电能质量分析与控制
电能质量分析与控制2
电能质量分析与控制21. 介绍电能质量是指电力系统中电能波形的完整性和稳定性。
在现代社会中，电能质量的好坏对于各行各业的正常运行至关重要。
本文将介绍电能质量的分析与控制方法，并讨论一些常见的电能质量问题及其解决方案。
2. 电能质量分析方法2.1 电能质量参数首先，我们需要了解电能质量的评估参数。
常用的电能质量参数包括电压波形失真率、电压变动、频率偏差等。
这些参数可以通过使用专业的电能质量监测设备进行测量和分析得到。
2.2 电能质量监测为了实时地监测电能质量，可以使用电能质量监测系统。
这些系统可以记录电能质量参数的变化，并生成相应的报表和图表，便于分析和处理。
2.3 电能质量分析电能质量分析是通过对监测数据进行处理和分析，找出电能质量问题的原因和特征。
常见的电能质量问题包括电压波形失真、电压闪变、电压暂降等。
通过对这些问题进行分析，可以采取相应的措施来改善电能质量。
3. 电能质量改善措施3.1 电能质量改善设备通常，为了改善电能质量，可以安装电能质量改善设备。
常见的电能质量改善设备包括无功补偿装置、滤波器、电压稳定器等。
这些设备可以消除电能质量问题，提高电力系统的可靠性和稳定性。
3.2 故障管理另一方面，及时处理电力系统中的故障，也是改善电能质量的重要措施。
故障可能导致电能质量下降，甚至引起设备的损坏。
因此，及时排查和处理故障，对于维护电力系统的正常运行和电能质量的提高至关重要。
4. 电能质量问题案例分析4.1 电压波动电压波动是一种常见的电能质量问题，通常由负载变化引起。
电压波动会影响设备的正常运行，甚至导致设备的损坏。
针对电压波动问题，可以通过安装电压稳定器或调整负载平衡来解决。
4.2 电压暂降电压暂降是指电压瞬间下降的现象，通常由设备启动或故障引起。
电压暂降会导致设备断电、数据丧失等问题。
对于电压暂降问题，可以通过安装不间断电源或改善设备的保护机制来解决。
5. 结论电能质量的分析与控制对于维护电力系统的正常运行至关重要。
电能质量分析与控制-肖湘宁-第四章课后答案
电能质量分析与控制 - 肖湘宁 - 第四章课后答案1. 什么是电能质量分析？电能质量分析是指对供电系统中的电能质量进行定量和定性的评估和分析的过程。
电能质量是指电力系统中电压、电流和频率在电能传输和使用过程中的稳定性、完整性以及与负载之间的关系。
电能质量分析主要涉及以下几个方面：•电压稳定性：评估供电系统中的电压波动和电压偏差，如瞬时电压变化、电压闪烁和电压暂降等。
•电压完整性：评估供电系统中的电压中断和电压波动，如电压暂降、电压峰值等。
•电流稳定性：评估供电系统中的电流波动和电流偏差，如瞬时电流波动、电流不平衡和谐波等。
•电流完整性：评估供电系统中的电流中断和电流波动，如电流暂降、电流峰值等。
通过电能质量分析，可以确定供电系统中存在的电能质量问题，为电能质量控制提供依据和指导。
2. 电能质量控制的重要性电能质量问题会对供电系统的稳定运行和电力设备的正常工作造成影响，甚至可能导致设备故障和损坏，给生产和生活带来不便和损失。
因此，电能质量控制对于保证供电系统的安全、可靠和高效运行至关重要。
电能质量控制的主要目标是减小电能质量问题的发生和影响，确保供电系统稳定，提高电力设备的可靠性和使用寿命。
通过合理的电能质量控制手段和措施，可以降低电能质量问题的风险，提高电力设备的工作效率和生产效益。
3. 电能质量分析与控制方法3.1 电能质量分析方法电能质量分析方法主要包括以下几个方面：3.1.1 基础数据采集与处理对供电系统的电压、电流和频率等重要参数进行采集和处理，获取基础数据。
采集的数据可以通过传感器、数据采集装置等设备进行实时或间断采集。
3.1.2 电能质量监测与评估通过对采集的数据进行监测和评估，分析电能质量问题的发生和影响。
可以使用各种电能质量监测仪器和设备进行实时监测，也可以通过离线方式对采集的数据进行分析和评估。
3.1.3 电能质量参数计算与分析针对电能质量监测数据进行计算和分析，得出各项电能质量参数的数值和指标。
电能质量分析方法与控制技术探讨
电能质量分析方法与控制技术探讨电能质量是指电力系统中电流、电压的稳定性和纹波率，以及电力设备对电能质量的需求程度。
电能质量的不良会导致电力系统的异常运行和设备的损坏。
因此，进行电能质量分析和控制至关重要。
一、电能质量分析方法1.电能质量参数测量：通过测量电压和电流的参数来评估电能质量。
常见的参数有电压的纹波率、电压的波动、电流的谐波含量、电能的三相不平衡度等。
通过参数测量可以了解电能质量的具体情况，为进一步的分析提供数据支持。
2.电能质量事件监测：使用电能质量监测仪器可以记录电压和电流的实时数据，包括瞬时值和波形曲线。
通过对电能质量事件的监测，可以获得电能质量的详细信息，并进行后续的分析和控制。
