第一篇：電能質(zhì)量綜合治理工程

電能質(zhì)量綜合治理工程

1電源污染的危害

（1）干擾通訊設(shè)備、計算機系統(tǒng)等電子設(shè)備的正常工作，造成數(shù)據(jù)丟失或死機。

（2）影響無線電發(fā)射系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、核磁共振等設(shè)備的工作性能，造成噪聲干擾和圖像紊亂。

（3）引起電氣自動裝置誤動作，甚至發(fā)生嚴重事故。

（4）使電氣設(shè)備過熱，振動和噪聲加大，加速絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。

（5）造成燈光亮度的波動（閃變），影響工作效益。（6）導致供電系統(tǒng)功率損耗增加。2電源污染的種類 2.1電壓波動及閃變

電壓波動是指多個正弦波的峰值，在一段時間內(nèi)超過（低于）標準電壓值，大約從半周波到幾百個周波，即從10mS到2.5秒，包括過壓波動和欠壓波動。普通避雷器和過電壓保護器，完全不能消除過壓波動，因為它們是用來消除瞬態(tài)脈沖的。普通避雷器在限壓動作時有相當大的電阻值，考慮到其額定熱容量（焦爾），這些裝置很容易被燒毀，而無法提拱以后的保護功能。這種情況往往很容易忽視掉，這是導致計算機、控制系統(tǒng)和敏感設(shè)備故障或停機的主要原因。

另一個相反的情況是欠壓波動，它是指多個正弦波的峰值，在一段時間內(nèi)低于標準電壓值，或如通常所說：晃動或降落。長時間的低電壓情況可能是由供電公司造成或由于用戶過負載造成，這種情況可能是事故現(xiàn)象或計劃安排。更為嚴重的是失壓，它大多是由于配電網(wǎng)內(nèi)重負載的分合造成，例如大型電動機、中央空調(diào)系統(tǒng)、電弧爐等的啟停以及開關(guān)電弧、保險絲燒斷、斷路器跳閘等，這些都是通常導致電壓畸變的原因。

大型用電設(shè)備的頻繁啟動導致電壓的周期性波動，如電焊機、沖壓機、吊機、電梯等，這些設(shè)備需要短時沖擊功率，主要是無功功率。電壓波動導致設(shè)備功率不穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量下降；燈光的閃變引致眼睛疲勞，降低工作效率。

2.2浪涌沖擊

浪涌沖擊是指系統(tǒng)發(fā)生短時過（低）電壓，即時間不超過1毫秒的電壓瞬時脈沖，這種脈沖可以是正極或負極性，可以具有連串或振蕩性質(zhì)。它們通常也被叫作：尖峰、缺口、干擾、毛刺或突變。

電網(wǎng)中的浪涌沖擊既可由電網(wǎng)內(nèi)部大型設(shè)備（電機、電容器等）的投切或大型晶閘管的開斷引起，也可由外部雷電波的侵入造成。浪涌沖擊容易引起電子設(shè)備部件損壞，引起電氣設(shè)備絕緣擊穿；同時也容易導致計算機等設(shè)備數(shù)據(jù)出錯或死機。

2.3諧波

線性負載，例如純電阻負載，其工作電流的波形與輸入電壓的正弦波形完全相同，非線性負載，例如斬波直流負載，其工作電流是非正弦波形。傳統(tǒng)的線性負載的電流/電壓只含有基波（50Hz），沒有或只有極小的諧波成分，而非線性負載會在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生可觀的諧波。諧波與電力系統(tǒng)中基波疊加，造成波形的畸變，畸變的程度取決于諧波電流的頻率和幅值。非線性負載產(chǎn)生陡峭有脈沖型電流，而不是平滑的正弦波電流，這種脈沖中的諧波電流引起電網(wǎng)電壓畸變，形成諧波分量，進而導致與電網(wǎng)相聯(lián)的其它負載產(chǎn)生更多的諧波電流。計算機是此類非線性負載之一，像絕大多數(shù)辦公室電子設(shè)備一樣，計算機裝有一個二級管/電容型的供電電源，這類供電電源僅在交流正弦波電壓的峰值處產(chǎn)生電流，因此產(chǎn)生大量的三次諧波電流（150Hz）。其它產(chǎn)生諧波電流的設(shè)備主要有：電動機變頻調(diào)速器，固態(tài)回熱器，和其它一些產(chǎn)生非正弦變化電流的設(shè)備。熒光燈照明系統(tǒng)也是一個重要的諧波源，在普通的電磁整流器燈光電路中，三次諧波的典型值約為基波（50Hz）值的13%-20%，而在電子整流器燈光電路中，諧波分量甚至高達80%。

非線性負載所產(chǎn)后的諧波電流會影響電力系統(tǒng)的多個工作環(huán)節(jié)，包括變壓器，中性線，還有電動機，發(fā)電機和電容器等。諧波電流會導致變壓器，電動機和備用發(fā)電機的運行溫度（K參數(shù)）嚴重升高。中性線上的過電流（由諧波和不平衡引起）不僅會使導線溫度升高，造成絕緣損壞，而且會在三相變壓器線圈中產(chǎn)生環(huán)流，導致變壓器過熱。無功補償電容器會因電網(wǎng)電壓諧波畸變而產(chǎn)生過熱，諧波將導致嚴重過流； 另外，電容器還會與電力系統(tǒng)中的電感性無件形成諧振電路，這將導致電容器兩端的電壓明顯升高，引致嚴重故障。照明裝置的啟輝電容器對于由高頻電流引起的過熱也是十分敏感的，啟輝電容器的頻繁損壞顯示了電網(wǎng)中存在諧波的影響。諧波還會引起配電線路的傳輸效率下降，損耗增大，并干擾電力載波通訊系統(tǒng)的工作，如電能管理系統(tǒng)（EMS）和時鐘系統(tǒng)。而且，諧波還會使電力測量表計，有功需量表和電度表的計量誤差增大。

2.4三相不平衡

三相不平衡會在中性線上產(chǎn)生過電流（由諧波和不平衡引起）不僅會使導線溫度升高，造成絕緣損壞，而且會在三相變壓器線圈中產(chǎn)生環(huán)流，導致變壓器過熱，甚至引發(fā)嚴重火災(zāi)事故等。

3電源污染的治理

現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的精密電子設(shè)備，如計算機、控制系統(tǒng)需要穩(wěn)定的高品質(zhì)的供電電壓，隨著電力污染問題日益嚴重，各國紛紛出臺治理措施和相關(guān)標準，對產(chǎn)生電力污染的設(shè)備提出明確的限制。

IEEE－519－1992就是應(yīng)這樣的需要而制定的。這個標準最初是由用戶和供電部門聯(lián)合發(fā)起制定的，旨在限制過電壓和配電系統(tǒng)中電流畸變。諧波畸變的測試點被稱為耦合點或PCC，該點通常位于計量電表處。標準規(guī)定在耦合點處，單次諧波電壓畸變率允許值為基波電壓的3%。一方面這可以滿足計量電表的精度，另一方面能保證用戶系統(tǒng)中負載引起的諧波問題對公用供電系統(tǒng)的影響在可接受的范圍。應(yīng)用IEEE－519標準時，應(yīng)注意它只適用于用戶系統(tǒng)與公用供電系統(tǒng)之間的限制要求，并不涉及用戶系統(tǒng)內(nèi)局部電源質(zhì)量的問題，而大多數(shù)諧波是在用戶設(shè)備產(chǎn)生的而不是在公用電網(wǎng)產(chǎn)生的。

我國1993年分布實施了GB/T14549－1993＜＜電能質(zhì)量.公用電網(wǎng)諧波＞＞，規(guī)定電壓奇次諧波畸變率＜4%，偶次諧波畸變率＜4%；注入電網(wǎng)的諧波電流＜38A（3次），＜61A（5次），＜43A（7次）等。對于現(xiàn)有供電網(wǎng)絡(luò)或待建電網(wǎng)中的電力污染情況，要進行仔細分析，通常解決的方法有兩個：一是局部重組電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，分離或隔離產(chǎn)生電力污染的設(shè)備；二是使用電源凈化濾波設(shè)備進行治理，通常電壓諧波是由電流諧波產(chǎn)生的，有效地抑制電流諧波就會使電壓畸變達到要求的范圍。國內(nèi)外很多單位已開始重視電源污染的治理，投資安裝電源凈化濾波裝置，取得了提高電源品質(zhì)和節(jié)能的雙重效果。

