电能质量及其控制
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• 80年代以来，电力电子装置的整流器及变频装置、炼钢电 弧炉、电气化铁路和家用电器等负荷的迅速发展。
• 针对一些典型的工业用户通过安装无源滤波器、SVC （Static Var Compensator，静止无功补偿器）等装置， 进行谐波甚至谐波、电压波动、三相不平衡及功率因数的 综合治理与补偿。
1.2 对电能质量认识过程
1
电能质量的基本概念
2
系统中电能质量实例
3
电能质量的预防维护
4
问与答
您遇到过以下问题吗？
停电 白炽灯闪烁
电能质量不合格导致的！
大量电力干扰信号
精密仪器受损 设备停运
1.1 什么是电能质量
• 电能质量是指优质供电，合格电能质量的概念是指提 供给敏感设备的电力和相应的接地系统是适合该设备 正常工作的。
事件的产生与危害
阶段1
阶段 2
阶段3
有功 频率 系统 不足 偏差 崩溃
安全注意事项
1、电气设备及其连接部件隐患的排查治理； 2、并网运行风电场应满足接入系统的技术规定，风电
机组必须具备低电压穿越能力，不具备低电压穿越能 力的要尽快制定切实可行的低电压穿越能力改造计划； 3、无功容量配置和参数整定应满足系统电压调节需要； 4、开展涉网保护定值（电压、频率保护）的核查和备 案工作，指导风电场按电网要求进行涉网保护定值整 定。
频率偏差的理论知识
频率的含义：交流电在1s内正弦参量交变的次数，单 位为赫兹（Hz）。
当系统在受到某种原因的干扰而失去均衡的过程中， 频率的有效性便难以维系。
交流电的频率是和发电机转速直接对应的电频率：
f=pn/60
式中 p——发电机极对数
n——机组每分钟转数
频率偏差的理论知识
• 90年代以来，计算机、信息技术迅速发展，对电能质 量的要求越来越高。
• 电压凹陷（Sag、Dip）问题已经成为当前电能质量中 最突出的问题。
行 业 类 型
1000
纺织业 塑料业 玻璃业 造纸业 钢铁业 半导体业
相关行业发生单次暂 降造成的经济损失数 量级图
10000
100000
1000000
经济损失（英镑）
1.3 改善电能质量的意义
• 电能质量关系到国民经济的总体效益。 • 从技术角度讲，提供优质电能质量是由供用电双方共
同保证的。 • 提高电能质量是实现电力可持续发展的重要基础。 • 提高电能质量有许多工作要做。
授课提纲
1
电能质量的基本概念
2
系统百度文库电能质量实例
3
电能质量的预防维护
4
问与答
案例1
1、2011年2月24日,甘肃中电酒泉风电公司桥西第一风电场 35B开关间隔C相电缆头故障绝缘击穿，造成三相短路， 导致包括桥西第一风电场在内的10座风电场中274台风电 机组因无低压穿越能力在系统电压暂降时脱网。风机脱网 后，风电场无功补偿装置不具备自动投切功能，系统无功 过剩，电压迅速升高，引起300台风电机组电压保护动作。 事故过程中还有24台风机因频率越限保护动作。本次事故 脱网风电机组598台，损失出力840.43MW，占事故前 酒泉地区风电出力的54.4％，造成西北电网主网频率由事 故前的50.034Hz降至最低49.854Hz。
10000000
1.3 改善电能质量的意义
• 必须重视电能质量的几个原因：
1、计算机系统的控制设备和电子装置等对电能质量非常敏感； 2、负荷结构的变化使半导体、晶闸管、变频调整、电弧炉、铁路电
气化、家用电器等非线性用电设备或装置增多； 3、在电力市场运营模式下，电力企业销售的不仅是电力本身，而且
包括电能质量和相关的附加服务。
1.1 什么是电能质量
电能质量的IEEE定义： 导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差，其
内容涉及频率偏差、电压偏差、电磁暂态、供电可靠性、波形失 真、三相不平衡以及电压波动、闪变等。 可见电能质量的概念非常广泛，对电能质量的认识正在进一步加 深。
1.2 对电能质量认识过程
• 电能质量 = 频率 + 供电质量 • 供电质量 = 供电可靠性 + 电压质量 • 电能质量问题又以各种稳态的或暂态的电磁现象表现
出来，根据电磁现象的持续时间，电压幅值变化和典 型频谱分量。
1.1 什么是电能质量
