电能质量领域发展动态
及电能质量监测系统应用全国电压电流等级和频率标准化技术委员会委员中国电源学会电能质量专业委员会副主任委员
刘军成
junchengL@https://www.doczj.com/doc/2d15106839.html,
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主要内容
一、电能质量问题
二、电能质量国家标准动态
三、电能质量领域值得关注的方向
四、电能质量在线监测系统及其应用探讨
一、电能质量问题
以现象发生时，电网的运行方式进行区分：
1、稳态电能质量问题
2、暂态电能质量问题
狭隘的说，电能质量问题主要表现为电压质量问题及电流波形问题；除频率指标之外，电能质量问题的主要控制手段从无功调控的角度出发。因此从某种意义上来说，电能质量问题主要是一种无功功率问题。
稳态电能质量
?稳态电能质量指标包含下述五个方面：
1、电压偏差（基波无功问题）
（线径、供电距离、潮流分布、调压手段、无功容量）
2、频率偏差（基波有功问题）
3、三相不平衡度（基波负荷配置问题）
4、谐波（非线性问题）
5、电压闪变（非线性无功冲击问题）
谐波污染属于稳态电能质量的突出问题
暂态电能质量
暂态电能质量问题的研究起步较晚，国内刚刚有所认识，它属于稳态电能质量问题的延伸，虽然其发生频度较小，但后果却比较严重；
?暂态电能质量问题其实质就是暂态电压质量问题，或者电网遭受外来干扰侵袭及内部故障、操作所带来的系统冲击问题，其主要性能指标是：电压暂降、暂升及电压短时中断
?其事件特征描述量一般为事件过程的电压“有效值”及其持续时间（有时考虑其上升下降率等）。
?目前，在所有暂态电能质量问题中，电压暂降的影响最为普遍。
二、电能质量国家标准动态
1）GB/T 12325-2008《电能质量供电电压偏差》
2）GB/T 15945 -2008《电能质量电力系统频率偏差》
3）GB/T 15543 -2008《电能质量三相电压不平衡》
4）GB/T 15945 -2008《电能质量电压波动和闪变》
5）GB/T14549 -1993 《电能质量公用电网谐波》
6）GB/T24337－2009《电能质量公用电网间谐波》
7）GB/T19862 -2005 《电能质量监测设备通用要求》
8）GB/T20298-2006《静止无功补偿装置（SVC）功能特性》9）GB/T20297-2006《静止无功补偿装置（SVC）现场试验》10）电特性标准化（Standardising the characteristics of electricity）
11）电压暂降工作组
12）敏感负荷工作组
13）电能质量监测评估工作组
指标参数
基本记录间隔数据简约记录间隔数据简约方法
IEC标准GB
限值
GB
监测
IEC标准GB
限值
GB
测量
IEC
标准
GB
限值
GB
测量
频率
偏差
10s1s/3s/10s3s－－3min－－最大值
电压偏差3s3s
1min
10min
2h
3s10min
2h
3s
1min
10min
2h
3min方均根平均值最大值
闪变10m（Pst）
2h（Plt）2h（Plt）10mi（Pst）
2h（Plt）
－24h－－最大值－
电压不平衡度3s3s3s10min
2h
1min的整数倍3min方均根平均值最大值
谐波3s3s3s10min
2h
－3min方均根－最大值
间谐波3s3s3s10min
2h
3min
10min
2h
3min方均根方均根最大值
EN50160:不同于IEC的地方在于：数据简约方法：平均值方法（“10 min mean RMS value”）。标准指出：during each period of one week, the percentile 95% of the 10 min mean rms value (Uh,sh) of each individual harmonic voltage is the quality index to be compared to the relevant voltage characteristic。
?标准差在0.1～1之间变化情况下，方均根值、均值、50％概率大值三种方法的数据结果差别不大，说明在此期间有50％的时间超过简约结果值；?最大值在标准差小于0.5情况下接近95％概率值，大约是方均根值的1.2倍；当标准差大于0.5后最大值约为95%概率值的1.2倍，当然接近99％概率大值。
组方法
12345678910标准差
0.11020.20940.30420.36260.46610.63180.67800.83240.8683 1.0462最小
3.6954 3.4468 3.2394 3.2329 2.8577 2.3240 2.5510 1.8140 1.7697 1.5389最大
4.2810 4.5268 4.7443
5.0200 5.1880 5.8521
6.1268 5.8502 6.5328 6.2683平均
4.0082 4.0339 3.9600 4.0156 4.0283 3.9725 4.0502 4.0659 3.9996 3.8286方均根
4.0097 4.0393 3.9716 4.0318 4.0549 4.0219 4.1060 4.1494 4.0919 3.9676C50％
4.0108 4.0366 3.9353 4.0204 4.0467 3.9553 4.0780 4.0901 3.9715 3.7753C95％
4.1959 4.4015 4.4751 4.5729 4.8009 4.9364
5.1349 5.6145 5.3161 5.6885C99％ 4.257
3 4.5259 4.719
4 4.9696 5.1474 5.5681 5.7674 5.7937 6.1646 6.1857
三、电能质量领域值得关注的方向
1、电能质量基本特征的认识
技术经济性、参数时变性、需求多样性、非单方面控制性、传导性及其不断发展性
2、智能电网建设与电能质量
3、分布式发电及可再生能源发电引起了新的电质量问题
4、高速列车、动车组等新型交流机车牵引引起的电能质量问题变化
5、电能质量监测
1）进一步的数据挖掘功能：例如基于电能质量在线监测数据的负荷模型分析等等；
2）基于WAMS的电能质量检测数据在智能电网建设中的应用。
6、定制（质）电力（CUSTOM POWER）技术
（一）可再生能源发电引起的电能质量问题
?产生谐波：励磁回路或主回路的整流、逆变设备的引入；?功率波动：风速、日光的波动引起；
?电压冲击：风力发电感应电机的启动产生；
?电压偏差。
同步机风力发电通过逆变器实现并网
PWM技术
SPWM调制
SPWM电路谐波频谱
PWM整流电路
双馈风力发电机组的并网