●串聯(lián)電抗器 ●有源濾波補償 ●無源濾波補償 ●增加整流設(shè)備的相數(shù)

●安裝各種突波吸收保護裝置，如避雷器等

第二篇：電能質(zhì)量學習心得

學習心得

在國際電工標準中定義,諧波為一周期量的正弦波分量,其頻率為基波頻率的整倍數(shù).在用電設(shè)備與電力設(shè)備急劇增加的同時,也給電網(wǎng)注入了大量的諧波,造成了很多危害,必須引起我們的高度重視。諧波的產(chǎn)生

諧波的產(chǎn)生來自于3個方面： 發(fā)電源質(zhì)量不高輸，配電系統(tǒng)，用電設(shè)備。

1)相控晶閘管整流設(shè)備.當晶閘管整流裝置采用移相控制時,從電網(wǎng)吸收的是缺角的正弦波,從而給電網(wǎng)留下的也是另一部份缺角的正弦波.經(jīng)統(tǒng)計表明:由整流裝置產(chǎn)生的諧波占所有諧波的近40%.2)變頻裝置.變頻裝置由于采用了相位控制,除含有整次諧波外,還含有分數(shù)次諧波.3)電弧爐.從電弧爐電流的表達式可看出,電弧爐是一個典型的諧波源.4)熒光燈等氣體放電類光源及家用電器.它們均給電網(wǎng)帶來奇次諧波電流.諧波的危害

對供配電線路的危害 2 對電力設(shè)備的危害

1)對變壓器的危害.諧波使變壓器的銅耗、鐵耗及噪聲增大.2)對電力電纜的危害.由于諧波次數(shù)高頻率上升,再加之電纜導體截面積越大,集膚效應(yīng)

越明顯,從而導致導體的交流電阻增大,使得電纜的允許通過電流減小。

3)對電動機的危害.諧波使電動機的附加損耗增加,效率降低.4)對低壓開關(guān)的危害.對配電用斷路器而言,全電磁型的斷路器易受諧波電流的影響使鐵耗增大而發(fā)熱;電子型的斷路器,諧波也使額定電流降低.5)對弱電系統(tǒng)設(shè)備的干擾.對于計算機網(wǎng)絡(luò)、通信、有線電視、報警與樓宇自動化等弱

電設(shè)備,諧波通過電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)與傳導方式耦合到這些系統(tǒng)中,產(chǎn)生干擾。

公用電網(wǎng)中的諧波產(chǎn)生

電源本身以及輸配電系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波。

由于發(fā)電機三相繞組在制作上很難做到絕對對稱,鐵心也很 難做到絕對均勻一致等制造和結(jié)構(gòu)上的原因,使得電源在發(fā)出基波電勢的同時也會產(chǎn)生諧波電勢,但由于其值很小,一般在分析電力系統(tǒng)諧波問題時可以忽略。在輸181配電系統(tǒng)中則主要是變壓器產(chǎn)生諧波,由于其鐵芯飽和時,磁化曲線呈非線性,相當于非線性器件,飽和程度越深波形畸變也就越嚴重,再加上設(shè)計時出于經(jīng)濟性考慮,使磁性材料工作在磁化曲線的近飽和區(qū)段,從而產(chǎn)生諧波電流。電源和輸配電系統(tǒng)雖然產(chǎn)生諧波,但這兩方面產(chǎn)生的諧波所占的比例一般都很小。

電力系統(tǒng)負荷端大量的大功率換流設(shè)備和調(diào)壓裝置的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生的諧波。

如熒光燈、電弧爐、變頻設(shè)備、家用電器等。這些用電設(shè)備具有非線性特征,即使供給的是標準的正弦波電壓,也會產(chǎn)生諧波電流注入系統(tǒng),給電網(wǎng)造成大量的諧波,甚至會因為參數(shù)配置問題使得局部區(qū)域產(chǎn)生放大,由用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波所占比例很大,是電網(wǎng)主要的諧波源。

諧波源的種類

帶平波電抗器或直流電機負載的晶閘管相控整流裝置是最早出現(xiàn)的電力電子型諧波源,這種諧波源一般被當作電流型諧波源,其濾波器設(shè)計可以采用無源支路和系統(tǒng)進行分流的方法來進行優(yōu)化和計算。

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了一類整流橋后面并聯(lián)一個大的濾波電容的負載,這類負載在家用電器和變頻器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。雖然這種諧波源單個容量并不大,但是當大量使用時(如變頻器群)也會產(chǎn)生很大的諧波干擾。這類非線性負載一般被當作電壓型諧波源。

諧波的檢測和分析方法

對電力系統(tǒng)諧波問題的研究涉及面很廣,如諧波源分析、諧波檢測、畸變波形分析、諧波抑制等,其中很重要的一個方面就是諧波的檢測,它是解決其他諧波問題的基礎(chǔ)。但由于電力系統(tǒng)的諧波受到隨機性、非平穩(wěn)性、分布性等多方面因素影響,要進行實時準確的檢測并不容易,因此,隨著交流電力系統(tǒng)的發(fā)展,也逐漸形成了多種諧波檢測方法,如模擬濾波、基于傅氏變換的頻域分析法、基于瞬時無功功率理論的檢測方法、小波變換、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

電網(wǎng)的無功補償與諧波治理

由于大量非線性電力負荷的增加，給電網(wǎng)的正常運行帶來了功率因數(shù)降低、電磁干擾和諧波污染的問題。功率因數(shù)過低，將會導致大量的電能浪費、設(shè)備利用率降低和電壓偏差過大等；諧波電流的存在，則會引起波形畸變、電力設(shè)備基波負載容量下降和電力裝置產(chǎn)生諧振等嚴重問題，有的電力系統(tǒng)甚至引起電力設(shè)備損壞事故。

近幾年我國電力發(fā)展突飛猛進，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)日益復 雜，大量的非線性電力負荷投入電力系統(tǒng)中，給電力系統(tǒng)的正常運行帶來了一系列的問題，其中最為嚴重的就是功率因數(shù)降低、電磁干擾和諧波污染三大公害。

在并聯(lián)裝置中，除了超高壓并聯(lián)電抗器之外，主要用來對電網(wǎng)的容性或感性無功功率進行調(diào)節(jié)。就電力網(wǎng)而言，無功補償既可以補高壓側(cè)，也可以補低壓側(cè)。對一般用戶而言，在低壓側(cè)補償將可以降低投資、減少能量損耗、有效提升負載端電壓，所以電容器補償裝置通常安裝在接近負載端，以提高無功補償?shù)慕?jīng)濟效益。據(jù)統(tǒng)計，無功補償在合理設(shè)計和安裝后，可以使電網(wǎng)增容與其他補償方法相比，低壓并聯(lián)電容器組的方式是一種投資少、見效快、收益高、切實可行、且能較大幅度降低線損和提高電能質(zhì)量的有效途徑。

從無功補償?shù)膬?nèi)容來看，又可分為兩個大類，一類是依照負荷大小僅僅自動補償無功分量；另一類則是除了補償無功分量之外，還兼有諧波抑制或脫諧功能，這是因為無功補償與諧波干擾通常是同 時出現(xiàn)的。高頻負荷和非線性負載會使電網(wǎng)中的諧波含量劇增，裝在電網(wǎng)低壓側(cè)的電力電容器極易因變壓器感抗及剩余電網(wǎng)的電感發(fā)生諧振而產(chǎn)生很高的電流，造成供電回路過載、電容器燒毀和投切開 關(guān)損壞等事故。所以，在無功補償?shù)耐瑫r，必須考慮諧波治理的措施。

無功補償與諧波治理是電力系統(tǒng)中廣泛涉及的話題，無功不平衡與諧波危害的故障經(jīng)常出現(xiàn)，合理選擇電網(wǎng)的無功補償與諧波治理方案，是當前電力系統(tǒng)中經(jīng)常面對的問題。選擇合理的補償方案相 當重要，無功補償與諧波治理必須同時進行、細致分析、綜合考慮及因地制宜。如何提高供電質(zhì)量以及電網(wǎng)運行的安全性和經(jīng)濟性，需要在理論與實際、技術(shù)與經(jīng)濟各方面不斷探索。

