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电能质量讲座北京博电新力电力系统仪器有限公司1 前言电力系统中, 理想的电压应具备下列特点:★频率稳定,我国电力系统频率为50 Hz。
★波形为正弦波。
★电压幅值稳定，且为规定值，如：0.38kV、10kV等等。
★三相间相位依次相差120度。
但随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中增加了大量的非线性负载，引起电网电流、电压波形发生畸变，产生电网的谐波污染。
另外，冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且使得电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重，这些对电网的不利影响不仅会导致供用电设备本身的安全性降低，而且会严重削弱和干扰电网的经济运行，造成对电网的公害。
为此，国家技术监督局相继颁布了涉及电能质量六个方面的国家标准，即：GB/T 15945-2008 电能质量电力系统频率偏差GB/T 12325-2008 电能质量供电电压偏差GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变GB/T 14549-93 电能质量公用电网谐波GB/T 15543-2008 电能质量三相电压不平衡GB/T 18481-2001 电能质量暂时过电压和瞬态过电压电能质量的国家标准就是从不同方面描述和规定电压和电流的这种非理想状态。
2 供电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（％）=（电压测量值－系统标称电压）/系统标称电压×100％《电能质量供电电压偏差》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：（1）35kV及以上供电电压正负偏差的绝对值之和不超过标称电压的10％，如偏差同号，按较大的偏差绝对值作为衡量依据。
（2）20kV及以下三相供电电压允许偏差为标称电压的－7％～＋7％；（3）220V单相供电电压允许偏差为标称电压的－10％～＋7％。
电力系统中电能质量监测的使用教程电能质量是指电力系统中供电质量的一种指标，它关系到电力设备的运行稳定性和用户电器设备的正常使用。
在电力系统中，为了确保电能质量的可靠和稳定，电能质量监测变得至关重要。
本文将为您介绍电力系统中电能质量监测的使用教程，帮助您了解如何进行电能质量监测及相关的基本知识。
一、电能质量监测的概述电能质量监测主要从电压波形、电流波形、电压偏差、频率偏差、电压暂降/电压暂升、瞬时停电等几个方面对电能质量进行监测。
当电能质量出现异常时，监测系统将发出报警信号，以便及时采取措施避免设备损坏。
二、电能质量监测的设备1. 电能质量分析仪：电能质量分析仪是一种专门用于电能质量监测的设备，它可以测量和分析电压、电流、功率因数、谐波等参数，帮助用户了解电能质量的情况。
2. 数据记录仪：数据记录仪可以自动采集和存储电能质量的相关数据，方便后续的数据分析。
它通常具有长时间的数据记录能力和较大的存储容量。
3. 传感器：传感器是用于直接测量电压和电流等参数的装置，可以通过与电能质量分析仪和数据记录仪连接，将实时数据传输到设备中。
三、电能质量监测的步骤1. 安装传感器：首先，需要将传感器正确安装在被测电路上。
通常，传感器需要连接到变压器的输入和输出端子上，确保获取准确的电能质量数据。
2. 连接设备：将电能质量分析仪和数据记录仪与传感器连接。
根据设备的说明书，正确连接传感器和设备，确保数据能准确地传输到设备中。
3. 设置参数：根据实际情况，设置电能质量分析仪和数据记录仪的参数。
例如，设置记录的时间间隔、存储容量、记录模式等。
确保设备能够按照预期工作。
4. 开始监测：一切准备就绪后，开始对电能质量进行监测。
电能质量分析仪会根据预设的参数实时监测电能质量的情况，并将数据传输到数据记录仪中。