3.电能质量分析软件：利用电能质量分析软件对电能质量参数和事件数据进行处理和分析。
通过软件可以绘制波形图、频谱图、矢量图等，对电能质量的异常情况进行详细分析，找出问题根源和解决方案。
二、电能质量控制技术1.电力质量改善装置：通过安装电力质量改善设备，如电力滤波器、电力调压器等，来降低电能质量的纹波率和波动度。
这些装置可以滤除电网中的谐波、抑制瞬态电压波动，并提供稳定的电源给用户设备。
2.电力负荷管理：合理管理电力负荷可以减小供电系统的负载波动。
通过采用先进的负荷管理技术，如优化供电方案、负荷分配策略等，可以降低电网的谐波含量和不平衡度，提高电能质量。
3.谐波抑制技术：谐波是电能质量的重要指标之一、采用谐波抑制技术，如使用无谐波源的互连电池系统、安装谐波滤波器等，可以有效降低电网中的谐波含量。
4.频率调节技术：电网的频率稳定性对电能质量有重要影响。
要保持电网频率的稳定，可以采用频率调节技术，如合理调整电源的供电能力、控制负荷的充放电过程等。
综上所述，电能质量分析方法和控制技术是保证电力系统正常运行和设备安全运行的重要工具。
通过合理的电能质量分析和控制手段，可以提高电网的稳定性和设备的可靠性，同时提高电力系统的效率和可持续性。
2电能质量分析与控制
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2电能质量的数学分析方法
2、快速傅里叶变换的应用
FFT在谐波分析仪、电能质量分析仪（离线）、电能质量在线监 测装置中的应用： 同时采集u、I信号，通过FFT分析给出各次谐波幅值、相角、功率 等。
75点：-2.2199E-13 -1.0076E-12i 76点：3.4315E-12 + 192i 77点：-3.0263E-14 +7.5609E-13i
很明显，1点、51点、76点的值都比较大，
附近的点值都很小，可以认为是0，即在那些频率点上的信号幅度为0。
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2电能质量的数学分析方法
如果要提高频率分辨率，则必须增加采样点数，也即采样时间。频率分 辨率和采样时间是倒数关系。
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2电能质量的数学分析方法
信号的时长的截取
截取信号的时长（N数值)决定了所需分开的两个频率之间的最小的频 率间隔。
如：相邻的最小频率间隔是10.2-10=0.2Hz，也就是说你需要把10 和10.2Hz这两个成分分开即可（如果分辨率太高则数据量太长， 浪费计算时间，如果分辨率太低，则无法把这两个频率分开）， 所以可以选择截取的最小时长为t=1/（10.2-10）=5秒。
X (k ) F[x(n)] x(n)e N
n0
利用欧拉公式可以证明：
(k = 0,1, ,N-1)
可见：利用matlab中的函数FFT计算出X（K）乘以2/N，再求模即可 得到上述基于连续信号傅立叶级数的各次谐波幅值计算公式，即 得到各次谐波的真正幅值。
电力系统中的电能质量分析与控制
电力系统中的电能质量分析与控制随着社会的发展，电力供应已成为人们日常生活和工业生产不可或缺的一部分。
然而，电力系统中的功率电子设备、非线性负载和隔离变压器等因素会导致电能质量问题，如电压波动、谐波、电磁干扰等。
这些问题会影响电力系统的可靠性、运行效率和电气设备的寿命，因此，对电能质量进行分析与控制显得至关重要。
电能质量问题的分析电能质量问题主要包括电压波动、电压闪变、谐波、电磁干扰等。
其中，电压波动和电压闪变直接影响电气设备的稳定性，容易导致电气设备的故障和损坏。
谐波会导致电流和电压不平衡，使得电气设备的效率下降和寿命缩短。
电磁干扰会影响电视、广播等电子设备的正常运行。
针对电能质量问题进行分析，需要从掌握电力系统基本知识、了解负载特性、掌握测量和分析技术等方面入手。
电力系统包括了输电系统和配电系统，在输电、配电和用电过程中都可能存在电能质量问题。
输电系统中，需要对电压、电流、功率因数、频率等参数进行监测和分析。
在配电与用电过程中，需要考虑各种负载的特性，为不同负载选择适合的电气设备，并对电气设备进行定期维护和检测。
在测量和分析电能质量方面，需要借助各种先进的测试仪器和软件，如数字电能表、功率质量分析仪等。
此外，需要对各种指标进行评估和分析，如电压总谐波畸变、电能质量总谐波畸变、电能总谐波电流畸变、电压波形畸变等。
电能质量控制的方式电能质量控制的方式主要包括被动控制和主动控制。
被动控制是指通过改进电气设备或电气系统的设计来降低电能质量问题。
例如采用滤波器、调压器、稳压器等装置来改善电压波动、电压闪变等问题。
此外，对于一些灵敏的电子设备，还可以将其制成抗干扰能力强的结构，以缓解电磁干扰等问题。
主动控制是指通过控制系统的方式来调整电气参数，改善电能质量问题。