諧波的抑制 電源諧波的治理

隨著電力污染問題日益嚴重,各國紛紛出臺治理措施和相關(guān)標準,對產(chǎn)生電力污染的設(shè)備提出明確的限制.IEEE-519-1992就是應(yīng)這樣的需要而制定的.這個標準最初是由用戶和供電部門聯(lián)合發(fā)起制定的,旨在限制過電壓和配電系統(tǒng)中的電流畸變.諧波畸變的測試點被稱為耦合點或PCC,該點通常位于計量電表處.標準規(guī)定在耦合點處,單次諧波電壓畸變率允許值為基波電壓的3%.一方面這可以滿足計量電表的精度,另一方面能保證用戶系統(tǒng)中負載引起的諧波問題對公用供電系統(tǒng)的影響在可接受的范圍.對于現(xiàn)有供電網(wǎng)絡(luò)或待建電網(wǎng)中的電力污染情況,解決的方法有兩個:一是局部重組電網(wǎng)結(jié)構(gòu),分離或隔離產(chǎn)生電力污染的設(shè)備;二是使用電源凈化濾波設(shè)備進行治理,有效地抑制電流諧波就會使電 壓畸變達到要求的范圍.電源諧波的治理主要有以下手段.1)無源濾波.無源濾波裝置是指由無源器件(電感、電容、電阻)構(gòu)成的諧波治理和無功補償裝置它一般由若干個無源濾波器并聯(lián)而成,每個濾波器在一個或兩個諧波頻率附近或者在某一個頻帶內(nèi)呈現(xiàn)低阻抗,吸收相應(yīng)的諧波電流,從而使電網(wǎng)中的諧波電流減少,達到抑制諧波的目的.2)串聯(lián)電抗器.為避免電容因諧波電流造成本身的損壞與電網(wǎng)諧波擴大,常采用串聯(lián)電抗器的方法來抑制諧波.串聯(lián)電抗器是根據(jù)檢測出的諧波情況恰當選擇串聯(lián)電抗器的百分電抗值(電抗器的感抗值XL與電容器的容抗值XC之比的百分數(shù)).3)有源濾波.有源濾波采用模擬和數(shù)字邏輯電路對有諧波的系統(tǒng)進行電流檢測和電流注入.具體做法是將有源濾波器與一個含諧波的負荷并聯(lián)連接,該有源濾波器產(chǎn)生的諧波電流與負荷產(chǎn)生的諧波電流大小相同相位相反,因此電源僅提供負荷基波電流。

4)增加整流設(shè)備的相數(shù).5）其它措施

高次諧波對三相變壓器的影響取決于變壓器繞組的接線方式。對于星/星(Y,y)接線,相電流間的不平衡結(jié)果會使星形中性點位移,使相線對中性線的電壓不相等,3N倍的諧波電流在原邊及付邊的相線對中性線的電壓上均造成諧波電壓并使中性點的電壓脈動.在三角形/星形(D,y)變壓器里,不平衡電流和3N諧波電流在原邊繞組內(nèi)循環(huán)流動而不會傳到電源系統(tǒng)中去。

結(jié)束語

隨著電力電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用,電力系統(tǒng)中的諧波分量增大,諧波次數(shù)增多,給供配電線路、電力設(shè)備等帶來危害.抑制諧波有多種辦法,無源濾波及串聯(lián)電抗器雖然濾波效果不很理想,但簡單便宜,仍在應(yīng)用;有源濾波提供一種最有效的從電網(wǎng)中清除諧波的方式,可濾去諧波的次數(shù)高達50次,但價格較貴.另外,將電力變壓器的接線組別接成(D,yn11)以及增加整流設(shè)備的相數(shù)均能抑制諧波污染.隨著經(jīng)濟的發(fā)展及高新技術(shù)產(chǎn)品對高質(zhì)量電能的普遍要求,建設(shè)綠色電網(wǎng)將會提到更重要的日程,抑制諧波污染已成為人們的共同奮斗目標。

第三篇：電能質(zhì)量學習心得體會

篇一：電能質(zhì)量學習心得 學習心得

在國際電工標準中定義,諧波為一周期量的正弦波分量,其頻率為基波頻率的整倍數(shù).在用電設(shè)備與電力設(shè)備急劇增加的同時,也給電網(wǎng)注入了大量的諧波,造成了很多危害,必須引起我們的高度重視。1 諧波的產(chǎn)生

諧波的產(chǎn)生來自于3個方面： 發(fā)電源質(zhì)量不高輸，配電系統(tǒng)，用電設(shè)備。1)相控晶閘管整流設(shè)備.當晶閘管整流裝置采用移相控制時,從電網(wǎng)吸收的是缺角的正弦波,從而給電網(wǎng)留下的也是另一部份缺角的正弦波.經(jīng)統(tǒng)計表明:由整流裝置產(chǎn)生的諧波占所有諧波的近40%.2)變頻裝置.變頻裝置由于采用了相位控制,除含有整次諧波外,還含有分數(shù)次諧波.3)電弧爐.從電弧爐電流的表達式可看出,電弧爐是一個典型的諧波源.4)熒光燈等氣體放電類光源及家用電器.它們均給電網(wǎng)帶來奇次諧波電流.2 諧波的危害 對供配電線路的危害2 對電力設(shè)備的危害 1)對變壓器的危害.諧波使變壓器的銅耗、鐵耗及噪聲增大.2)對電力電纜的危害.由于諧波次數(shù)高頻率上升,再加之電纜導體截面積越大,集膚效應(yīng) 越明顯,從而導致導體的交流電阻增大,使得電纜的允許通過電流減小。3)對電動機的危害.諧波使電動機的附加損耗增加,效率降低.4)對低壓開關(guān)的危害.對配電用斷路器而言,全電磁型的斷路器易受諧波電流的影響使鐵耗增大而發(fā)熱;電子型的斷路器,諧波也使額定電流降低.5)對弱電系統(tǒng)設(shè)備的干擾.對于計算機網(wǎng)絡(luò)、通信、有線電視、報警與樓宇自動化等弱電設(shè)備,諧波通過電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)與傳導方式耦合到這些系統(tǒng)中,產(chǎn)生干擾。

公用電網(wǎng)中的諧波產(chǎn)生

電源本身以及輸配電系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波。

由于發(fā)電機三相繞組在制作上很難做到絕對對稱,鐵心也很 難做到絕對均勻一致等制造和結(jié)構(gòu)上的原因,使得電源在發(fā)出基波電勢的同時也會產(chǎn)生諧波電勢,但由于其值很小,一般在分析電力系統(tǒng)諧波問題時可以忽略。在輸181配電系統(tǒng)中則主要是變壓器產(chǎn)生諧波,由于其鐵芯飽和時,磁化曲線呈非線性,相當于非線性器件,飽和程度越深波形畸變也就越嚴重,再加上設(shè)計時出于經(jīng)濟性考慮,使磁性材料工作在磁化曲線的近飽和區(qū)段,從而產(chǎn)生諧波電流。電源和輸配電系統(tǒng)雖然產(chǎn)生諧波,但這兩方面產(chǎn)生的諧波所占的比例一般都很小。2 電力系統(tǒng)負荷端大量的大功率換流設(shè)備和調(diào)壓裝置的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生的諧波。

如熒光燈、電弧爐、變頻設(shè)備、家用電器等。這些用電設(shè)備具有非線性特征,即使供給的是標準的正弦波電壓,也會產(chǎn)生諧波電流注入系統(tǒng),給電網(wǎng)造成大量的諧波,甚至會因為參數(shù)配置問題使得局部區(qū)域產(chǎn)生放大,由用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波所占比例很大,是電網(wǎng)主要的諧波源。諧波源的種類 帶平波電抗器或直流電機負載的晶閘管相控整流裝置是最早出現(xiàn)的電力電子型諧波源,這種諧波源一般被當作電流型諧波源,其濾波器設(shè)計可以采用無源支路和系統(tǒng)進行分流的方法來進行優(yōu)化和計算。

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了一類整流橋后面并聯(lián)一個大的濾波電容的負載,這類負載在家用電器和變頻器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。雖然這種諧波源單個容量并不大,但是當大量使用時(如變頻器群)也會產(chǎn)生很大的諧波干擾。這類非線性負載一般被當作電壓型諧波源。諧波的檢測和分析方法