5. 数据分析：监测一段时间后，将数据记录仪中的数据导出到计算机中进行分析。
根据需要，可以制作数据报告、生成图表、寻找异常等。
电力系统中的电能质量监测与分析电力系统是现代社会运行的重要组成部分，电能质量作为电力系统的一个重要指标，直接关系到电力设备的正常运行以及用电设备的安全使用。
因此，电力系统中电能质量的监测与分析显得尤为重要。
本文将从电能质量的定义、监测方法以及分析技术等方面进行探讨。
一、电能质量的定义电能质量是指电力系统中电能供应的可靠性、稳定性以及对用电设备造成的有害影响程度。
在电力系统中，电能质量问题主要包括电压波动、频率偏差、谐波、电压暂降暂升、电压闪变等。
二、电能质量监测方法电能质量的监测是通过收集和分析电网中的电能质量参数来实现的。
目前常用的电能质量监测方法主要有以下几种。
1. 现场测量法：通过在电力系统中设置电能质量监测设备，实时采集和记录电能质量数据。
监测设备可以是便携式或固定式，根据需要选择合适的设备进行监测。
2. 远程监测法：利用通信技术，将电能质量监测设备与数据中心相连，通过远程通信方式实时传输电能质量数据。
远程监测法可以实现对大范围电力系统的监测和分析。
3. 数据采集法：通过对电力系统中的各种设备进行数据采集，获取电能质量相关参数。
数据采集可以通过传感器、电能质量仪器等设备进行，采集到的数据用于后续的分析和处理。
三、电能质量分析技术电能质量分析技术是对电能质量监测数据进行处理和分析，以便得出有关电能质量问题的结论。
常用的电能质量分析技术有以下几种。
1. 统计分析法：通过对电能质量数据进行统计分析，得出电能质量参数的概率分布、相关系数等信息。
统计分析法可以帮助发现电能质量问题的规律和趋势。
2. 谐波分析法：对电能质量中的谐波进行分析，确定谐波的频率、幅值等参数。
谐波分析法可以帮助发现谐波产生的原因以及采取相应的补救措施。
3. 波形分析法：对电能质量波形进行分析，判断电压波形的稳定性、失真程度等。
波形分析法可以帮助发现电能质量问题的具体情况。
4. 时频分析法：对电能质量数据进行时域和频域分析，得出电能质量的时变特性以及频域分布情况。
电能质量电压测量误差检定及频率测量误差检定电能质量分析仪可以对电压偏差、频率偏差等电能质量指标参数进行检测，那么如何对电能质量分析仪的电压测量误差、频率测量误差进行检测呢?下面本文对电能质量电压测量误差检定及频率测量误差检定进行介绍。
一、电压测量误差检定1.标准源法采纳标准电压源输出，对于单通道被检仪器选取5~10个点；对于多通道被检仪器每个通道均应当检定，同样可参考单通道被检设备选取5~10个检定点。
标准要求检测被测仪器设备电压偏差不大于0.5%。
图示：标准源法电压误差检定示意图设置标准电压输出标准电压Us，并记录被检仪器示值Ux，则被检仪器的相对误差按下式计算：式中：ru——被检仪器的电压相对误差，%；Ux——被检仪器电压示值，V；Us——电压标准值，V。
2.直接比较法当标准电压源的精确度不能满意要求，而电压稳定度较高时，可作为一般稳压源使用，配上标准电压表，用直接比较法进行检定。
对于单通道被检仪器选取5~10个点；对于多通道被检仪器每个通道均应当检定，同样可参考单通道被检设备选取5~10个检定点。
电能质量分析仪电压测量偏差不大于0.5%。
图示：直接比较法电压测量误差检定示意图根据上图所示连接设备，设标准电压表显示值为Us，被检仪器显示值为Ux，按下式计算被检仪器的相对误差。
式中：ru——被检仪器的电压相对误差，%；Ux——被检仪器电压示值，V；Us——标准电压显示值，V。
二、频率测量误差的检定1.标准源法采纳标准的信号发生器，选定被检电能质量分析仪的额定电压，对于额定频率为50Hz的，在其频率测量范围内以50Hz为基准匀称的选取5~10个频率点；对于额定频率非50Hz的，可依据用户需求选取5~10个频率点。
标准规定频率测量误差不大于0.01Hz。
图示：标准源法频率测量误差检定示意图根据上图所示完成设备接线，设置标准信号发生器输出标准频率fs，记录被检电能质量分析仪fX，则被检设备的肯定误差根据下式计算：式中：△f——被检仪器的频率测量误差，Hz；fX——被检仪器频率示值，Hz；fs——频率标准值，Hz。