例如通过降低负载电流、提高功率因数、减少谐波、控制电压等方式来改善电气设备的运行状况。
此外，在主动控制中还可以采用智能控制、协同控制等方式，使得电气系统的运行更加智能化。
电力系统的电能质量分析与控制
电力系统的电能质量分析与控制一、引言电能质量是指电力系统供电能力达到用户要求时电能的一组技术指标。
随着社会经济的发展，人们对电能质量的要求也越来越高。
因此，电力系统的电能质量分析与控制显得尤为重要。
二、电能质量的概念与特征1. 电能质量的概念电能质量即电力系统供电能力与用户用电负载之间的匹配程度，它体现了电力系统对电力负荷的稳定供电能力和对负载供电质量的控制水平。
2. 电能质量的特征（1）稳定性：电能质量要求电能供应的稳定性，即电压和频率的稳定。
（2）均匀性：要求电能的质量对于不同地区、不同用户是一致的。
（3）可靠性：电力系统供电的可靠性，包括对瞬时电压暂降、暂升和暂无电的承受能力。
（4）协调性：电源与负载之间的和谐性，即电源和负载在频率、电压、波形等特性上的协调。
三、电能质量的分类与分析1. 电压质量问题（1）瞬时电压变动瞬时电压变动是指电压在短时间内发生的波动，主要包括电压暂降、电压暂升和电压闪变等。
（2）谐波谐波是指电源电压或电流中频率是电源频率整数倍的非纯正弦组分。
（3）电压波形畸变电压波形畸变是指电源电压的波形在最佳的正弦形状上产生偏离。
2. 频率质量问题频率质量问题主要包括频率偏差和频率稳定度，分别表示电源电压频率与标称频率之间的差距和频率的变动程度。
3. 波形质量问题波形质量问题主要包括电源电压的波形畸变和波形失真程度。
波形畸变是指电压波形在最佳的正弦形状上发生偏离，而波形失真则是指电压波形受到非线性元件引起的扭曲。
4. 电能质量的分析方法（1）数据采集与监测通过采集电能质量监测点的电压和电流数据，可以了解电能质量的状况。
（2）参数计算与评估根据采集到的数据，计算出电能质量指标的数值，用于评估电能质量状况。
（3）故障诊断与分析通过监测数据的对比分析，可以找出电能质量的故障原因，进行故障诊断与分析。
四、电能质量的控制方法1. 电能质量优化技术（1）隔离技术采用隔离技术，将电源与用户隔离，减少电源中的电能质量问题对用户的影响。
电力系统中的电能质量分析与控制
电力系统中的电能质量分析与控制随着现代社会对电力需求的增加，电能质量问题日益突出。
电能质量指的是电力系统中电压、电流、频率等参数的波动情况，以及由此引发的电压波形畸变、谐波等问题。
对电能质量进行分析与控制，能够确保电力系统的稳定运行，降低能源损耗，并保证用户得到高质量的电能供应。
电能质量问题主要包括电压稳定性、电压波动、频率稳定性、谐波以及电能中的电能质量事件。
在电能质量分析中，首先需要对这些问题进行监测与评估，找出问题的原因和影响，并制定相应的解决方案。
电能质量分析的首要任务是对电压稳定性进行评估。
电压波动和闪烁是电压稳定性的两个重要指标。
电压波动是指电压在一段时间内的变化幅度，而闪烁则是指电压短时间内的大幅度变化。
这些问题多因电力系统负荷的变化引起，如大型电动机的启停、突然的负荷变化等。
通过实时监测和记录电压波动和闪烁，可以及时发现问题，并采取措施进行改善。
电压稳定性问题常常与频率稳定性问题相关。
电力系统的频率应该保持在额定值附近，频率的偏离会导致电力设备的运行不稳定和电力负荷的故障。
频率稳定性的评估主要通过对频率变化的监测和分析来实现。
一旦频率偏离额定值太多，需要及时进行控制调节以恢复到正常范围。
除了电压和频率问题，电能质量分析还需要关注电能中的谐波问题。
谐波是指电能中非基波周期的波动，它们会导致电流和电压波形变形，造成设备的运行不稳定和损坏。
通过谐波分析可以了解电力系统中谐波的来源和影响，并采用相应的措施进行控制和消除。
在电能质量控制方面，主要采用的方法包括滤波和电能质量补偿。
滤波是通过电力滤波器对电能进行处理，消除电能中的谐波成分。
电力滤波器可以根据谐波的频率和幅值进行选择，以实现对谐波的消除。
同时，也可以通过增加系统的容量和优化电力系统结构，减小对电能质量的影响。
电能质量补偿是指通过改变电力系统中电能的实际形状，消除电力系统中的电能质量问题。
常用的电能质量补偿装置有无功补偿装置和有源电力滤波器。
电能质量的控制与管理
电能质量的控制与管理电能质量是指电力系统中电能波形的稳定性和纯净性，涉及电压、电流、频率、谐波等多个参数。
在现代社会中，对电力质量的要求越来越高，因为良好的电能质量能够保障电力设备的正常运行，提高生产效率，减少能耗，同时还能减少对电力系统的不稳定性以及环境污染的影响。
本文将讨论电能质量的控制与管理，并探讨相关的技术和方法。
一、电能质量相关问题的分析与分类电能质量问题通常可以分为以下几类：1. 电压波动：包括瞬时电压变化、电压闪变以及电压暂降等。