對電力系統(tǒng)諧波問題的研究涉及面很廣,如諧波源分析、諧波檢測、畸變波形分析、諧波抑制等,其中很重要的一個方面就是諧波的檢測,它是解決其他諧波問題的基礎(chǔ)。但由于電力系統(tǒng)的諧波受到隨機性、非平穩(wěn)性、分布性等多方面因素影響,要進行實時準確的檢測并不容易,因此,隨著交流電力系統(tǒng)的發(fā)展,也逐漸形成了多種諧波檢測方法,如模擬濾波、基于傅氏變換的頻域分析法、基于瞬時無功功率理論的檢測方法、小波變換、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。電網(wǎng)的無功補償與諧波治理

由于大量非線性電力負荷的增加，給電網(wǎng)的正常運行帶來了功率因數(shù)降低、電磁干擾和諧波污染的問題。功率因數(shù)過低，將會導致大量的電能浪費、設(shè)備利用率降低和電壓偏差過大等；諧波電流的存在，則會引起波形畸變、電力設(shè)備基波負載容量下降和電力裝置產(chǎn)生諧振等嚴重問題，有的電力系統(tǒng)甚至引起電力設(shè)備損壞事故。近幾年我國電力發(fā)展突飛猛進，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)日益復

雜，大量的非線性電力負荷投入電力系統(tǒng)中，給電力系統(tǒng)的正常運行帶來了一系列的問題，其中最為嚴重的就是功率因數(shù)降低、電磁干擾和諧波污染三大公害。

在并聯(lián)裝置中，除了超高壓并聯(lián)電抗器之外，主要用來對電網(wǎng)的容性或感性無功功率進行調(diào)節(jié)。就電力網(wǎng)而言，無功補償既可以補高壓側(cè)，也可以補低壓側(cè)。對一般用戶而言，在低壓側(cè)補償將可以降低投資、減少能量損耗、有效提升負載端電壓，所以電容器補償裝置通常安裝在接近負載端，以提高無功補償?shù)慕?jīng)濟效益。據(jù)統(tǒng)計，無功補償在合理設(shè)計和安裝后，可以使電網(wǎng)增容與其他補償方法相比，低壓并聯(lián)電容器組的方式是一種投資少、見效快、收益高、切實可行、且能較大幅度降低線損和提高電能質(zhì)量的有效途徑。

從無功補償?shù)膬?nèi)容來看，又可分為兩個大類，一類是依照負荷大小僅僅自動補償無功分量；另一類則是除了補償無功分量之外，還兼有諧波抑制或脫諧功能，這是因為無功補償與諧波干擾通常是同 時出現(xiàn)的。高頻負荷和非線性負載會使電網(wǎng)中的諧波含量劇增，裝在電網(wǎng)低壓側(cè)的電力電容器極易因變壓器感抗及剩余電網(wǎng)的電感發(fā)生諧振而產(chǎn)生很高的電流，造成供電回路過載、電容器燒毀和投切開 關(guān)損壞等事故。所以，在無功補償?shù)耐瑫r，必須考慮諧波治理的措施。無功補償與諧波治理是電力系統(tǒng)中廣泛涉及的話題，無功不平衡與諧波危害的故障經(jīng)常出現(xiàn)，合理選擇電網(wǎng)的無功補償與諧波治理方案，是當前電力系統(tǒng)中經(jīng)常面對的問題。選擇合理的補償方案相 當重要，無功補償與諧波治理必須同時進行、細致分析、綜合考慮及因地制宜。如何提高供電質(zhì)量以及電網(wǎng)運行的安全性和經(jīng)濟性，需要在理論與實際、技術(shù)與經(jīng)濟各方面不斷探索。諧波的抑制 電源諧波的治理

隨著電力污染問題日益嚴重,各國紛紛出臺治理措施和相關(guān)篇二：學習電力誤操作心得體會 學習***誤操作心得體會 通過學習***誤操作，使我認識到違章操作既阻礙了正常的生產(chǎn)秩序，又損害了企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會形象。誤操作是電力安全生產(chǎn)中危害最大的人為責任事故。其性質(zhì)惡劣，所造成的后果嚴重。誤操作事故發(fā)生的原因(1)有章不循。某些電業(yè)人員安全觀念淡薄，執(zhí)行兩票、三制不夠嚴肅，工作不認真、不負責、怕麻煩，明知自己的行為違章，仍然抱著無所謂的心態(tài)。倒閘操作不核對設(shè)備名稱、編號、位置，不模擬，不唱票，不監(jiān)護，不按操作票順序操作，有的甚至無票操作造成事故。(2)防誤閉鎖裝置存在問題。如有些五防閉鎖裝置由于設(shè)計布點不完善，安裝調(diào)試有遺留問題，錄入操作細則未能校對清楚，根本達不到五防的目的。甚至有的五防閉鎖裝置功能不齊，加之運行維護管理制度執(zhí)行不力，使五防閉鎖裝置失去應(yīng)有的防誤閉鎖作用。還有的防誤閉鎖裝置質(zhì)量不良，經(jīng)常要被迫解鎖，引起操作混亂。而現(xiàn)場運行人員對五防閉鎖裝置的學習和掌握跟不上發(fā)展的要求，無法發(fā)揮五防閉鎖裝置的作用。(3)人為失誤。如不進行驗電或驗電時敷衍了事，造成帶電掛接地線;監(jiān)護人放棄監(jiān)護職責或操作人脫離監(jiān)護，走錯間隔，看錯設(shè)備;接受調(diào)度命令不復誦，造成誤聽;設(shè)備未按規(guī)定實行雙重稱號;操作過程接聽與操作無關(guān)的電話;操作人、監(jiān)護人將矛盾帶到工作中而影響操作安全等。

(4)其它。誤操作事故還與人的生理原因、心理狀態(tài)、情緒影響、注意力集中與否、設(shè)備狀況、管理水平以及工作現(xiàn)場環(huán)境等有密切的關(guān)系。2 如何防止發(fā)生電氣誤操作事故

(1)必須根據(jù)電氣倒閘操作的原則和特點，預(yù)先確定發(fā)生誤操作事故的危險點，并加以認真研究、分析、監(jiān)控。(2)運行管理人員要準確填寫操作票。(3)加強對日常操作行為的監(jiān)督。

(4)必須遵循人的生理和心理規(guī)律，合理安排人力資源。

(5)加強對變電站微機五防閉鎖裝置的管理，嚴防因錯誤解除閉鎖功能而發(fā)生誤操作事故。(6)避開和控制危險點，根據(jù)各變電站的電氣接線和設(shè)備狀況，綜合分析其操作的危險程度，選用危險點少、事故幾率低的操作方法。篇三：電廠學習心得體會 電廠學習心得體會

通過一個階段的學習，我的思想有很大轉(zhuǎn)變，我認識到一電廠必須轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，才能實現(xiàn)又好又快發(fā)展。

與電力系統(tǒng)電廠管理相比，一電廠確實存在許多不足，一是管理機構(gòu)不健全，必要的職能機構(gòu)突缺或兼職；二是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱，缺少必要的設(shè)施、場所；三是所屬企業(yè)還沒有建立一種有效體制機制使一電廠沒有激情和積極性；四是缺少專業(yè)頂尖人才；五是內(nèi)部管理要強化，特備是全面預(yù)算管理、“五型”企業(yè)建設(shè)、標準化建設(shè)等方面；六是要強化推行力的落實；七是所屬企業(yè)對一電廠定位脫離實際；八是要有使一電廠實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

