及其影響

引起電力系統頻率偏差的主要原因是負荷的波動，負荷波動主要有三種類型，第一種是變動幅度小，變化周期短，偶然性很大的負荷；第二種是變化幅度大，周期也較長的負荷；第三種負荷變動幅度最大，周期也最長。第二種負荷變動變化周期一般在10 s～3 min，它是引起系統頻率偏差的最主要因素，一般包括電爐、壓延機械、電氣機車等帶有沖擊性的負荷變動。

用戶使用的電動機轉速和系統頻率有關。頻率偏差將引起電動機轉速的變化，從而影響產品的質量。系統頻率的不穩定甚至會造成電子設備無法工作。頻率偏低時，對變壓器而言，為保持電壓不變，磁通密度將增大，變壓器的鐵芯損耗和勵磁電流相應增大。頻率偏高時，發電機將高于額定轉速運行，降低了系統運行的經濟性。高頻運行還將增加汽輪機葉片所受的應力，引起葉片的共振，縮短葉片的使用壽命，甚至是葉片斷裂。因此，電力系統的頻率偏差必須控制在一個合理的范圍內。

2.3 三相不平衡問題的來源及其影響

現在電力系統都是三相運行的，盡管電力部門在裝接單相用戶時已充分考慮到負荷的均衡分布，但在實際工作及運行中，由于大功率單相負載的接入以及單相負載用電的不同時特性等，都有可能造成三相負載的不平衡。

三相不平衡運行的主要影響體現在以下幾個方面：

①電能損耗增加。在三相四線制供電網絡中，三相不平衡運行時，中性線上將有電流流過，由于中性線阻抗的存在，中性線電流將產生電能損耗，輸電效率也相應降低。此外，三相不對稱運行還會增加配電變壓器的電能損耗，配電變壓器的繞組結構是按負載平衡運行工況設計的，三相不平衡時，對于超出單相額定值的相，流過繞組的電流將超出額定范圍，從而造成配變損耗的增加。

②影響用電設備的安全運行。在三相負載不平衡時，三相輸出電流也不再保持平衡，根據基爾霍夫電流定律，中性線上也會有電流流過，由于線路阻抗的存在，中性線電流將在中性線上產生壓降，中性點將偏離三相電壓構成的三角形的中心，向負載重的相所代表的點移動，即中性點將產生位移，各相相對于中性點的相電壓也隨之發生變化。一般來說，負載重的相電壓降低，而負載輕的相電壓升高。電力系統在這樣的條件下運行很容易造成負載有的相電壓高于用電設備額定電壓而損壞設備，而有的相電壓可能遠低于額定電壓而不能正常工作。

2.4 諧波的產生及其影響

諧波一般是由設備和負荷的非線性產生的。設備和負荷的非線性是指流過的電流和所產生的電流不成正比，即使輸入的波形為正弦，輸出波形仍將偏離正弦波形。

電力系統中，設備的非線性主要包括發電機和變壓器的非線性導致電動勢波形偏離正弦波形，在穩態運行時，他們產生的諧波干擾只占系統諧波的一小部分。電力系統中的諧波更多來源于包括變頻調速設備、整流器、不間斷電源UPS、直流電源等在內的電力電子設備，這些設備在工作時會產生大量的諧波并注入到電網中。由于本身的工作特性，無論給這些設備提供怎樣標準的正弦電壓，他們都會對電網產生比較可觀的諧波干擾，在進行電力系統諧波分析時，一般把他們看作諧波源，諧波源的存在將導致電流和電壓波形產生畸變，電能質量也隨之下降。

諧波對電力系統的各個環節都有可能造成危害。在發電部分，諧波的存在會使電力變壓器和發電機損耗增大，電纜過熱，產生過熱損壞，絕緣老化等損害；在輸配電環節，諧波則會造成電網的品質變壞，波形失真增大，頻率發生改變，過度地消耗電網中的無功功率和電流有效值，電網的負擔也將加重，可用容量下降；電能的生產和輸配都是為用戶服務的，電能質量的好壞也是有用戶決定的，因此在用電環節諧波表現出來的影響最大，諧波會造成敏感性負載受干擾，計算機出錯甚至死機；保護裝置異常動作，開關誤跳閘；伺服電機產生脈動，交流電機產生振動，噪音增大；產生線路傳導電磁干擾，數字傳輸故障；照明設備和顯示器產生閃爍等。

3 結 語

隨著國民經濟的發展，科學技術的進步和生產過程的高度自動化，電網電源存在非線性，各種非線性負荷不斷增長，電能質量的干擾因素越來越多。各種復雜的、精密的，對電能質量敏感的用電設備不斷接入電網，電能用戶對電能質量的要求也越來越高，因此系統運行人員必須采取有效措施分析和監控電力系統電能質量。

參考文獻：

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[4] 肖湘寧.電能質量分析與控制[M].北京：中國電力出版社，2004.