2. 频率变化：主要表现为频率偏移和频率跳变。
3. 谐波问题：由非线性负载引起的谐波电流和谐波电压。
4. 电压不平衡：主要包括电压不平衡和相序错位。
5. 电力中断：包括短时中断和长时中断。
通过对电能质量问题的分类分析，可以清晰地了解到不同问题的特点和影响，为后续的控制与管理提供指导。
二、电能质量控制的技术方法1. 使用高质量的电力设备和电器设备，减少谐波产生。
可以采用硬件滤波器或者有源滤波器来抑制谐波。
2. 优化电力系统的配置和布线，减少电压降低和不平衡。
合理设计电力系统的电缆、接线盒、开关设备等，减少电阻、电感和电容的影响，提高电能的传输效率。
3. 控制非线性负载和谐波发生源。
采用非线性负载的控制技术，如谐波补偿、无功补偿等，能够减少非线性负载对电能质量的影响。
4. 优化电力系统的保护装置和自动控制系统。
通过合理设置保护装置和自动控制系统，能够及时检测和响应电能质量问题，保护设备的安全运行。
三、电能质量管理的策略1. 建立电能质量监测体系。
选择合适的电能质量监测仪器和设备，对电力系统进行实时的监测和分析，及时发现电能质量问题。
2. 制定合理的电能质量管理标准。
根据不同的行业和企业的需求，制定符合实际情况的电能质量管理标准，明确电能质量的要求和评价指标。
3. 加强电能质量培训和宣传。
培训电力从业人员和用户，提高他们对电能质量重要性的认识，以及掌握基本的电能质量管理技能。
电能质量分析与控制内容完整详细
电能质量分析与控制内容完整详细电能质量是指电力系统中电压、电流和频率等参数的稳定性和可控性，可用于确保电力设备的正常运行和延长设备寿命。
对于现代工业和家庭来说，良好的电能质量是非常重要的。
因为电力设备的故障和电能质量问题会导致生产线停工、设备损坏、能效下降以及电费增加等问题。
1.电能质量分析：电能质量分析是指对电力系统中的电压、电流、频率、谐波、闪变等电能质量参数进行测量和分析的过程。
通过对电能质量参数的测量，可以了解电力系统中存在的问题，并找出导致问题的原因。
常用的电能质量参数测量设备包括电能质量仪器、数字示波器、功率质量分析仪等。
-电压和电流的稳定性分析：通过测量电压和电流的稳定性参数，如瞬时值、标准差、变动系数等，来评估电压和电流的稳定性。
-电能质量参数的谐波分析：用于评估电力系统中的谐波问题，通过测量电压和电流的谐波含量和谐波失真率等参数，来判断谐波的程度，并找出谐波源。
- 电能质量参数的闪变分析：通过测量闪变参数，如闪变Pst、闪变Plt等，来评估电力系统中的闪变问题，并找出闪变源。
-电能质量参数的频率分析：通过测量电力系统中的频率漂移和频率波动等参数，来评估电力系统中的频率稳定性。
-电能质量参数的故障分析：通过测量电力系统中的电压暂降、电压谷值、电压峰值等参数，来判断电力系统中的故障问题，并找出故障源。
2.电能质量控制：电能质量控制是指通过采取控制措施来改善电力系统中的电能质量问题的过程。
电能质量控制的目标是保持电压和电流的稳定，减少谐波和闪变，提供稳定可靠的电力供应。
电能质量控制的方法包括以下几个方面：-电能质量对策：根据电能质量分析的结果，对电力系统中的问题采取相应的对策，如增加补偿装置、调整电流限制器、改变接地方式等。
-谐波滤波器的应用：通过在电力系统中安装谐波滤波器，来消除系统中的谐波，提高电能质量。
-电能质量监测与管理系统：通过安装电能质量监测与管理系统，对电力系统中的电能质量进行实时监测和管理，及时发现问题并采取措施进行调整和改善。
电能质量分析与控制1(课本配套)肖湘宁
2.电压暂降 “暂降”是指工频条件均发根值减小到0.1~0.9p.u.之 间、持续时间为0.5周波至1min的短时间电压变动 现象。 暂降和骤降可以互相替换 图1-10为发生短路故障引起的单相电压暂降的变化波 形。
图1-11为大型电机启 动对电压的影响。 在启动期间，感应 电机将汲取6-10倍的 额定电流。
一般可将负荷分为三类：普通负荷（Common Load）、敏感负荷（Sensitive Load）和重要（要求 严格的）负荷（Critical Load）。
二、当代电力系统对电能质量的要求
电力系统的各个部分都是相互联系的，使用电 双方的相互影响越来越紧密。因此，综合协调处 理电能质量问题至关重要。另外需要注意到，由 于看问题的角度不同，在导致电能质量下降的原 因与责任上，供用电双方往往存在很大的分歧。
表1-2给出了IEEE制定的电力系统电磁现象的特 性参数及分类。它为我们提供了一个清晰描述电 能质量及电磁干扰现象的实用工具。
2.变化型和事件型分类 按照电能质量扰动现象的两个重要表现特征—— 变化的连续性和事件的突发性为基础分成两类。 连续型 （连续出现） 事件型 （突然发生） 图1-3、图1-4所示为供电电压幅值的概率密度函数曲 线和概率分布函数曲线。
一、供电系统运行与电能质量的关系