要全面提升對一電廠的管理，一些必要的管理機構(gòu)是應(yīng)該設(shè)置的，如安全、生產(chǎn)、質(zhì)量、技術(shù)、經(jīng)營、節(jié)能減排、實驗、科研等設(shè)置機構(gòu)能使這些工作抓得更實，效果顯著，相反如不不設(shè)置這些機構(gòu)或兼職，則必是消弱了這些方面的管理，而這些方面都是一電廠管的實質(zhì)內(nèi)容是必須抓實的。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是一電廠強化管理的另一個重要內(nèi)容，不能因為眼前利益而忽視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，這是長遠 利益，干什么工作就要有什么設(shè)施、場所、機構(gòu)、人才，如“九項”監(jiān)督工作，這些工作室必須做實的，不能有半點虛假。對一電廠的管理不能是能發(fā)出電供上暖就行了，而應(yīng)把一電廠納入全面的管理當中，一電廠管理的怎么樣，直接反應(yīng)出所屬企業(yè)的管理水平，它是所屬企業(yè)綜合管理的一個縮影，對一電廠應(yīng)建立起一種有效的體制機構(gòu)，起激勵和刺激作用，使一電廠各項管理工作不斷取得新成績，另外一電廠內(nèi)部要強化管理，特別是全面預(yù)算管理，“五型”企業(yè)建設(shè)，標準化建設(shè)等方面。一電廠要健康長遠發(fā)展，離不開各類頂尖人才，但現(xiàn)實情況是各一電廠很少有各專業(yè)人才，這是一電廠實現(xiàn)又好又快可持發(fā)展的最大障礙，這必須應(yīng)引起一電廠決策層的高度重視，多渠道培養(yǎng)各類頂尖人才是一電廠的當務(wù)之急。強化執(zhí)行力的落實對一電廠做實各項管理工作，使各項管理策略、體制、機制落地、開花、生根、結(jié)果具有 現(xiàn)實意義，也是必由之路，強化執(zhí)行力的落實需做好兩方面的工作，一是干部隊伍建設(shè)、一是班組建設(shè)，在干部隊部建設(shè)上首先 要注重干部的質(zhì)量問題，一電廠干部要提高專業(yè)、管理、敬業(yè)等水平，要有較高威信，繼續(xù)發(fā)揮更大的作用，一個人怎么樣應(yīng)由實踐和普通員工評定，這樣有利于真正的人才脫穎而出，關(guān)于一電廠的班組建設(shè)，要從以下幾個方面進行轉(zhuǎn)變方能取得實效，一是必須堅持班組的事班組管；二是必須堅持班組的帳班組算；三是班組承包指標必須體現(xiàn)電力行業(yè)特點；四是轉(zhuǎn)變對班長的定位，班長是最基層的綜合管理員，不是一個工頭；五是廠部為班組服務(wù)。關(guān)于一電廠在所需企業(yè)中的定位，一電廠起著先進隊和排頭兵的作用，一電廠自身要不斷努力，不斷前進，要制定出可行的中長期發(fā)展規(guī)劃，企業(yè)也要制定出能使一電廠實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的中長期發(fā)展戰(zhàn)略，不能只滿足于現(xiàn)狀，企業(yè)興旺，電廠先行。

一電廠機組改成熱電聯(lián)營式，不僅能提高機組的熱效率，機組改成熱電聯(lián)營方式運行后，機組熱效率提高20左右個百分點，更能改善廣大居民的生活質(zhì)量，既有經(jīng)濟效益，又有社會效益，熱電聯(lián)產(chǎn)是對機組乏汽熱能的有效利用，是一種對廢棄能源的再利用，可謂變廢為寶。一電廠應(yīng)堅持走熱電聯(lián)產(chǎn)之路，繼續(xù)進行科研攻關(guān)，使這一項目效益更加顯著，更重要的是熱電聯(lián)產(chǎn)由于提高了機組的熱效率，熱效率可達到45%以上，使中小型發(fā)電機組具有了新的生命力，熱電聯(lián)產(chǎn)大有可為，前景廣闊，熱網(wǎng)循環(huán)水攜帶著汽輪機排汽的熱能進入千家萬戶，為廣大居民送去溫暖，使百姓生活更加溫馨，社會更加和諧，要使熱電聯(lián)產(chǎn)事業(yè)得到不斷發(fā)展，一是要依靠科技進步，不斷進行技術(shù)創(chuàng)新；二是要有一支能打硬仗、技術(shù)過硬、愛崗敬業(yè)的專業(yè)隊伍；三是要統(tǒng)籌兼顧，合理配置熱電比。

所謂主線主要是指機組熱效率、煤耗率和廠用電率及節(jié)能減排指標，這些指標也是電力系統(tǒng)電廠應(yīng)著重抓好的指標，但對一電廠則具有特別主要的意義，機組熱效率如果達不到國家要求就將被關(guān)停，一電廠一般裝機容量不大，不千方百計想方設(shè)法提高這些硬指標，那就是坐以待斃。

提高一電廠機組熱效率（既熱電廠熱效率）除了在技改方面、循環(huán)方式方面、熱能利用率等方面進行科技創(chuàng)新外，還應(yīng)建設(shè)起能調(diào)動所有崗位人員積極性的體制、機制，全員參與、齊心協(xié)力、單靠行政命令或少數(shù)幾個人搞技改是不夠的，可通過指標競賽，績效考評等辦法激發(fā)每一位員工的創(chuàng)新激情，要狠抓各種經(jīng)濟技術(shù)指標，如鍋爐熱效率、主蒸汽壓力、溫度、各種熱損失、排煙溫度、漏風系數(shù)；汽耗率、真空度、端差、排氣壓力和溫度、給水溫度；廠用電量；水質(zhì)合格率、鹽耗量、堿耗量、酸耗量、補水率、取樣化驗準確率；上煤量、煤質(zhì)合格率、煤質(zhì)驗收率、虧噸情況等；儀表準確率、儀表投入率、自動裝置投入率；供暖可靠率、供暖煤耗率、供暖補水率、供暖用電率等，對于這些小指標可通過定額然后承包到車間班組直至每一個人進行細化量化，再算進行考核兌現(xiàn)，經(jīng)濟技術(shù)指標如果達標了，機組熱效率就會得到提高，煤耗率、廠用電率就會下降。

節(jié)能減排工作是一電廠的一個弱項，但這必須是要強化的管理工作，搞好節(jié)能減排工作室一電廠實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，促進人與自然的和諧的必由之路，也是一電廠實現(xiàn)又好又快發(fā)展的重要舉措，從一電廠的現(xiàn)實情況看，制約一電廠節(jié)能減排工作的主要因素還是缺少必要的設(shè)施、場所、機構(gòu)、人才，如有的一電廠除塵方式的是水膜除塵，這是達不到環(huán)保要求的，也沒有專門的機構(gòu)和人才，這使節(jié)能減排陷入維持局面，一電廠又必須高度重視節(jié)能減排工作，要定目標、定制度、定責任、抓落實，努力使一電廠的節(jié)能減排工作趕超先進水平。

對于一電廠而言，自主創(chuàng)新是一種文化，要體現(xiàn)在每一名員工的實際行動中。無論是體制創(chuàng)新、機制創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新等，都需要群策群力、眾志成城，要在全廠掀起學習的熱潮，學經(jīng)營、學管理、學技術(shù)，這是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。通過學習，不斷提高全體員工的綜合素質(zhì)，不斷提高科技創(chuàng)新力，使一電廠實力新增、日新月異、長足發(fā)展。

所屬企業(yè)有了自備電廠，可以實現(xiàn)對電力的靈活調(diào)度，更有利于安全生產(chǎn)。而對于一電廠，由于爐型采用沸騰流化燃燒方式，可以燃燒劣質(zhì)煤或矸石，使公司的綜合成本下降。每年可以創(chuàng)造可喜的經(jīng)濟效益，煤炭實現(xiàn)就地消化，通過一電廠轉(zhuǎn)化為電能和熱能，使企業(yè)不用以現(xiàn)金方式支付大量電費，這也可以列為銷售地銷指標。一電廠信息化、自動化水平相對較高，如集控管理、dcs系統(tǒng)、plc遠動系統(tǒng)等，對所屬企業(yè)科技創(chuàng)新水平起引領(lǐng)作用，也培養(yǎng)了一批技能強、專業(yè)素質(zhì)好的科技人才，為企業(yè)儲存了一批寶貴的人才資源，一電廠的存在對所屬企業(yè)發(fā)展具有重大意義，關(guān)鍵是要改變傳統(tǒng)管理模式，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，增強自主創(chuàng)新力，促進自備電實現(xiàn)又好又快發(fā)展。

第四篇：微電網(wǎng)電能質(zhì)量總結(jié)

微電網(wǎng)電能質(zhì)量相關(guān)問題總結(jié)

