电能质量限值计算

电能质量整定计算方法引言电能质量整定是保证电力系统正常运行和电能供应质量的重要环节。

通过合理的计算方法可以评估和改善电能质量，进而提高电力系统的稳定性和可靠性。

本文将介绍电能质量整定的计算方法，包括关键指标的计算和电能质量问题的分析。

关键指标计算1. 电压波动和闪变电压波动是指电压在一段时间内呈现出的周期性偏差幅度。

电压波动的计算方法可以通过计算电压的有效值和峰值之差来得出。

而电压闪变是指电压在一段时间内瞬时变化的频率。

电压闪变的计算方法可以通过记录电压的瞬时值，并对其进行统计来得出。

电压波动和闪变的计算方法如下：电压波动 = 电压峰值 - 电压有效值电压闪变 = 电压瞬时变化的频率统计结果2. 谐波谐波是指电力系统中频率为基波频率整数倍的分量。

谐波会导致电流和电压的波形畸变，进而影响电能质量。

谐波分析是电能质量整定的重要内容。

谐波的计算方法可以通过测量电流和电压的波形，然后对其进行频率分析和谐波分量的计算来得出。

谐波的计算方法如下：谐波分量 = 电流或电压的频率分量3. 电流不平衡度电流不平衡度是衡量三相电流不平衡程度的指标。

电流不平衡度的计算方法可以通过计算三相电流之间的差异度来得出。

电流不平衡度的计算方法如下：电流不平衡度 = (最大电流 - 最小电流) / 平均电流电能质量问题分析在进行电能质量整定时，需要对电能质量问题进行全面的分析和评估。

常见的电能质量问题包括电压波动、闪变、谐波以及电流不平衡。

通过计算关键指标，可以获得电能质量问题的详细数据。

进一步分析这些数据，可以确定电能质量问题的原因和解决方法。

结论电能质量整定计算方法的应用可以帮助评估和改善电能质量，提高电力系统的稳定性和可靠性。

通过计算关键指标，可以获得详细数据，进一步分析电能质量问题并提出解决方案。

本文介绍的计算方法为电能质量整定提供了指导和参考。

电能质量国标限值1．各电压等级下的闪变、波动限值/GBT 12326-2008 电能质量电压波动和闪变第4条电压波动的限值任何一个波动负荷用户在电力系统公共连接点产生的电压变动，其限值和电压变动频率、电压等级有关。

对于电压变动频率较低（例如r≤1000次/h）或规则的周期性电压波动，可通过测量电压为均根值曲线U（t）确定其电压变动频率和电压变动值。

电压波动限值见下表。

电压波动限值表r/（次/h）d/%LV、MV HVr≤1 4 31<r≤103* 2.5*10<r≤100 2 1.5100<r≤1000 1.25 1注1：很少的变动频率（每日少于1次），电压波动限值d还可以放宽，但不在本标准中规定。

注2：对于随机性不规则的电压波动，如电弧炉负荷引起的电压波动，表中“*”的值为其限值。

注3：参照GB/T 156-2007，本标准中系统标称电压U N等级按以下划分：低压（LV）UN ≤1kV中压（MV）1kV< UN ≤35kV高压（HV）35kV< UN ≤220kV对于220kV以上的超高压（EHV）系统的电压波动限值可参照高压（HV）系统执行。

第5条闪变的限值5.1电力系统的公共连接点，在系统正常运行的较小方式下，以一周（168h）为测量周期，所有长时间闪变值P h都应满足下表闪变限值的要求。

闪变限值表P h≤110kV>110kV1 0.82．公用电网谐波电压限值/GBT 24337-2009 电能质量公用电网间谐波第4条4.1 220kV及以下电力系统公共连接点（PCC）各次间谐波电压含有率应不大于下表限值。

间谐波电压含有率限值表（%）电压等级频率/H Z<100 100~8001000V及以下0.2 0.5 1000V以上0.16 0.4 注：频率800H Z以上的间谐波电压限值还处于研究中。

