电能质量-电压偏差

电能质量的指标有哪些
电能质量的指标有哪些
1、电网频率
我国电力系统的标称频率为50赫兹，GB/T15945-2008《电能质量电力系统频率偏差》中规定：电力系统正常运行条件下频率偏差限值为±0.2赫兹，当系统容量较小时，偏差限值可放宽到±0.5赫兹，标准中没有说明系统容量大小的界限。

在《全国供用电规则》中规定“供电局供电频率的允许偏差：电网容量在300万千瓦及以上者为±0.2赫兹；电网容量在300万千瓦以下者，为±0.5赫兹。

实际运行中，从全国各大电力系统运行看都保持在不大于±0.1赫兹范围内。

2、电压偏差
GB/T12325-2008《电能质量供电电压偏差》中规定：35千伏及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称电压的10%；20千伏及以下三相供电电压偏差为标称电压的土7%；220V单相供电电压偏差为标称电压的+7%，-10%。

中华人民共和国国家标准电能质量供电电压允许偏差GB/T 12325-2003Power quality-Admissible deviation of supply voltage中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2003-09-15 发布2004-03-01 实施1 范围本标准规定了供电电压允许偏差。

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标称系统电压的偏差。

本标准不适用于瞬态和非正常运行情况。

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。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 156-2003 标准电压3 术语和定义下列术语和定义适用与本标准。

3.1 标称系统电压nominal system voltage系统设计选定的电压。

［GB 156-2003的3.1］。

3.2 供电端 supply terminals供电部门的配电系统与用户电气系统的联结点。

［GB 156-2003的3.3］。

3.3 供电电压 supply voltage在供电端相对相或相对中性导体的电压。

［GB 156-2003的3.4］。

3.4 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：实测电压－标称系统电压电压偏差（％）＝Х100％标称系统电压4 供电电压的允许偏差4.1 35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称系统电压的10％。

注：如电电压上下偏差同号（均为正或负）时，按较大的偏差绝对值作为衡量依据。

4.2 10 kV及以下三相供电电压允许偏差为标称系统电压的±10%。

4.3 220V单相供电电压允许偏差为标称系统电压的+7％、-10%。

4.4对供电电压允许偏差有特殊要求的用户，由供用电双方协议确定。

衡量电能质量得主要指标随着国民经济得发展,科学技术得进步与生产过程得高度自动化,电网中各种非线性负荷及用户不断增长;各种复杂得、精密得,对电能质量敏感得用电设备越来越多。

上述两方面得矛盾越来越突出,用户对电能质量得要求也更高,在这样得环境下,探讨电能质量领域得相关理论及其控制技术,分析我国电能质量管理与控制得发展趋势,具有很强得观实意义。

由于所处立场不同,关注或表征电能质量得角度不同,人们对电能质量得定义还未能达成完全得共识,但就是对其主要技术指标都有较为一致得认识。

1、衡量电能质量得主要指标(1) 电压偏差(voltage deviation):就是电压下跌(电压跌落)与电压上升(电压隆起)得总称。

(2) 频率偏差(friquency deviation):对频率质量得要求全网相同,不因用户而异,各国对于该项偏差标准都有相关规定。

(3) 电压三相不平衡(unbalance):表现为电压得最大偏移与三相电压得平均值超过规定得标准。

(4) 谐波与间谐波(harmonics & inter-hamonics):含有基波整数倍频率得正弦电压或电流称为谐波。

含有基波非整数倍频率得正弦电压或电流称为间谐波,小于基波频率得分数次谐波也属于间谐波。

5(5) 电压波动与闪变(fluctuation & flicker):电压波动就是指在包络线内得电压得有规则变动,或就是幅值通常不超出0、9～1、1倍电压范围得一系列电压随机变化。

闪变则就是指电压波动对照明灯得视觉影响。

2、电能质量问题得产生2、1电能质量问题得定义与分类电能质量问题就是众多单一类型电力系统干扰问题得总称,其实质就是电压质量问题。

电能质量问题按产生与持续时间可分为稳态电能质量问题与动态电能质量问题。

2、2电能质量问题产生原因分析随着电力系统规模得不断扩大,电力系统电能质量问题得产生主要有以下几个原因。

2、2、1电力系统元件存在得非线性问题电力系统元件得非线性问题主要包括:发电机产生得谐波;变压器产生得谐波;直流输电产生得谐波;输电线路(特别就是超高压输电线路)对谐波得放大作用。

直流配电网中电能质量问题初探潘立群摘要：电能质量问题主要是通过配电系统体现的。

交流配电系统的电能质量问题已得到较为充分的研究和认识，也形成系列标准及解决方案。

本文从这些电能质量问题的产生机理，影响和危害，以及相应的改善措施等方面进行了较为详细的论述，并给出了直流配电网建设初期以及运行过程中如何应对有可能产生的电能质量问题的相关建议。