0 引言

電能，是電力供應(yīng)方和用電客戶共同保證質(zhì)量的一種特殊商品。不合格的電能質(zhì)量問題會對用戶產(chǎn)生巨大危害。隨著近年來電網(wǎng)中金融行業(yè)、醫(yī)院、精密儀器生產(chǎn)線等敏感性負荷的比例增大，對電能質(zhì)量提出了高的要求。因此，改善電能質(zhì)量對于維護電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行、保障工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、保證科學實驗等具有十分重要的意義。一般來說，電力系統(tǒng)中各種擾動引起的電能質(zhì)量問題可分穩(wěn)態(tài)問題和暫態(tài)問題兩大類。穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題通常是以波形畸變?yōu)橹饕卣?，包括了電壓偏差、頻率波動、諧波、間諧波、噪聲、三相不平衡、閃變、波形下陷等；暫態(tài)電能質(zhì)量問題主要是以頻譜和暫態(tài)持續(xù)時間為特征，包括電壓跌落、電壓驟升、供電短時中斷、暫態(tài)過電壓、電容器充電暫態(tài)等。

微電網(wǎng)是近年來逐漸興起的一種電力組網(wǎng)概念，它是由一系列分布式發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和負荷組成的微型電力網(wǎng)，根據(jù)需要可選擇與配電網(wǎng)并網(wǎng)運行也可選擇獨立運行，能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理。微網(wǎng)一般聯(lián)接于低壓配電網(wǎng)中，電壓等級為380/220V。正常情況下，微網(wǎng)均處于并網(wǎng)狀態(tài)，當檢測到大電網(wǎng)故障、異常或電能質(zhì)量難以滿足指標時，則打開靜態(tài)開關(guān)轉(zhuǎn)為孤島運行直至故障消除。實現(xiàn)兩種模式間的平滑無縫轉(zhuǎn)換是影響微網(wǎng)供電可靠性和電能質(zhì)量的一個重要因素，關(guān)鍵在于靜態(tài)開關(guān)的性能和采用的控制技術(shù)。并網(wǎng)模式下，頻率、電壓的穩(wěn)定交由配電網(wǎng)來支撐調(diào)節(jié)，微網(wǎng)僅輔助調(diào)節(jié)局部電壓和減少無功流動，此時微電源可采用PQ控制。而孤島模式下，需要微網(wǎng)自身維持頻率和電壓的恒定，主要有單主或多主控制、對等控制和基于多代理技術(shù)三種控制思路，但都是由一個或多個微電源采用下垂控制和V/f控制來維持電壓穩(wěn)定。

由于微電網(wǎng)課題愈加受到學者們的密集關(guān)注以及高要求下電能質(zhì)量問題的凸顯，本文即對微電網(wǎng)接入所帶來的影響及相關(guān)解決方法進行簡要的總結(jié)。1 微電網(wǎng)電能質(zhì)量特性總結(jié)

微網(wǎng)接入會對配電主網(wǎng)產(chǎn)生電能質(zhì)量問題，配電主網(wǎng)的電能質(zhì)量問題也會影響微網(wǎng)的供電質(zhì)量，因為微網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)接不僅僅是物理上的相連，而是存在功率、電壓和頻率的交互影響。例如由于連接配電網(wǎng)和微網(wǎng)的靜態(tài)開關(guān)僅在主網(wǎng)電壓失衡嚴重時才會斷開，若主網(wǎng)電壓失衡程度沒有嚴重到引發(fā)靜態(tài)開關(guān)動作，微網(wǎng)就必須承受主網(wǎng)的影響，在公共連接點(PCC)處維持不平衡電壓。如果微網(wǎng)內(nèi)部沒有足夠的功率補償裝置，無法維持電壓和頻率的恒定，其中的敏感負荷就可能不正常運行或斷開，從而使電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題擴散到微網(wǎng)中。

就微網(wǎng)自身來說，微電源的運行特性和控制方法、微電源的接入點和容量、微網(wǎng)運行方式和控制方法、采用的電力電子裝置、儲能設(shè)備及負荷特性都會影響電能質(zhì)量，從而導致微網(wǎng)電能質(zhì)量的檢測、分析、評估和改善較之大電網(wǎng)更為復雜和困難。而其中微電源所引發(fā)的電能質(zhì)量問題尤為凸顯，且風電、光伏發(fā)電等新型間歇式微電源大都采用全控型換流裝置接入，又帶來了更多電能質(zhì)量問題。微網(wǎng)的電能質(zhì)量特殊性是由微電源、負荷及微網(wǎng)運行和控制方法共同決定的，其中主要的電能質(zhì)量問題及特點有以下幾個方面： 1.1 穩(wěn)態(tài)電壓分布變化

微電源的接入會影響微網(wǎng)各點的電壓分布，抬高或降低原有電壓，造成新的問題。傳統(tǒng)電網(wǎng)通常呈輻射狀，穩(wěn)態(tài)運行情況下電壓沿饋線潮流方向逐漸降低，而微電源的接入使得電網(wǎng)潮流復雜化，饋線上傳輸?shù)墓β蕼p小及微電源輸出的無功支撐，減緩饋線各點電壓幅值的減低甚至抬高電壓，負荷減小時微電源接入處電壓可能出現(xiàn)波峰，嚴重時更可能導致電壓超標，電壓升高多少與微電源的位置及容量有關(guān)。微電源也可能帶來低電壓問題，例如饋線中采用了一些補償設(shè)備來調(diào)節(jié)電壓，當微電源處于此類電壓調(diào)節(jié)器的下游，其輸出電壓又是調(diào)節(jié)器負載的重要部分，就可能引起電壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓減小，當微電源無法注入足夠的無功功率，調(diào)節(jié)器下游區(qū)域電壓水平就會降低。此外低電壓水平也可能是由于基于異步發(fā)電機并網(wǎng)的微電源從系統(tǒng)中吸收滯后的無功功率而產(chǎn)生的。1.2 電壓波動和閃變

可再生能源的起動和停運受自然環(huán)境、本地用戶需求等因素的干擾，輸出功率不規(guī)律且變化頻繁，功率的突然變化導致電源和反饋環(huán)節(jié)的電壓控制設(shè)備互相影響，給電壓調(diào)整增加難度。微電源接入位置、數(shù)量、容量和控制方式的不合理 均會直接或間接造成微網(wǎng)內(nèi)明顯的電壓波動和閃變，與負荷的不協(xié)調(diào)運行也會加劇電能質(zhì)量問題。當微電源與本地負荷協(xié)調(diào)運行時會抑制電壓波動，但若微電源與本地負荷功率失衡反而會加劇電壓波動。當微網(wǎng)轉(zhuǎn)為孤島運行模式時，需要協(xié)調(diào)控制維持自身的頻率和電壓，如果沒有足夠的無功補償裝置或儲能元件，就容易導致電壓波動、閃變等問題。1.3 頻率調(diào)節(jié)難度增加

在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中由于存在慣量，通過頻率的輕微調(diào)節(jié)就能滿足負荷變動時的初始功率平衡，再利用功率調(diào)節(jié)器使系統(tǒng)的頻率恢復額定值[27]。而基于電力電子型接口微電源由于原動機響應(yīng)速度較慢且沒有儲備功率，使得慣性較小，無法對負荷的階越變化做出快速響應(yīng)。當微電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)接時可由主網(wǎng)來平衡負荷變化，但轉(zhuǎn)入孤島運行時，為了提高響應(yīng)的快速性、減小電壓和頻率波動，就需更多的功率快速補償措施。1.4 諧波和直流注入

諧波是除了電壓波動、頻率波動之外的電網(wǎng)第三大公害。微電源大多采用電力電子轉(zhuǎn)換器接入微網(wǎng)，其電壓調(diào)整和控制方式與常規(guī)方法有很大不同，對其進行操作不可避免地會引起微網(wǎng)電流、電壓波形畸變，引入諧波污染，開關(guān)器件的頻繁通斷會產(chǎn)生開關(guān)頻率附近的諧波分量，諧波的幅度和階次受轉(zhuǎn)換器工作模式的影響。此外，如微網(wǎng)不采用隔離變壓器而直接接入電網(wǎng)，就有可能向電網(wǎng)注入直流，變壓器和電磁元件可能出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象，造成附近機械負荷發(fā)生轉(zhuǎn)矩脈動。1.5 繼電保護整定困難

新的微電源接入必須配合微網(wǎng)中原有的繼電保護裝置，微電源必須在故障時早于重合閘動作被切除，否則可能引起電弧重燃，導致重合閘失敗。微電源在不同點的功率注入會減小繼電保護的范圍，如果繼電器不具備方向敏感性，則并聯(lián)分支故障時微電源的電流注入會引起本線路繼電器誤動。此外微電源并網(wǎng)減小了感應(yīng)電機和同步電機的臨界切除時間。這些都會影響電網(wǎng)運行的安全性和可靠性。