篇9

基于無線通信的電能質量監測系統結構如圖1所示．該系統的結構由監測終端和監測主站兩部分組成，包括近距點監測和遠距點監測兩種類型監測點．其中，近距離監測點采用標準的RS485通訊電纜實現采集數據和主站控制命令的傳輸；遠距監測點采用無線通信模塊實現采集數據和監測主站控制命令的遠程傳輸管理．監測終端采用多功能綜合電能質量測試儀表，用于采集配電變壓器的各種電力參數．該電表可測量電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率、線路頻率、電能、諧波量等多種電量參數，且帶有RS485輸出，采用國際標準Modbus通訊協議．監測點與智能電表間的硬件接線如圖2所示。為了實現系統遠距點的數據采集和傳輸功能，本文采用了SM5X系列工業級無線通信模塊，帶有RS485接口，可實時收發通信，傳輸距離大于6000m．通過SM5X系列無線通信模塊將所采集的數據傳送給監測主站．同時，也可以接收由監測主站發送的控制命令，實現監測范圍內的無線數據傳輸．監測主站的功能是根據國家標準對配電網供電質量的要求，實時地將無線通信模塊發送來的各配變電監測終端所采集的數據進行統計、記錄、分析、計算與處理．同時，通過無線通信模塊將監測主站的監測命令發送給各配變電監測終端，包括數據采集、遠程控制等．

2監測系統軟件開發

2．1軟件設計在本系統中，每個監測點可監測的電能質量參數有各相、線的電壓值、電流值、電壓諧波量、電流諧波量、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、累計有功電量、累計無功電量等．所有被監測數據都需實時傳送給監測主站計算機．系統軟件設計采用模塊化設計思路，采用RS485串口通訊模式，使用VB6．0高級面向對象語言編寫，包括系統管理、數據采集顯示、數據記錄與分析、歷史數據查詢、報表打印和實時監控報警等模塊，實現數據的實時采集、處理、分析（諧波診斷）、顯示、記錄和選擇打?。捎诒鞠到y主要面向于配電網電能質量的監測，可忽略瞬時、突變的諧波污染．因此，日均記錄數據量不大．故本文中數據的記錄、查詢、生成報表打印等都采用了較為簡便的方法，通過VB6．0調用MicrosoftExcel實現．監測主站系統軟件設計流程圖如圖3所示．

2．2軟件實現多功能綜合電量測試電表采用Modbus通信協議進行通訊．該協議定義了兩種不同的傳輸模式：ASCII模式和遠程測控終端系統（RemoteTer－minalUnit，RTU）模式．電表支持RTU模式，該模式以十六進制形式傳送和接收數據，其發送、接收數據幀格式見表1．軟件編程采用觸發MSCommOnComm事件方式實現數據的采集，其主流程圖如圖4所示．文中以某一電表對應的軟件流程為例進行說明．系統啟動后，首先進行系統初始化．若初始化不成功，則發出報警信號；反之，則確認是否下達數據采集指令．在確認數據采集指令后，創建Excel并打開Excel工作簿，之后打開、激活Excel工作表．完成Excel工作表初始化后，由定時器定時發送數據采集請求．當串口接收緩存區中數據長度滿足要求時，串口發生中斷，系統進行數據采集、處理、顯示和記錄；若條件不滿足，則表示未能采集到數據或設備通信故障，再次發送數據采集請求等待串口接收數據．若連續五次以上采集數據不成功，即（a＞5），則報警提示系統或設備通信故障。

3系統試驗與應用實踐

本文設計的電能質量在線監測系統在實驗樓內進行試驗，驗證了它的可靠性．測試軟件子界面如圖5所示．試驗結果表明樓內電壓諧波量平均值為2．3％，電流平均值為5％，最高達到7．9％．這是因為樓內實驗室中加入了很多電力電子等儀器和設備，使得整棟樓內的諧波偏高，但保持在標準值范圍內．目前，該電能質量在線監測系統已成功應用于某大型煉銅廠．由于煉銅工業引入了大型的三相半波可控整流帶電解池負載，產生了大量高次諧波，惡化了電能質量，對電力系統產生了不可忽視的影響．供電局要求加載無功補償裝置以減少諧波的影響，并提供可靠的實際電力運行數據作為有效證明．因此，本文提出了電能質量監測系統．該煉銅廠有3個高低壓配電室共5組監測點，如圖6所示．其中3組遠距監測點，2組近距監測點．電流傳感器CT和電壓傳感器PT的變比均依待測點電網參數選?。糠诌\行參數見表2．經長時間的實踐運行，積累的歷史數據表明，該煉銅廠電壓諧波量達到18％左右，電流諧波竟高達60％左右．這是由于該煉鐵廠使用大功率整流裝置進行煉銅所致．截至目前，該系統尚未出現軟件和硬件方面的問題，說明本系統可以滿足長時間不死機、不軟件重啟等要求，具有高度穩定性．