3．谐波电流允许值注入公共连接点的谐波电流允许值(一次值)标准电压( KV）基准短路容量(MVA)谐波次数及谐波电流允许值(A)2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 130.38 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 6 100 43 34 21 34 14 24 11 11 8.5 16 7.1 13 10 100 26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9 35 250 15 12 7.7 12 5.1 8.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7 66 500 16 13 8.1 13 5.4 9.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5.0 110 750 12 9.6 6.0 9.6 4.0 6.8 3.0 3.2 2.4 4.3 2.0 3.7标准电压( KV) 基准短路容量(MVA)谐波次数及谐波电流允许值(A)14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 250.38 10 11 12 9.7 18 8.6 16 7.8 8.9 7.1 14 6.5 12 6 100 6.1 6.8 5.3 10 4.7 9.0 4.3 4.9 3.9 7.4 3.6 6.8 10 100 3.7 4.1 3.2 6.0 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.1 35 250 2.2 2.5 1.9 3.6 1.7 3.2 1.5 1.8 1.4 2.7 1.3 2.5 66 500 2.3 2.6 2.0 3.8 1.8 3.4 1.6 1.9 1.5 2.8 1.4 2.6 110 750 1.7 1.9 1.5 2.8 1.3 2.5 1.2 1.4 1.1 2.1 1.0 1.94．不平衡度限值/GBT 15543-2008 电能质量三相电压不平衡第4条4.1 电力系统公共俩节电电压不平衡度限值为：电网正常运行时，负序电压不平衡度不超过2%，短时不得超过4%；低压系统零序电压限值暂不作规定，但各相电压必须满足GB/T 12325的要求。

电能质量的公式
把电能质量定义为电力系统中电能的纯度、连续性和可靠性，在数学上可以用以下公式表示：
电能质量 = 纯度×连续性×可靠性
其中，纯度表示电能波形的纯净程度，通常用谐波失真率（THD）和总谐波畸变率（THDV）来衡量；连续性表示电能的稳定性和连续性，通常用电压闪烁率（Flicker）和电压骤降率（Voltage Sag）来衡量；可靠性表示电能供应的可靠性和稳定性，通常用电压暂降率（Voltage Dip）和故障率来衡量。

综合考虑这三个方面的指标，可以评价电能质量的好坏，从而指导电力系统的设计、运行和维护。

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简目录一、电能质量供电电压偏差二、电能质量电压波动和闪变三、电能质量三相电压不平衡四、电能质量电力系统频率偏差五、电能质量暂时过电压和瞬态过电压六、电能质量公用电网间谐波七、电能质量公用电网谐波八、个人综述二、电能质量供电电压偏差1 范围本标准规定了电网供电电压偏差的限值、测量和合格率统计。

本标准适用于交流50Hz电力系统在正常运行条件下供电电压对系统标称电压的偏差。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不住日期的引用文件，其最新版本适用与本标准。

GB/T 156—2007 标准电压（IEC 60038；2002，MOD）3 术语和定义3.1 系统标称电压（nominal system voltage）用以标志或识别系统电压的给定值。

3.2供电点（supply terminals）供电部门配电系统与用户电气系统的联结点。

3.3供电电压（supply voltage）供电点处的线电压或相电压。

3.4电压偏差（voltage deviation）实际运行电压对系统标称电压的偏差相对值，以百分数表示。

3.5电压合格率（voltage qualification rate）实际运行电压偏差在限值范围内累计运行时问与对应的总运行统计时间的百分比。

4 供电电压偏差的限值4.1 35 kV及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的10％。

4.220 kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7％。

4.3 220 V单相供电电压偏差为标称电压的+7％，-10％。

4.4对供电点短路容量较小、供电距离较长以及对供电电压偏差有特殊要求的用户，由供、用电双方协议确定。

5 供电电压偏差的测量5.1 测量仪器性能的分类测量仪器性能分两类，分别定义如下：A 级性能——来进行需要精确测量的地方，例如合同的仲裁、解决争议等。

电能公式和电能质量计算公式大全电能公式和电能质量计算公式大全电能公式电能公式有W=Pt,W=Ult,（电能=电功率x时间）有时也可用W=U A2t/R=I A2Rt 1 度=1千瓦时=3.6*10A6焦P:电功率W:电功U:电压I:电流R :电阻T:时间电能质量计算公式大全1. 瞬时有效值:刷新时间1s。