以期对未来直流配电网电能质量标准的制定提供参考。

关键词：直流配电网；电能质量；电压偏差1直流电压偏差问题1.1直流电压偏差的定义直流电压偏差主要与电能传输的导线线径、供电距离、潮流分布、负荷用电特性等因素有关。

线路电压偏差产生的实质是电流流经直流配网传输线在其内电阻上产生的压降所致。

与交流供电产生的电压降不同，直流线路压降仅与导线电阻相关。

直流电压偏差按照下式进行计算：其中UN表示直流配网额定电压。

1.2直流配电网在电能质量优化方面的优点1.2.1交流配电电网的供电模式为三相供电，终端用电形式却多为单相供电，易产生三相不平衡，而直流配电则没有三相不平衡问题，电能质量得到提升。

1.2.2直流配电系统中直接接入直流负载，不需要配置整流电路和功率因数补偿电路，有效简化了结构，提高了供电可靠性。

另一方面，直流配电网中含有大量的随机性、波动性较大的分布式电源，作为电力系统中连接负荷的最后一个环节，其电能质量面临新的挑战。

直流配电网无论是结构、设备还是控制、运行都有自身的特点，因此，其电能质量问题也有自身的特点。

1.3直流电压偏差限值标准1.3.1维持系统正常运行的电磁兼容特性要求系统正常运行的时候电压太高对器件、线路绝缘带来不利影响，甚至破坏，而电压太小又会导致稳态时电流过大，同时带来损耗、发热、效率等问题。

1.3.2维持电力负荷正常工作特性的要求直流配网通过DC/AC变换器为交流负荷供电，以及通过DC/DC变换器为直流负荷供电，因此直流配网的电压水平应满足交直流负荷的供电需求。

衡量电能质量得主要指标随着国民经济得发展,科学技术得进步与生产过程得高度自动化,电网中各种非线性负荷及用户不断增长;各种复杂得、精密得,对电能质量敏感得用电设备越来越多。

上述两方面得矛盾越来越突出,用户对电能质量得要求也更高,在这样得环境下,探讨电能质量领域得相关理论及其控制技术,分析我国电能质量管理与控制得发展趋势,具有很强得观实意义。

强得观实意义。

由于所处立场不同,关注或表征电能质量得角度不同,人们对电能质量得定义还未能达成完全得共识,但就是对其主要技术指标都有较为一致得认识。

致得认识。

1、衡量电能质量得主要指标、衡量电能质量得主要指标(1) 电压偏差(voltage deviation):就是电压下跌(电压跌落)与电压上升(电压隆起)得总称。

得总称。

(2) 频率偏差(friquency deviation):对频率质量得要求全网相同,不因用户而异,各国对于该项偏差标准都有相关规定。

各国对于该项偏差标准都有相关规定。

(3) 电压三相不平衡(unbalance):表现为电压得最大偏移与三相电压得平均值超过规定得标准。

电压得平均值超过规定得标准。

(4) 谐波与间谐波(harmonics & inter-hamonics):含有基波整数倍频率得正弦电压或电流称为谐波。

含有基波非整数倍频率得正弦电压或电流称为间谐波,小于基波频率得分数次谐波也属于间谐波。

小于基波频率得分数次谐波也属于间谐波。

5(5) 电压波动与闪变(fluctuation & flicker):电压波动就是指在包络线内得电压得有规则变动,或就是幅值通常不超出0、9～1、1倍电压范围得一系列电压随机变化。

闪变则就是指电压波动对照明灯得视觉影响。

响。

2、电能质量问题得产生、电能质量问题得产生2、1电能质量问题得定义与分类电能质量问题得定义与分类电能质量问题就是众多单一类型电力系统干扰问题得总称,其实质就是电压质量问题。

电能质量问题按产生与持续时间可分为稳态电能质量问题与动态电能质量问题。

电能质量标准电能质量即电力系统中电能的质量。

理想的电能应该是完美对称的正弦波。

一些因素会使波形偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。

一方面我们研究存在哪些影响因素会导致电能质量问题，一方面我们研究这些因素会导致哪些方面的问题，最后，我们要研究如何消除这些因素，从而最大程度上使电能接近正弦波。

一、电能的质量指标频率：额定频率：50Hz；频率偏差：±0.2Hz（≥3000MW系统）±0.5Hz（＜3000MW系统）质量标准：正弦波电压和电流见下表。

谐波的危害与抑制：对于电网、电力设备、通讯都会产生负面影响；二、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（％）=（实际电压－额定电压）／额定电压×100％《电能质量供电电压允许偏差》（GB12325－90）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及以上供电以上正、负偏差的绝对值之和小于10%，对电压质量有特殊要求的用户为额定电压的＋5％～－5％；（2）10kV及以下高压供电和低压电力用户为额定电压的＋7％～－7％；（3）低压照明用户为额定电压的＋5％～－10％。