4結論

篇10

關鍵詞：逆變焊機 電能質量 檢測

中圖分類號：TG433 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2014）05（a）-0119-02

電焊機是現代工業必不可少的重要工藝裝備。隨著科學技術的發展，各種性能優良的功率器件相繼出現，逆變技術得到了迅猛發展。由于具節省銅、硅鋼片等原材料，大幅度降低制造成本，減少電耗，改善焊接性能，易于實現智能化、自動化等特點，逆變焊機自問世以來得到了廣泛應用。目前，發達國家和中國的許多焊機制造企業幾乎全部進入到逆變式焊機時代。隨著科學技術和國民經濟的發展，對電能質量的要求越來越高，電網電能質量的好壞直接影響到逆變焊機的工作質量、工作效率甚至能否正常工作；另一方面由于逆變焊機其電源部分帶有整流逆變環節，在作業過程中其輸入、輸出電流存在非正弦、非周期現象，使電網中產生大量的高次諧波，引起電網電壓波形畸變或電壓波動和閃變，對供電電能質量造成干擾或污染，對其他鄰近設備產生嚴重影響。

1 逆變焊機原理

逆變焊機其原理為：工頻交流電經整流、濾波后變成直流電，再通過大功率開關電子元件（如場效應管MOSFET或IGBT）的交替開關作用，把直流電逆變幾千赫茲到幾萬赫茲的中頻交流電壓，經主變壓器降壓后，再經整流濾波獲得平穩的直流輸出焊接電流。其工作過程簡單表示為：工頻交流-直流-中頻交流-直流。

2 逆變焊接機對電能質量的影響

在供電線路末端，大功率逆變焊接機在焊接工作時往往會引起電壓的跌落，引起電壓的偏差，這種偏差是穩態的。其原因是電流流經供電線路阻抗產生壓降所致。電壓偏差大小與傳輸導線的線徑、傳輸距離、調壓手段、負荷用電特性等有關。電壓偏差過大會對焊機的額定性能和電網的正常運行造成危害。

大部分焊機在實際工作中是間歇通電的波動性負荷，它會引起一系列的電壓波動；而逆變焊機這種非線性的波動負荷在工作中又可能產生間諧波，其危害之一就是可能引起照明閃爍（閃變）。電壓波動和閃變不僅影響人體健康，還會中斷照明電源，使設備效率降低，電腦系統運行不正常，引起變頻調速系統停頓等事故。

大量單相逆變焊機的使用導致電力系統三相電壓的不平衡。三相供電電壓不平衡將使電機、變壓器等電氣設備熱損耗增加、絕緣壽命降低、電機發生振動，干擾保護、控制設備的運行，對多相變流器還會產生非特征諧波。如6脈沖整流器，其特征諧波為6k±1次，當電壓不平衡時還會出現6k±3次非特征諧波，且隨著電壓不平衡度的增加，6k±3次非特征諧波也加大。

諧波的產生。逆變焊機其電路輸入部分為整流電路，為非線性負載，當電流流經負載時，與所加電壓不呈線性關系，形成非正弦電流，交流輸入電流波形嚴重失真，從而產生諧波。而諧波電流在系統阻抗上產生電壓降，導致電網出現諧波電壓。諧波將使電氣設備及導線過載運行，縮短使用壽命并可能導致繼電保護、安全自動裝置誤動作。公用電網諧波不能超過一定的限值。

逆變焊機在焊接時會產生大量高次諧波，高次電壓和電流諧波之間存在相移，使無功功率增大，導致焊機的功率因數降低，增加了線路損耗，降低了電壓質量，使一些用戶增加了電費支出。

3 逆變焊機電能質量的檢測

3.1 電壓電流檢測

逆變焊機輸入電壓波形為周期性非正弦波。將其分解成基波和諧波電壓，基波周期與非正弦電壓周期相同。以電壓半周期的方均根值來衡量電壓的大小。將工頻電壓半周期T/2分成N個等分點，每隔T/2N逐點取電壓瞬時值。設在KT/2N時刻電壓的瞬時值為uk，于是方均根值電壓