（1）分相电压、电流、频率的有效值获得电压有效值的基本测量时间窗口应为10 周波。

①电压计算公式 :相电压有效值，式中的是电压离散采样的序列值（为A、B C相）。

②电流计算公式:相电流有效值，式中的是电流离散采样的序列值（为A、B C相）。

③频率计算: 测量电网基波频率，每次取1s、3s或10s间隔内计到得整数周期与整数周期累计时间之比（和1s、3s或10s时钟重叠的单个周期应丢弃）。

测量时间间隔不能重叠，每1s、3s或10s间隔应在1s、3s或10s时钟开始时计。

（2）有功功率、无功功率、视在功率（分相及合相）有功功率 : 功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位瓦特（W）。

计算公式：相平均有功功率记为，式中和分别是电压电流离散采样的序列值( 为A、B、C相)。

多相电路中的有功功率：各单相电路中有功功率之和。

相视在功率单相电路的视在功率：电压有效值与电流有效值的乘积，单位伏安(VA)或千伏安(kVA) 。

多相电路中的视在功率：各单相电路中视在功率之和。

相功率因数电压与电流之间的相位差(①)的余弦叫做功率因数，用符号cos①表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos①=P/S计算公式：多相电路中的功率因数：多相的有功功率与视在功率的比值。

无功功率：单相电路中任一频率下正弦波的无功功率定义为电流和电压均方根值和其相位角正弦的乘积，单位乏(Var) 。

(标准中的频率指基波频率)计算公式：多相电路中的无功功率：各单相电路中无功功率之和。

电能质量的公式
电能质量是指电力系统中电能的质量特性，包括电压波形、电流波形、电压稳定性、电流稳定性、频率稳定性、谐波等。

下面是电能质量相关的公式：
1. 电压总谐波失真率
THDv = √(V2h)/V1 × 100%
其中，V1为基波电压，V2h为所有谐波电压的平方和。

2. 电流总谐波失真率
THDi = √(I2h)/I1 × 100%
其中，I1为基波电流，I2h为所有谐波电流的平方和。

3. 电压波形失真率
TVD = √(V2d + V2m)/V1 × 100%
其中，V2d为电压直流成分的平方，V2m为电压交流成分的平方。

4. 电流波形失真率
TID = √(I2d + I2m)/I1 × 100%
其中，I2d为电流直流成分的平方，I2m为电流交流成分的平方。

5. 电压波动率
Vrms = √(1/n ×∑(Vn - Vavg)2)
其中，n为采样点数，Vn为第n个采样点的电压值，Vavg为所有采样点电压值的平均值。

6. 电流波动率
Irms = √(1/n ×∑(In - Iavg)2)
其中，n为采样点数，In为第n个采样点的电流值，Iavg为所有采样点电流值的平均值。

7. 功率因数
PF = P/S
其中，P为有用功，S为视在功。

以上是电能质量相关的公式，它们能够帮助我们评估和分析电能质量的各种特性，从而采取相应的措施来提高电能质量。

电能质量简介及其简单计算相关国家标准：1、GB/T 19862-2005电能质量监测设备通用要求.pdf2、电能质量国家标准：2.1、GBT 12325-2003 电能质量供电电压允许偏差.pdf2.2、GB_T15945-1995电能质量电力系统频率允许偏差.pdf2.3、GB_T15543-1995三相电压允许不平衡度.pdf2.4、GB-T14549-1993 电能质量公用电网谐波.pdf2.5、GB 12326-2000电能质量电压波动与闪变.pdf2.6、GB_T18481-2001电能质量暂时过电压和瞬态过电压.pdf3、某电能质量监测装置中的电能质量表计值及其简单计算、测试某电能质量监测装置中的电能质量菜单：●电压、电流不平衡度:不平衡度的表达式式中：U1：三相电压的正序分量方均根值，单位V、U2：三相电压的负序分量方均根值，单位V。

如将上式中U1 、U2 换为I1、I2 则为相应的电流不平衡度εI 的表达式。

例：施加正序电流，A相1<0°A，B相1<240°A，C相1<120°A，毫无疑问，此时电流不平衡度●电压、频率偏差；电压偏差 deviation of voltage：电力系统正常运行的电压偏移。