1.电能质量的基本要求 为保证电能安全经济地输送、分配和使用， 理想供电系统的运行应具有如下基本特性： （1）以单一恒定的电网标称频率（50Hz 或60Hz，我国采用50Hz）、规定的若干电 压等级（如配电系统一般为110kV, 35kV, 10kV,380V/220V）和以正弦函数波形变化的 交流电向用户供电，并且这些运行参数不受 用电负荷特性的影响。
美国乔治动力公司曾组织和实施了一项对电力 部门和电力用户关于电能质量问题起因的调查， 其结果如图1-2所示。据分析，虽然对电力市场的 质量调查还存在分类方法上的不同，但是调查报 告清楚地表明，电力公司和电力用户对引发电能 质量问题的原因的看法往往有很大的分歧，尽管 双方都把2/3的事件起因归咎于自然因素（如雷电 等），但用户仍然认为电力部门在这方面的责任 要比自我测评结果大得多。
电能质量分析与控制概述课件
有源滤波器
一种能够提供谐波补偿的装置，通过向系统注入与谐波相反 的电流来消除谐波。
有源滤波器能够动态地检测和补偿谐波，提高系统的电能质 量。它通常由电力电子设备和控制系统组成，能够实时地检 测和补偿谐波电流。
静止无功发生器
一种能够快速调节无功功率的装置，通过控制电力电子开 关来调节无功电流。
静止无功发生器能够快速地响应系统无功需求的变化，提 高电压的稳定性和电能质量。它通常由多个并联的电容和 电感组成，通过控制电力电子开关的开断来调节无功电流 。
推广电能质量改善技术
推广无功补偿技术
通过安装无功补偿装置，实现对电网中无功功率的有效补偿，提 高功率因数和电压稳定性。
推广有源滤波技术
利用有源滤波器对电网中的谐波进行抑制，减少谐波对电能质量的 影响。
推广电压暂降治理技术
针对电压暂降问题，采用适当的治理措施，保障重要负荷的连续供 电。
提高电力电子设备电能质量
04
电压偏差
衡量电压偏离额定电压的程度 ，是电能质量的重要指标之一
。
频率偏差
衡量电网频率偏离额定频率的 程度，对电力系统的稳定运行
具有重要影响。
波形畸变
反映电压或电流波形偏离正弦 波的程度，主要表现在谐波和
间谐波的含量上。
电压波动和闪变
反映电压幅值的快速波动对用 电设备的影响，可能导致灯光 闪烁或其他设备性能下降。
优化电力电子设备设计
通过改进设备的设计和制造工艺，降低电力电子设备对电能质量 的影响。
加强电力电子设备维护
定期对电力电子设备进行维护和检修，确保设备的正常运行和性能 。
推广智能电网技术
利用智能电网技术实现对电力电子设备的远程监控和调度，提高电 网的运行效率和电能质量。
电能质量分析方法与控制技术探讨
电能质量分析方法与控制技术探讨
一、电能质量分析方法
1、单一参数方法：单一参数法是通过分析电能质量的单一参数来评
价电能质量的，以单一参数作为衡量指标的统计方法，通过对电压、电流、功率等参数进行统计均值、统计方差及回归分析，将每种参数的均值、方
差等作为评价参数，从而对电能质量进行评价。
2、谐波参数方法：谐波参数方法是用谐波参数衡量电能质量，其结
果是定量化的，既可以采用总体的行波参数，也可以采用分别根据频率所
划分的各次谐波各向分量来进行分析。
它主要用于分析功率负荷中各谐波
的比例，常用的方法有：谐波总畸变率、谐波有功畸变率、谐波无功畸变
率等。
3、分布变量方法：分布变量方法是把电压、电流等按变量分布模式
来表示电能质量，主要采用均值、方差、相关系数、偏态度等指标。
这种
方法能够直接反映出电能质量变化的趋势，从而有利于制定有效的改善措施。
4、分解变换方法：分解变换方法是把电压、电流等进行分解变换，
以变换数据的节律性来衡量电能质量。
常用的有波形分析、频谱分析、相
角分析等，这种方法能够更加细致地表征电能质量的变化规律，从而有助
于提高电能质量。
二、电能质量控制技术。
电能质量分析与控制
一、供电系统运行与电能质量的 关系
1、理想供电系统运行的基本特性： 单一恒定的电网标称频率、规定的若干 电压等级和以正弦函数波形变化的交流 电向用户供电，并保证这些参数不受用 电负荷的影响 始终保持三相交流电压和负荷电流的平 衡，用电设备汲取电能应保证最大传输 效率，且各负荷之间互不干扰。
微电网的特点
灵活性：微电网是由微型电源及负荷构成的小型电力系统，与大
系统的主要区别在于其灵活的可调度性； 多样性：微型电源的组成多种多样，既有传统电源，又有可再生
能源。同时，微电网中也包含储能设备，作为系统稳定运行的必
要条件；而负荷的类型也有很多，如敏感型、非敏感型，可控型、 非可控型等；
电力用户为满足其对产品的个性化、 多样性生产的需求，从最大经济利益 出发，在大功率冲击性、非线性负荷 容量迅速增长的同时，更大规模地采 用科技含量高的器件、设备与技术。 越来越多的电力用户采用了微电子技 术、计算机技术、电力电子技术、数 字控制的自动化生产线等，大批新兴 产业迅速崛起。 所以，改变电能质量是一项系统工程。