1.6 短路電流增大

微電源會增大電網(wǎng)的短路電流水平，影響其大小、方向和持續(xù)時間，嚴重程度取決于很多因素，諸如微電源的技術(shù)類型、接入地點、容量、運行模式、滲透率與并網(wǎng)方式及采用的控制技術(shù)等。許多情況下并網(wǎng)側(cè)裝有逆功率繼電器，正常運行時不會向電網(wǎng)注入功率，但配電網(wǎng)故障瞬間微電源可能向電網(wǎng)注入較大電 流，使得短路電流超標，導致斷路器開斷能力不足不能切除故障，擴大了故障范圍危及系統(tǒng)安全。若發(fā)生接地故障時，注入大地的電流過大還會使地電位升高造成反擊，嚴重威脅接地點附近的變電站和人身安全，還會影響通信設(shè)備的正常運行。微電網(wǎng)電能質(zhì)量處理對策

微網(wǎng)中微電源對電能質(zhì)量的最大影響是由于微電源輸出功率的不確定性和所采用的大量電力電子轉(zhuǎn)換裝置帶來的諧波污染和無功損耗，會形成微網(wǎng)“公害”，引發(fā)更為嚴重的電能質(zhì)量問題，因此消除微網(wǎng)諧波污染、進行無功補償提高功率因數(shù)具有十分重要的研究意義。抑制諧波污染問題基本有兩條思路：一種是裝設(shè)附加的諧波補償裝置來抑制諧波，適用于各種諧波源；另一種則是從諧波產(chǎn)生的源頭入手，對諧波源本身進行改造，減少諧波的注入，適用于諧波源是電力電子裝置的系統(tǒng)。而無功補償看似和諧波抑制是兩個相對獨立的電能質(zhì)量問題，但二者之間卻有著緊密的聯(lián)系：產(chǎn)生諧波的裝置大多也是消耗無功功率的裝置，如各種電力電子裝置、變壓器等，而抑制諧波的措施又可用于補償無功功率，如LC濾波器、有源濾波器等。目前微網(wǎng)對于諧波污染及無功不足已經(jīng)有一些可行有效的改善措施，但主要還是加裝補償裝置，包括固態(tài)切換開關(guān)、無/有源電力濾波器、動態(tài)電壓恢復器、靜止無功補償裝置(SVC)等。隨著更易于實現(xiàn)靈活控制的電力電子元件(例如GTO、IGBT等)的發(fā)展，柔性交流輸電(FACTS)技術(shù)也成為改善電能質(zhì)量的有力工具。儲能設(shè)備的發(fā)展也在抑制電壓、頻率波動上發(fā)揮了重要作用。因此，若想進一步提高微網(wǎng)電能質(zhì)量，還需從第二種思路入手，從源頭處減少諧波的注入，即對微電源進行改進，提高其并網(wǎng)電能質(zhì)量。

雖然微電源給微網(wǎng)帶來了更多電能質(zhì)量問題，但也存在改善電能質(zhì)量的獨特優(yōu)勢。首先微電源能及時快速地提供電能，在短時間內(nèi)投入使用滿足系統(tǒng)負荷變化，減少故障，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。其次微電源與電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器的優(yōu)化配置能實現(xiàn)統(tǒng)一控制，統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器、有源電力濾波器等電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器都是基于電力電子技術(shù)，而微電源中采用的電力電子轉(zhuǎn)換器使實現(xiàn)轉(zhuǎn)換器復用功能成為可能，可以改進現(xiàn)有的電力電子設(shè)備吸收、釋放有功和無功，在改善微網(wǎng)電能質(zhì)量的同時還減少了系統(tǒng)的建設(shè)投資，這將是改善微網(wǎng)電能質(zhì)量的一個可行的經(jīng)濟方案。未來的微網(wǎng)逆變技術(shù)的發(fā)展趨勢將會是集合不同的控制方法加以協(xié)調(diào)整合，形成復合控制，在向本地負荷及電網(wǎng)同步傳輸有功功率的同時，也能實現(xiàn)諧波抑制、無功調(diào)節(jié)和故障檢測等多重功能，這將是未來微網(wǎng)電能質(zhì)量治理的一個新的方向。小結(jié)

本文總結(jié)了微電網(wǎng)接入所帶來的電能質(zhì)量各方面的問題。由于微網(wǎng)在不同地點引入了不同容量、不同種類的微電源，具有各自的發(fā)電特性及并網(wǎng)方式，且采用了大量電力電子裝置，帶來特殊電能質(zhì)量問題有別于傳統(tǒng)電網(wǎng)。因此文中重點分析了微網(wǎng)電壓、頻率、電流質(zhì)量、繼電保護及短路容量等方面的特殊性和存在的電能質(zhì)量問題。為了改善微網(wǎng)接入后的電能質(zhì)量，對消除微網(wǎng)諧波污染、無功補償提高功率因數(shù)進行研究具有十分重要的研究意義，文中整理了微網(wǎng)電能質(zhì)量治理的主要思路，為學者進一步研究提供參考。

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第五篇：電能質(zhì)量及其治理新技術(shù)

電能質(zhì)量及其治理新技術(shù)

摘 要：高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對電能質(zhì)量提出了新的要求。電能質(zhì)量的研究與控制問題由此引起了人們的關(guān)注。文章概括介紹了與之有關(guān)的電能質(zhì)量的定義及其等級劃分的問題，并簡要分析了干擾電能質(zhì)量的原因，提出了在電能質(zhì)量檢測與控制中需要深入研究的問題。關(guān)鍵詞: 電能質(zhì)量；補償裝置；檢測；控制策略

引言

信息技術(shù)的發(fā)展，使基于微處理器控制的設(shè)備得到迅速普及和發(fā)展。未來不少用戶對電能的利用都要經(jīng)過電力電子裝置的轉(zhuǎn)換或控制。這些裝置給人們的生產(chǎn)、生活帶來方便和效率的同時，使電力系統(tǒng)的非線性負荷明顯增加，諧波污染加重，從而導致矛盾的局面：系統(tǒng)一方面要承受電力電子裝置帶來的污染，又要用它來消除這種污染，提高電能質(zhì)量。

就全球范圍而言，從80年代末開始電力工業(yè)放松管制，引入競爭機制，開放電力市場成為世界潮流。在電力市場條件下，用戶與供電企業(yè)都在追求自己的最大利益。為了適應(yīng)這種需求，1988年美國的N.G.Hingorani博士提出了Custom Power（用戶電力技術(shù)）的概念，這是一種應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)和控制技術(shù)，按用戶特定要求提供電力供應(yīng)并實現(xiàn)對電能質(zhì)量控制的技術(shù)。我國一些學者稱Custom Power為DFACTS[1]，認為是FACTS技術(shù)在配電系統(tǒng)應(yīng)用的延伸，并做了大量的研究。1996年，日本北海道大學和茨城大學的學者正式提出了與上述概念相似的FRIENDS（Flexible, Reliable and Intelligent Electric eNergy Delivery System），并組織“FRIENDS研究會”。兩者目的都是為了建立靈活、可靠的電力供應(yīng)系統(tǒng)，更好地滿足用戶需求。

目前，各國在電能質(zhì)量問題的研究方面，取得了一些進展，但仍有很多問題難以解決或達成共識。其中較為突出的問題有：電能質(zhì)量的定義及以此為基礎(chǔ)的電能質(zhì)量等級的劃分；對各瞬變量的實時檢測及有效補償；為改進電能質(zhì)量問題，電站、用戶及裝置生產(chǎn)廠家之間的合作與協(xié)調(diào)；合理的電能質(zhì)量評估體系的建立等。為解決這些難題，科研工作者通過不懈的努力，對一些問題提出了獨到的見解，研制出一些新型試驗裝置。日本、美國、德國等發(fā)達國家投入運行的試驗裝置已取得了預(yù)期的效果。電能質(zhì)量及其等級劃分 雖然人們不斷地提及“電能質(zhì)量”這個術(shù)語，但是對電能質(zhì)量的定義仍未能達成共識。文獻[2]認為“電能質(zhì)量”是“任何明顯引起電壓、電流或頻率偏移并由此導致用戶裝置故障或誤動作的電能問題”。IEC（1000-2-2/4）標準將“電能質(zhì)量”定義為“供電裝置正常工作情況下不中斷和干擾用戶使用電力的物理特性”。IEEE Std.1100-1999將“電能質(zhì)量”定義為“滿足電子裝置的運行條件，并能夠以一種與主布線系統(tǒng)及其它相關(guān)裝置相協(xié)調(diào)的方式驅(qū)動、保護電子裝置”。文獻[1]則簡明地表示為“電能質(zhì)量一般是指電壓或電流的幅值、頻率、波形等參量距規(guī)定值的偏差”。