电力系统中的电能质量改善与监测在现代社会，电力已经成为我们生活和生产中不可或缺的能源。
从家庭中的各种电器设备到工业生产线上的大型机器，都离不开稳定、优质的电能供应。
然而，由于电力系统中存在着各种各样的因素，电能质量往往会受到影响。
这不仅可能导致设备故障、降低生产效率，还可能对整个电力系统的安全稳定运行构成威胁。
因此，电能质量的改善与监测成为了电力领域中至关重要的课题。
电能质量问题的表现形式多种多样，常见的包括电压波动与闪变、谐波失真、电压偏差、三相不平衡等。
电压波动与闪变会使灯光闪烁，影响视觉舒适度，甚至可能对一些敏感设备的正常运行造成干扰。
谐波失真则可能导致电气设备过热、损耗增加，缩短设备的使用寿命。
电压偏差过大可能会使设备无法正常工作，而三相不平衡则会增加线路损耗，影响电力系统的经济性。
那么，造成这些电能质量问题的原因又是什么呢？首先，非线性负载的广泛应用是一个重要因素。
像电力电子设备、电弧炉、整流器等非线性负载会向电网注入谐波电流，从而导致谐波失真。
其次，电力系统中的故障，如短路、接地等，会引起电压波动和暂降。
此外，分布式电源的接入，如太阳能、风能等可再生能源，由于其输出功率的波动性和不确定性，也可能对电能质量产生影响。
为了改善电能质量，我们采取了一系列的措施。
在电力系统规划和设计阶段，就需要充分考虑电能质量的要求，合理选择电源、线路和变压器等设备的参数和型号。
对于已经存在的电力系统，可以采用无功补偿装置来提高功率因数，减少无功功率的传输，从而降低电压波动和损耗。
静止无功补偿器（SVC）和静止同步补偿器（STATCOM）是常见的无功补偿设备，它们能够快速响应系统的无功需求，有效地稳定电压。
有源电力滤波器（APF）则是用于消除谐波的有效装置。
它能够实时检测谐波电流，并注入与之大小相等、方向相反的补偿电流，从而实现谐波的消除。
此外，通过合理调整变压器的分接头，可以改善电压偏差问题。
对于三相不平衡的情况，可以采用三相平衡装置来实现负载的平衡分配。
电力系统中的电能质量监测与控制前言电力系统的电能质量是指电能在传输和分配过程中的电压、电流和频率等参数的稳定性和准确性。
电能质量的好坏直接影响到电力系统的可靠性和稳定性，对于保障电力供应的安全和稳定起着至关重要的作用。
因此，电能质量的监测和控制是电力系统中必不可少的一项工作。
本文将重点介绍电力系统中的电能质量监测与控制技术。
一、电能质量监测电能质量监测是指通过合适的仪器设备对电力系统中的电能质量参数进行实时监测和记录。
通过电能质量监测，可以及时了解电力系统中存在的电能质量问题，为后续的质量控制提供数据支持。
电能质量监测的主要参数包括电压的波动和闪变、电流的谐波畸变和不平衡以及频率的稳定性等。
在电能质量监测中，电压的波动与闪变是最常见的问题。
波动是指电压在较长时间范围内呈现周期性的变化，如电压的缓慢变化。
闪变是指短时间内电压的剧烈变动，如电压的瞬时跳变。
对于波动和闪变的监测和控制，可以采用电压监测仪进行实时监测，当电压波动和闪变超过设定的阈值时，可以通过负载调整或接地措施来控制电能质量。
另外，电流的谐波畸变和不平衡也是电能质量中需要监测和控制的参数。
谐波畸变是指非线性负载产生的电压和电流的谐波成分超过国家标准的限定值。
不平衡是指三相电压或电流的不一致性。
对于谐波畸变和不平衡的监测和控制，可以采用谐波分析仪和不平衡度仪进行实时监测，当超过设定的阈值时，可以通过谐波滤波器和相位补偿器等设备来控制电能质量。
频率的稳定性是电能质量中的另一个重要参数。
电力系统中，频率的稳定性是由发电机组的运行状况决定的。
通过频率测量仪可以实时监测电力系统中的频率，当频率超过设定的阈值时，可以通过发电机组的调速系统对频率进行控制，维持系统的稳定。
二、电能质量控制电能质量控制是指通过采取合适的措施，降低电能质量问题的发生和影响，保障电力系统的稳定性和可靠性。
电能质量控制的主要方法包括负载平衡、电压调节、谐波滤波和相位补偿等。
负载平衡是指对电力系统中的三相负载进行合理的分配，保持三相负载的均衡性。