二、当代电力系统对电能质量的 要求
1、电网与负荷构成的变化主要表现为： 电力系统扩张与联网逐渐形成，系统运 行的安全稳定性和可靠性要求不断提高； 打破原有自然垄断，引进竞争机制，实 施市场化运营，强化环境意识与提高信 息管理水平已势在必行 ； 与计算机技术、通讯技术结合紧密，采 用高新技术以提高电力传输能力和实现 配电自动化的趋势方兴未艾 。（TCSC、 FACTS、HVDC、cus－pow）
电能质量分析与控制
武晓冬
参考书目
电能质量分析与控制 肖湘宁 电能质量概论 程浩忠
课程特点
理论与实际相结合 不是单一课程 可以讲，所有的电力系统故障都与电能 质量问题有关 监测是基础 仿真是手段 治理设备是重点
电能质量分析和控制共96页文档
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
电能质量分析和控制
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
电力系统电能质量分析与控制
电力系统电能质量分析与控制摘要随着工业化进程的加速和科技的不断进步，电力系统已经成为现代社会不可或缺的基础设施之一。
在电力系统中，电能质量是一个重要的参数，它与电力设备的运行稳定性、能源利用效率和供电质量有着密切的关系。
本文对电力系统电能质量分析与控制进行了深入研究，介绍了电能质量的基本概念、分类、指标和影响因素，并提出了相应的电能质量分析和控制方法。
在电能质量分析方面，本文重点探讨了电压、电流、功率因数、谐波和闪变等方面的分析方法，包括传统的频域分析、时域分析和复域分析等方法，以及现代的小波分析、瞬时功率理论和谐波抑制技术等方法。
在电能质量控制方面，本文主要介绍了静态无功补偿技术、动态无功补偿技术、谐波抑制技术和电力电子技术等方法，对其原理、实现方式和应用效果进行了详细的讨论。
本文以电力系统中的变电站为例，设计了一个基于DSP控制器的电能质量控制系统，并进行了实验验证。
实验结果表明，所设计的电能质量控制系统可以有效地改善电能质量，提高供电可靠性和运行稳定性。
关键词：电力系统；电能质量；分析；控制；DSP控制器AbstractWith the acceleration of industrialization and the continuous progress of technology, the power system has become one of the indispensable infrastructure in modern society. In the power system, power quality is an important parameter, which is closely related to the operational stability of power equipment, energy utilization efficiency and power supply quality. In this paper, a deep research is conducted on the analysis and control of power quality in power systems. The basic concepts, classification, indicators and influencing factors of power quality are introduced, and corresponding methods for power quality analysis and control are proposed.In terms of power quality analysis, this paper focuses on the analysis methods of voltage, current, power factor, harmonics and flicker, including traditional frequency domain analysis, time domain analysis and complex domain analysis, as well as modern wavelet analysis, instantaneous power theory and harmonic suppression technology. In terms of power quality control, this paper mainly introduces static reactive power compensation technology, dynamic reactive power compensation