不論如何表達，“電能質(zhì)量”的概念中應(yīng)包括電能供應(yīng)中所要考慮的一切方面，這些方面可以分成如下三類：

（1）電壓和頻率的偏差：過電壓、欠電壓、頻率偏差。

（2）電壓和電流的波形：電壓跌落、電壓突升、電壓波動和閃變、諧波、三相不對稱。（3）供電連續(xù)性：瞬時斷電，暫時斷電，持續(xù)斷電。

每一項的定義，按照IEEE Std．1159-1995，如圖1所示。我國在參考IEC EMC-61000系列標準和IEEE Std標準后，已經(jīng)頒布的電能質(zhì)量系列國家標準有《供電電壓允許偏差》、《電壓允許波動和閃變》、《公用電網(wǎng)諧波》、《三相電壓允許不平衡度》和《電力系統(tǒng)頻率允許偏差》等五項標準。

電能質(zhì)量等級的劃分是以電能質(zhì)量的定義為基礎(chǔ)，以用戶的要求為根據(jù)，以變電站的承受能力為條件所制訂的。每個變電站所連接的負荷類型是各不相同的，而不同的負荷必然會對電能質(zhì)量提出不同的要求。在這些要求高于電站所能達到的水平時，電站就要進行代價利益分析：或者低于用戶提出的標準，或者采取措施，提高本身的供電質(zhì)量，滿足用戶的要求。權(quán)衡折衷之后，對上面提到的各個方面規(guī)定出不同的補償目標，制定出合適的電能質(zhì)量等級。一般而言，常將電能質(zhì)量分為常質(zhì)（normal quality）、優(yōu)質(zhì)（premium quality）、高質(zhì)（high quality）電力三個級別。

[4]3 干擾原因及對策 影響電能質(zhì)量的原因各種各樣，大體可以分為：

（1）內(nèi)因。系統(tǒng)本身接有電弧爐、整流器、單相負荷、大功率電動機等干擾性負荷。這些負荷對電網(wǎng)產(chǎn)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。因此，系統(tǒng)中必須安裝相關(guān)裝置，以及時緩解這些問題，而且還應(yīng)根據(jù)電能質(zhì)量評估體系，利用經(jīng)濟杠桿約束此類用戶對電能質(zhì)量的影響。

（2）外因。雷電、外力破壞、樹枝影響、配電設(shè)備故障、電容器投切、線路切換等都可能干擾系統(tǒng)，造成斷電或電壓變動，甚至影響到相鄰線路，導致有害影響蔓延。現(xiàn)在采取的措施，一是減少故障發(fā)生的次數(shù)和改變排除故障的方式，目前配電系統(tǒng)中的線路主保護是電流保護，該保護最大的缺陷是線路中相當大部分區(qū)域上的故障不能無時延地予以切除，此外即使無時延保護，從檢測出故障到斷路器開斷故障，最快也需要3~6個周波。若是永久性故障，多次重合閘則導致電壓的不斷波動，這在圖2中可以很明顯地看出來。二是降低裝置對電能質(zhì)量問題的敏感性，主要是用戶側(cè)在敏感負荷或關(guān)鍵負荷處安裝補償裝置，這種方法對單個負荷可有直接和明顯的效果，但是受限于補償裝置的容量和價格，應(yīng)用范圍也受到限制。

[5][1]

目前在電能質(zhì)量檢測與控制中，有兩個重要環(huán)節(jié)需要深入探討：

（1）實時準確地檢測。檢測值可能是要濾除的諧波、要補償?shù)臒o功或要平衡的不對稱值等。已經(jīng)出現(xiàn)的檢測方法很多，大多數(shù)的檢測方法在信號平穩(wěn)時，能準確地檢測出干擾值。而這里的“實時檢測”主要是指當信號被干擾時，檢測電路的實時跟蹤速度，目前大多數(shù)的常規(guī)檢測方法很少能做到這一點，而實時性對于持續(xù)時間較短的電壓跌落、突升、閃變、諧波等尤為重要。以諧波檢測方法為例，為提高實時性，文獻[6]~[12]提出了不同的方法，有的是常規(guī)方法的改進，更多的是新理論的靈活應(yīng)用。但這些檢測方法在改進的同時也帶來了新的問題，如要選擇合適的數(shù)學函數(shù)、變換結(jié)果的相位與幅值會出現(xiàn)偏差等，所以它們的有效性還有待進一步研究。

（2）求得補償信號的參考值后，要快速準確地驅(qū)動變流器，產(chǎn)生補償信號。目前出現(xiàn)的控制方法有[13]： 滯環(huán)比較控制、空間矢量控制、無差拍控制等。這些方法各有優(yōu)點，可根據(jù)實際情況靈活選用。無論是檢測還是控制，存在的主要問題都是如何減小以至消除時滯，使補償偏差最小。

電能質(zhì)量控制器（或有源濾波器）的結(jié)構(gòu)一般是：靠近源側(cè)（或負荷側(cè)）連接一并聯(lián)逆變器，靠近負荷側(cè)（或源側(cè)）連接一串聯(lián)逆變器，兩逆變器通過公共的直流電容結(jié)合在一起。串聯(lián)部分的功能為補償各種干擾，并聯(lián)部分的功能為有源濾波、動態(tài)補償無功、為直流電容提供能量等。當在直流側(cè)并聯(lián)能量儲存裝置時，還能使負載不受瞬時停電的干擾。整個電路的三個主要組成部分為檢測電路、控制電路、PWM形成及驅(qū)動電路，如圖3所示。

在圖3的基礎(chǔ)上進行改變，例如只取并聯(lián)側(cè)或只取串聯(lián)側(cè)；使用三相整流橋或三相PWM整流橋；儲能部分采用蓄電池、超導、飛輪或超級電容器，以供應(yīng)短時有功電力；不同的補償目標采用不同的控制方法等，就可以制造出不同的設(shè)備，實現(xiàn)不同的功能。現(xiàn)在，配電系統(tǒng)中應(yīng)用的主要補償設(shè)備大致可以分為兩類：（1）綜合功能補償裝置

這類裝置功能比較齊全，可完成電壓控制、動態(tài)濾波、緩解閃變、低損耗控制無功、供應(yīng)有功電力等多項功能，如電能質(zhì)量控制中心QCC（Quality Control Center）、靜止同步補償器SATACOM（STATic synchronous COMpensator）、統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器PQC等。已有試驗裝置投入實際運行，取得了比較顯著的效果，例如清華大學與河南省電力公司研制的±20Mvar STATCOM已于1999年4月投入現(xiàn)場試運行；西門子已系列生產(chǎn)出基于IGBT的PWM換流器的PQC裝置。（2）單一功能補償裝置

這類裝置的設(shè)計主要針對某一特定電能質(zhì)量問題，如電壓控制、諧波濾除等，功能單一，因此與綜合功能補償裝置相比，控制也較為簡單。對某一電能質(zhì)量問題突出的用戶，此類裝置較為實用。如固態(tài)斷路器（SSB—Solid-State Breaker）和固態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)[14]（SSTS—Solid-State Transfer Switch）、動態(tài)電壓恢復器[16]

[15]

（DVR—Dynamic Voltage Restorer）、有源濾波器（APF—Active Power Filter）等。結(jié)束語

隨著高新技術(shù)的發(fā)展和電力市場的完善，電能質(zhì)量的重要性不言而喻，這關(guān)系到供電企業(yè)、用戶和設(shè)備生產(chǎn)廠家的利益。目前提出的或正在研制的新型補償裝置為解決電能質(zhì)量問題創(chuàng)造了條件，但對電能質(zhì)量問題的認識與研究，在一定意義上講，還剛剛開始，有很多工作要做，如深入認識電能質(zhì)量的含義、制定統(tǒng)一的電能質(zhì)量評估體系以及研制完善的電能質(zhì)量補償裝置等。

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