为了保证用电设备的正常运行，在综合考虑了设备制造和电网建设的经济合理性后，对各类用户设备规定了如上的允许偏差值，此值为工业企业供配电系统设计提供了依据。

三、改善电压偏差的主要措施1、就地进行无功功率补偿，及时调整无功功率补偿量，无功负荷的变化在电网各级系统中均产生电压偏差，它是产生电压偏差的源，因此，就地进行无功功率补偿，及时调整无功功率补偿量，从源上解决问题，是最有效的措施。

2、调整同步电动机的励磁电流，在铭牌规定植的范围内适当调整同步电动机的励磁电流，使其超前或滞后运行，就能产生超前或滞后的无功功率，从而达到改善网络负荷的功率因数和调整电压偏差的目的。

电能质量电压偏差基准电压电能质量中的电压偏差基准电压，听起来是不是有点像高大上的科技名词？说白了，简单点，就是我们日常用电时，电压的“标准值”，那种在理想情况下，电压应该保持的一个“基准”水平。

你别说，这个东西对于电器来说，真的是至关重要。

就好像我们吃饭时，想要吃个饭菜合口味，可不能一味地太辣或太咸，不然胃受不了，对吧？电器也是一样，电压如果太高或者太低，它们都会“吃不消”。

比如你家里电压低了，电器就会觉得“饿”了，干脆没力气工作，或者干脆就罢工。

而要是电压过高，那就不太好了，电器也许就会“过度兴奋”，搞得像个冲天的小火箭一样，电器坏了事小，甚至引发火灾事就大了。

所以，电压偏差基准电压的出现，实际上是为了确保电器的“健康”。

说白了，就是给电器一个“合理的标准”，让它们过得舒舒服服，不至于“撑破肚皮”或者“饿得不行”。

要是电压波动很大，哎呦，电器就真的是“肚子疼”，像是坐过山车，跌宕起伏，什么时候“崩溃”都不好说。

一般来说，我们的电力系统都会有一个规定的基准电压，在220伏特左右。

这个值看似普通，但实际上，很多电器都在这个电压下才能“正常运转”，如果偏差太大，电器的寿命就得打个大大的问号。

所以电能质量检测工作，尤其是在电压方面，十分重要。

大家想象一下，如果你整天吃泡面，那泡面的质量总不能老是不好吧，偶尔变变口味，保证电压稳稳的，就像保证饭菜的质量一样，才会让我们“吃”得放心，电器也能安稳地“活”下去。

那为什么要有电压偏差呢？嘿，这可不是说人们随便做个“恶作剧”搞出来的，实际上，电压波动是不可避免的，特别是在负荷较大的时候。

就比如夏天的中午，大家都开着空调，电流需求就大，电压就容易有所波动。

你就像去市场买菜，突然人多了，摊位前排队买菜的队伍一长，价格是不是就会波动一下？电压也是如此，它会根据用电负荷的不同而发生变化。

所以，电力公司会设置一个范围，就是说在这个范围内波动不至于影响设备和家电的正常使用。

衡量电能质量的基本参数电能质量是指电能在供电系统中传输和使用过程中的各种电参数的稳定性、准确性和纯净度等指标。

电能质量的好坏直接影响到电力系统的安全稳定运行以及电能的使用效果。

下面介绍一些衡量电能质量的基本参数。

1. 电压稳定性电压稳定性是指电压波动的幅度和频率。

电力系统中电压波动可能由多种因素引起，如负荷变化、电压调节设备故障等。

当电压波动超出一定范围时，会影响到电力设备的正常运行，甚至会导致设备损坏或停运。

因此，电压稳定性是衡量电能质量的重要参数之一。

2. 电压偏差电压偏差是指电压的偏离程度。

在电力系统中，电压偏差可能由于负荷变化、线路损耗等原因产生。

电压偏差的存在会导致电力设备的工作效率降低，甚至会损坏设备。

3. 频率稳定性频率稳定性是指电力系统中电网频率的稳定性。

电网频率的稳定性直接影响到电力设备的正常运行。

当电网频率波动超出一定范围时，会导致电力设备的正常运行受到影响。

4. 谐波含量谐波是指电力系统中频率为整数倍的基波的倍数的电压或电流分量。

谐波含量是指电力系统中谐波电压或电流分量的大小。

谐波含量的存在会导致电力设备的性能下降，甚至会引起设备损坏。

5. 电能损耗电能损耗是指电能在传输和使用过程中的损耗。

电能损耗的存在会导致电力系统中电能的浪费，同时也会影响到电力设备的使用效率。

6. 电压暂降和电压暂增电压暂降和电压暂增是指电力系统中电压瞬间降低或升高的现象。

电压暂降和电压暂增的存在会影响到电力设备的正常运行，甚至会导致设备损坏。

以上是衡量电能质量的基本参数。

在实际应用中，除了以上参数外，还需要考虑其他因素，如电力系统的容量、可靠性、安全性等。

只有全面考虑各种因素，才能保证电力系统的安全稳定运行，同时也能提高电能的使用效率。

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。