technology, harmonic suppression technology and power electronic technology, and discusses their principles, implementation methods and application effects in detail.Taking the substation in the power system as an example, this paper designs a power quality control system based on DSP controller and carries out experimental verification. The experimental results show that the designed power quality control system can effectively improve power quality, improve power supply reliability and operational stability.Keywords: Power system; Power quality;Analysis; Control; DSP controller引言随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，电力已经成为现代社会不可或缺的基础设施之一。
电能质量控制与分析方法
电能质量控制与分析方法随着国民经济的发展，科学技术的进步和生产过程的高度自动化，电网中各种非线性负荷不断增长；各种复杂的、精密的，对电能质量敏感的用电设备越来越多。
随着计算机技术的日益普及，大量基于计算机系统的控制设备和电子装置不仅对供电电能质量异常敏感，同时也加剧了电能质量的进一步恶化。
一、电力系统电能质量问题的产生主要有以下几个原因1.电力系统元件存在的非线性问题。
电力系统元件的非线性问题主要包括：发电机产生的谐波；变压器产生的谐波；直流输电产生的谐波。
此外，还有变电站并联电容器补偿装置等因素对谐波的影响。
其中，直流输电是目前电力系统最大的谐波源。
3.电力系统故障。
电力系统运行的各种故障也会造成电能质量问题，如各种短路故障、自然灾害、人为误操作、电网故障时发电机及励磁系统工作状态的改变、故障保护装置中的电力电子设备的启动等都将造成各种电能质量问题。
衡量电能质量的主要指标：由于所处立场不同，关注电能质量的角度不同，人们对电能质量的定义还未能达成完全的共识，但是对其主要技术指标都有较为一致的认识。
主要指标为国家技术监督局相继颁布的涉及电能质量六个方面的国家标准，即：供电电压允许偏差，供电电压允许波动和闪变，供电三相电压允许不平衡度，公用电网谐波，暂时过电压和瞬态过电压以及供电频率允许偏差等的指标限制。
二、电能质量控制策略与技术1.PID控制。
这是应用最为广泛的调节器控制规律，其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便，易于在中实现。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，应用PID控制技术最为方便。
其缺点是：响应有超调，对系统参数摄动和抗负载扰动能力较差。
2.空间矢量控制。
空间矢量控制也是一种较为常规的控制方法。
其原理是：将基于三相静止坐标系（abc）的交流量经过派克变换得到基于旋转坐标系（dq）的直流量从而实现解耦控制。
常规的矢量控制方法一般采用DSP进行处理，具有良好的稳态性能与暂态性能。
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电力用户为满足其对产品的个性化、 多样性生产的需求，从最大经济利益 出发，在大功率冲击性、非线性负荷 容量迅速增长的同时，更大规模地采 用科技含量高的器件、设备与技术。 越来越多的电力用户采用了微电子技 术、计算机技术、电力电子技术、数 字控制的自动化生产线等，大批新兴 产业迅速崛起。 所以，改变电能质量是一项系统工程。
设立南方电网公司。其经营范围为云南、 贵州、广西、广东和海南。在国家计划 中单列。 区域电网公司按现代企业制度设立，将 区域内的现省级电力公司改组为分公司 或子公司，负责经营当地相应的输配电 业务。区域电网公司可以拥有抽水蓄能 电厂或少数应急、调峰电厂。个别暂时 未纳入重组后发电企业的电厂，可由区 域电网公司代管。
一、供电系统运行与电能质量的 关系
1、理想供电系统运行的基本特性： 单一恒定的电网标称频率、规定的若干 电压等级和以正弦函数波形变化的交流 电向用户供电，并保证这些参数不受用 电负荷的影响 始终保持三相交流电压和负荷电流的平 衡，用电设备汲取电能应保证最大传输 效率，且各负荷之间互不干扰。