计算公式如下：例：在该装置中以相电压为基准计算。

仍假定正常运行的线电压为10kV，若某相电压由5774V 下降为2887V，则电压偏差为-50%。

频率偏差frequency deviation：系统频率的实际值和标称值之差。

例：系统额定频率为50Hz，此时为50.02Hz，则频率偏差为+0.02Hz。

●谐波3.1 谐波相关术语定义：基波(分量) fundamental (component)：对周期性交流量进行付立叶级数分解得到的频率与工频相同的分量。

谐波(分量) harmonic (component)：对周期性交流量进行付立叶级数分解得到频率为基波频率大于1 整数倍的分量。

·电能公式和电能质量计算公式大全电能公式和电能质量计算公式大全电能公式电能公式有W=Pt,W=UIt,(电能＝电功率x时间) 有时也可用W=U^2t/R=I^2Rt 1度=1千瓦时=3.6*10^6焦P：电功率W：电功U:电压I:电流R：电阻T:时间电能质量计算公式大全1.瞬时有效值：刷新时间1s。

(1)分相电压、电流、频率的有效值获得电压有效值的基本测量时间窗口应为10周波。

① 电压计算公式：相电压有效值，式中的是电压离散采样的序列值（为A、B、C相）。

② 电流计算公式：相电流有效值，式中的是电流离散采样的序列值（为A、B、C相）。

③ 频率计算：测量电网基波频率，每次取1s、3s或10s间隔内计到得整数周期与整数周期累计时间之比(和1s、3s或10s时钟重叠的单个周期应丢弃)。

测量时间间隔不能重叠，每1s、3s或10s间隔应在1s、3s或10s时钟开始时计。

(2)有功功率、无功功率、视在功率（分相及合相）有功功率：功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位瓦特(W)。

计算公式：相平均有功功率记为，式中和分别是电压电流离散采样的序列值（为A、B、C相）。

多相电路中的有功功率：各单相电路中有功功率之和。

相视在功率单相电路的视在功率：电压有效值与电流有效值的乘积，单位伏安(VA)或千伏安(kVA)。

多相电路中的视在功率：各单相电路中视在功率之和。

相功率因数电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S计算公式：多相电路中的功率因数：多相的有功功率与视在功率的比值。

无功功率：单相电路中任一频率下正弦波的无功功率定义为电流和电压均方根值和其相位角正弦的乘积，单位乏(Var)。

（标准中的频率指基波频率）计算公式：多相电路中的无功功率：各单相电路中无功功率之和。

(3)电压电流不平衡率(不平衡度)不平衡度：指三相电力系统中三相不平衡的程度。

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(1)分相电压、电流、频率的有效值获得电压有效值的基本测量时间窗口应为10周波。

①电压计算公式：相电压有效值，式中的是电压离散采样的序列值（为A、B、C相）。

②电流计算公式：相电流有效值，式中的是电流离散采样的序列值（为A、B、C相）。

③频率计算：测量电网基波频率，每次取1s、3s或10s间隔内计到得整数周期与整数周期累计时间之比(和1s、3s或10s时钟重叠的单个周期应丢弃)。

测量时间间隔不能重叠，每1s、3s或10s间隔应在1s、3s或10s时钟开始时计。

(2)有功功率、无功功率、视在功率（分相及合相）有功功率：功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位瓦特 (W)。

计算公式：相平均有功功率记为，式中和分别是电压电流离散采样的序列值（为A、B、C相）。

多相电路中的有功功率：各单相电路中有功功率之和。

相视在功率单相电路的视在功率：电压有效值与电流有效值的乘积，单位伏安(VA)或千伏安(kVA)。

多相电路中的视在功率：各单相电路中视在功率之和。

相功率因数电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S计算公式：多相电路中的功率因数：多相的有功功率与视在功率的比值。

无功功率：单相电路中任一频率下正弦波的无功功率定义为电流和电压均方根值和其相位角正弦的乘积，单位乏 (Var)。

（标准中的频率指基波频率）计算公式：多相电路中的无功功率：各单相电路中无功功率之和。