电力系统中的电能质量监测与分析方法在当今社会，电力系统的稳定运行对于各个领域的正常运转至关重要。
电能质量的优劣直接影响着电力设备的性能、使用寿命以及生产效率。
因此，对电能质量进行有效的监测与分析是保障电力系统可靠运行的关键环节。
电能质量问题的产生原因多种多样。
一方面，电力系统中的非线性负载，如电力电子设备、电弧炉等，会导致电流和电压的波形发生畸变，产生谐波。
另一方面，电力系统中的故障、雷击、开关操作等暂态事件也会影响电能质量。
此外，供电电压的波动、三相不平衡等问题也较为常见。
电能质量监测是获取电能质量信息的重要手段。
监测设备通常包括传感器、数据采集单元和数据传输单元等。
传感器用于测量电压、电流等电气量，数据采集单元将传感器采集到的数据进行数字化处理，而数据传输单元则将处理后的数据传输到监测中心。
在监测点的选择上，需要综合考虑电力系统的结构、负载分布以及可能出现电能质量问题的区域。
一般来说，在变电站的母线、重要的用户进线端以及关键的电力设备附近设置监测点，能够较为全面地获取电能质量信息。
电能质量的分析方法众多，其中谐波分析是一项重要内容。
快速傅里叶变换（FFT）是常用的谐波分析方法，它能够将时域信号转换为频域信号，从而确定各次谐波的含量和相位。
但 FFT 存在频谱泄漏和栅栏效应等问题，为了提高谐波分析的精度，一些改进的算法如加窗FFT 被广泛应用。
电压波动和闪变的分析也是电能质量分析的重要方面。
电压波动通常用相对电压变动值 d 来表示，而闪变则通过视感度系数来评估人眼对电压波动的敏感程度。
常用的分析方法包括平方检测法、有效值检测法等。
三相不平衡的分析则需要计算三相电压或电流的不平衡度。
常用的方法有对称分量法，将不平衡的三相量分解为正序、负序和零序分量，从而定量评估三相不平衡的程度。
电能质量的评估指标众多，包括电压偏差、频率偏差、谐波含量、电压波动和闪变、三相不平衡度等。
综合运用这些指标，可以对电能质量的整体状况进行全面评估。
电力系统中的电能质量监测与分析方法在当今社会，电力已成为人们生活和生产中不可或缺的能源形式。
随着各种电力电子设备、非线性负载的广泛应用，电力系统中的电能质量问题日益凸显。
电能质量的优劣直接影响着电力设备的正常运行、生产效率以及产品质量。
因此，对电能质量进行有效的监测与分析具有重要的意义。
电能质量通常包括电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动与闪变、三相不平衡等多个方面。
为了全面、准确地监测和分析电能质量，需要采用多种技术和方法。
首先，电能质量监测设备是获取电能质量数据的关键。
这些设备通常包括传感器、数据采集单元和通信模块等。
传感器用于测量电压、电流等电气参数，数据采集单元将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，并进行初步处理和存储，通信模块则负责将数据传输到监测中心或上位机系统。
在监测点的选择上，需要根据电力系统的结构和负荷分布进行合理规划。
一般来说，重要的变电站、发电厂出线、大型工业用户进线等位置都是重点监测对象。
通过在这些关键节点安装监测设备，可以及时发现电能质量问题，并为后续的分析和治理提供数据支持。
电能质量数据分析是整个监测与分析过程中的核心环节。
常用的数据分析方法包括时域分析、频域分析和基于数学模型的分析等。
时域分析主要是对电压、电流等信号在时间轴上的变化进行研究。
通过观察信号的幅值、波形等特征，可以判断是否存在电压偏差、电压波动等问题。
例如，电压幅值长时间偏离额定值，可能表示存在电压偏差；电压幅值的快速变化则可能是电压波动的表现。
频域分析则是将时域信号转换到频域进行研究。
通过频谱分析，可以确定信号中所含的谐波成分及其含量。
谐波是电能质量中的一个重要问题，它会导致电力设备发热、增加损耗、降低效率，甚至影响设备的正常运行。
因此，准确地检测和分析谐波对于保障电能质量至关重要。
基于数学模型的分析方法则是通过建立电力系统的数学模型，对电能质量问题进行理论分析和计算。
这种方法可以帮助我们深入理解电能质量问题的产生机理，并为治理措施的制定提供理论依据。