4、进入电力市场后
电力企业间竞争加强 用户增加电能质量意识
电力改革的实施方案和现状
由于种种原因的推动，电力体制改 革终于在 2002年底正式实施。 1) 实行厂网分开 将国家电力公司管理的资产按照发 电和电网两类业务划分，并分别进行资 产、财务和人员的重组。属地方政府和 其它部门管理的电力企业，也要实行厂 网分开。以小水电自发自供为主的供电 区，要加强电网建设，适时实行厂网分 开。
4）建立电力调度交易中心
在区域电网公司经营范围内，根据各地电网 结构、负荷分布特点及地区电价水平的集体 情况，设臵一个或数个电力调度交易中心， 由区域电网公司负责管理。电力调度交易中 心之间实行市场开放。 （华东和华中的模拟电力市场）
5）国务院下设国家电力监管委员会 该机构为国务院直属事业单位，按国家授 权履行电力监管职责。电力监管委员会按照 垂直管理体系设臵，向区域电网公司电力调 度交易中心派驻代表机构。其主要职责为： 制定电力市场运行规则，监管市场运行， 维护公平竞争； 处理电力市场纠纷；负责监督社会普遍服 务政策的实施。 根据市场情况向政府价格主管部门提出调 整电价建议； 监督检查电力企业生产质量标准，颁布和 管理电力业务许可证。
第一章 电能质量概论
第一节 概述
电能是一种由电力部门向用户提供，并 由供、用双方共同保证质量的特殊商品。 起初，人们把电力系统运行中电压和频 率偏离标称值的多少作为检验电能质量 的主要指标。 之后，新型电气设备的应用会向电力系 统注入各种电磁干扰，对系统和设备的 安全运行造成影响。
因此，人们意识到电力部门只要将 电能“如数”的传送到电力用户， 并保证一定的供电连续性即可满足 需求的想法是不完善的。 提出了现代电能质量问题 最终要形成全面的电能质量监督管 理体系。
二、当代电力系统对电能质量的 要求
1、电网与负荷构成的变化主要表现为： 电力系统扩张与联网逐渐形成，系统运 行的安全稳定性和可靠性要求不断提高； 打破原有自然垄断，引进竞争机制，实 施市场化运营，强化环境意识与提高信 息管理水平已势在必行 ； 与计算机技术、通讯技术结合紧密，采 用高新技术以提高电力传输能力和实现 配电自动化的趋势方兴未艾 。（TCSC、 FACTS、HVDC、cus－pow）
电能质量分析与控制
武晓冬
参考书目
电能质量分析与控制 肖湘宁 电能质量概论 程浩忠
课程特点
理论与实际相结合 不是单一课程 可以讲，所有的电力系统故障都与电能 质量问题有关 监测是基础 仿真是手段 治理设备是重点
本课程讲授的主要内容
传统电能质量问题 现代电能质量问题 电能质量综合评估 电能质量综合治理 电能质量检测仪器及电能质量监测网 电能质量分析软件 电能质量数据处理
2、长期以来，人们习惯把电能质量 ＝供电可靠性。 传统负荷对短时间的电压变化基本 没反映，只在供电中断时才不能正 常工作。 因此，只用指标RS－1来评价
3、负荷敏感度
负荷敏感度：负荷对电能质量问题的敏 感程度。 某半导体厂：从未发生停电，但一次几 十毫秒的电压暂将就会造成生产线工作 紊乱，产品报废。 新型用电设备：变频装臵、大容量并联 电容器补偿装臵，以及非线性、冲击性 和波动性负荷。
电能供应充足，即向电力用户的供电 不中断，始终保证电气设备的正常工 作与运转，并且每时每刻系统中的功 率供需是平衡的。 因此得到了供电系统电能质量的基本 要求：电压合格、频率合格、连续供 电。
电压合格 频率合格 连续供电
2、电能质量的特征
电力系统的电能质量始终处在动态变化中； 电力系统是一个整体，其电能质量状况相互 影响； 电能质量扰动具有潜在危害性和广泛传播性； 有些情况下用户是保证电能质量的主体部分 对电力系统的电能质量指标进行综合评估非 常困难； 控制和管理电力系统电能质量是一项系统工 程。
3) 重组电网资产，建立国家电网公司和南方 电网公司 由国务院授权国家电网公司，作为原国家 电力公司管理的电网资产出资人代表。国家 电网公司按照国有独资形式设臵，在国家计 划中实行单列。 设立华北（含山东）、东北（含内蒙古东 部）、西北、华东（含福建）、华中（含重 庆、四川）电网公司。 这些区域电网公司的 经营范围内，原国家电力公司资产比重较大， 其组建工作由国家电网公司负责，各地方以 所拥有的电网尽资产比例为基础参股，组建 区域电网有限责任公司或股份有限公司。西 藏电力企业由国家电网公司代管。
中国华能集团 中国大唐集团 中国华电集团 中国国电集团 2) 重组国家电力公司管理的发电资产， 中国电力投资集团
按照建立现代企业制度要求组建若干独 立的发电企业。 通过重组形成五大全国性发电企业， 由国务院授权经营，分别在国家计划中 实行单列。发电资产重组综合了考虑电 厂的资产质量和所在地域条件等，进行 合理组合。每个发电企业在各电力市场 中的份额原则上不超过20%。