（1）

同理

測量應采用真有效值儀器，真有效值測量適用于所有正弦波和非正弦波電路。如采用平均響應儀器，對于單相整流的測量結果會比真有效值儀器測得的結果低40%以上。

3.2 電壓偏差檢測

電壓是電能質量的一個重要指標，電壓產生偏差，將會給用電負荷帶來很多的影響，所以在電能質量檢查中，電壓需要保證其合格性，產生的偏差需要在允許的范圍內。

電壓偏差為實際運行電壓對系統標稱電壓的偏差相對值，以百分數表示。

獲得電壓有效值的基本測量時間窗口應為10周波。

電壓偏差過大，會給焊接機帶來嚴重的影響，不僅會影響其性能，還會造成焊機的損壞。

3.3 電壓波動檢測

電壓波動值為相鄰電壓方均根值的兩個極值Umax和Umin之差，以與標稱電壓的百分數表示。公式為

3.4 功率檢測

通過對逆變焊機功率的檢測可知焊機的功能和能效是否滿足設計要求。功率分為三種：有功功率、無功功率、視在功率。有功功率又稱之為平均功率，非正弦系統中一個周期內瞬時功率的平均值為有功功率，其公式為

基于傅立葉變換，以諧波形式表示為

即

視在功率定義為

功率因數為

在交流正弦波形、線性負載電路中，有功功率為

其中，為電壓與電流相位角

三相系統可采用兩表法或三表法測量總功率。但在三相非正弦系統中，視在功率的定義還沒有統一，計算公式不同使計算出來的功率因數也有很大差別，不能正確反映設備的利用率。

3.5 諧波檢測

諧波是一個周期里傅立葉級數中次數高于1的分量。根據傅立葉理論，任何重復波形都可以分解為含基波頻率和一系列頻率為基波整數倍的正弦波分量。諧波是正弦波，每個諧波都有不同的頻率、幅度和相角。

在逆變焊接機焊接的過程中，使用大功率進行焊接工作時，就會產生大量的諧波，進而影響焊機的焊接質量和焊接機自身的性能和運行的安全性，為此檢測逆變焊接機的電能質量，應對焊接機工作中產生的諧波進行檢測[3]。發生畸變的波形有諧波含有率、諧波含量、畸變率等特征量，畸變波形諧波電壓含有率：

Uh為發生第h次諧波的電壓，U1為基波電壓。在第h次諧波時，諧波電流含有率：

Ih為第五次諧波時的電流，I1為基波電流。諧波電壓含量：

電壓諧波畸變率反應了系統電壓的質量水平，其公式為

在我國380V標稱電壓系統中，電壓總諧波畸變率限值為5%。

逆變焊機電能檢測要獲得滿意準確的結果，所使用的儀器儀表必須滿足相應的測試標準要求，如IEC61000系列標準等。

4 供電容量和供電電源阻抗對電能質量檢測的影響

在一些逆變焊機使用現場，觀察三相輸入電壓波形，常?？梢钥吹秸也ǖ捻敳孔兊闷教梗簿褪钦f出現了平頂現象。其原因是由于供電電源容量太低，致使整流負載的脈沖型電流引起電源電壓的波形畸變。加大電源容量后這種現象就改善。因此，加大供電系統容量可以抑制諧波影響，減小諧波造成的危害。供電容量越大，系統短路阻抗就越小，諧波電壓水平就越低。

同樣，輸入電流的峰值和真有效值測量結果也受供電電源阻抗的影響。GB15579.1-2004《弧焊設備安全要求 第一部分：焊接電源》規定測量輸入電流真有效值時供電電源阻抗應小于等于焊接電源輸入阻抗的4%。

因此，提高供電系統容量是保障焊機電能質量檢測準確性，也是抑制諧波影響和危害的主要措施之一。

在對逆變焊機的電能質量檢測中要保證供電電壓符合要求，包括供電電壓的幅值、頻率和波形。

5 結語

本文分析了逆變焊機對電網電能質量的影響和產生原因，并對電能質量和電能檢測做了介紹，指出提高電能質量檢測的準確性，除使用的儀器儀表應滿足相應測試標準的要求以外，還要關注供電電源的容量和電源阻抗的影響，使供電電壓滿足測試要求。對逆變焊機的質量提高、電能質量的檢測和改善以及逆變焊機的節能檢測有一定的指導作用。

參考文獻

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