• 将电压质量作为评估电能质量的一个重要指标，围绕 电压幅值、持续变化时间、频谱分量来评估。
• 电力系统的标称频率 • 交流电力系统的标称频率有50Hz和60Hz两种。我国采用
50Hz。50Hz和60Hz频率的系统若要并联运行，需通过 背靠背直流换流站或变频机组转换频率。 • 发电机组和用电设备铭牌上均有标称频率，即标明该设备 应在该频率的电力系统中使用。
系统频率&机组频率&负荷频率
• 电力系统稳定运行时，全系统频率相同。实际系统每 时每刻都在变动，实际上“系统频率”是指与该系统 中起着关键作用的大容量机组的转速相对应的电频率。
主要成果
1、承担和参加国家自然科学基金项目4项、省部级项目６项； 2、承担和参加企业委托科研项目100多项；
3、在IEEE Transactions on Power Delivery、International Journal of Electrical Power and Energy Systems等SCI检索刊物上以第一或通
电能质量及其控制
个人简介
1968年10月生于四川宜宾，男，教授； 1986年9月——1990年7月，就读于成都科大学电力系并留校工作至今；
工作以后，先后在职攻读硕士、博士学位； IEEE会员；
四川省电机工程学会理事； 四川省电工技术学会理事； 四川省电机工程学会学术工作委员会委员兼秘书长； 四川省电机工程学会川大分会副主任委员； 四川省电工技术学会电力电子专业委员会秘书长； 智能电网四川省重点实验室常务副主任； 四川大学电能质量与电磁环境学省级重点实验室常务副主任； 四川大学电气信息学院院长助理。
信作者发表论文4篇； 4、在《中国电机电机工程学报》上一第一或通信作者身份发表论文10篇； 5、在《电网技术》等其他国内EI核心期刊和国际EI检索学术会议上发表论
文60余篇； 6、出版普通高校“十五规划”教材2部；国家级“十一五规划”教材1部；
7、翻译出版《智能电网促进节能与需求响应》译著1部。
本讲提纲
• 针对一些典型的工业用户通过安装无源滤波器、SVC （Static Var Compensator，静止无功补偿器）等装置， 进行谐波甚至谐波、电压波动、三相不平衡及功率因数的 综合治理与补偿。
1.2 对电能质量认识过程
1
电能质量的基本概念
2
系统中电能质量实例
3
电能质量的预防维护
4
问与答
您遇到过以下问题吗？
停电 白炽灯闪烁
电能质量不合格导致的！
大量电力干扰信号
精密仪器受损 设备停运
1.1 什么是电能质量
• 电能质量是指优质供电，合格电能质量的概念是指提 供给敏感设备的电力和相应的接地系统是适合该设备 正常工作的。
事件的产生与危害
阶段1
阶段 2
阶段3
有功 频率 系统 不足 偏差 崩溃
安全注意事项
1、电气设备及其连接部件隐患的排查治理； 2、并网运行风电场应满足接入系统的技术规定，风电
机组必须具备低电压穿越能力，不具备低电压穿越能 力的要尽快制定切实可行的低电压穿越能力改造计划； 3、无功容量配置和参数整定应满足系统电压调节需要； 4、开展涉网保护定值（电压、频率保护）的核查和备 案工作，指导风电场按电网要求进行涉网保护定值整 定。
频率偏差的理论知识
频率的含义：交流电在1s内正弦参量交变的次数，单 位为赫兹（Hz）。
当系统在受到某种原因的干扰而失去均衡的过程中， 频率的有效性便难以维系。
交流电的频率是和发电机转速直接对应的电频率：
f=pn/60
式中 p——发电机极对数
n——机组每分钟转数
频率偏差的理论知识
• 90年代以来，计算机、信息技术迅速发展，对电能质 量的要求越来越高。
• 电压凹陷（Sag、Dip）问题已经成为当前电能质量中 最突出的问题。
行 业 类 型
1000
纺织业 塑料业 玻璃业 造纸业 钢铁业 半导体业
相关行业发生单次暂 降造成的经济损失数 量级图
10000
100000
1000000
经济损失（英镑）
1.3 改善电能质量的意义
• 电能质量关系到国民经济的总体效益。 • 从技术角度讲，提供优质电能质量是由供用电双方共
同保证的。 • 提高电能质量是实现电力可持续发展的重要基础。 • 提高电能质量有许多工作要做。
授课提纲
1
电能质量的基本概念
2
系统百度文库电能质量实例
3
电能质量的预防维护
4
问与答
案例1
1、2011年2月24日,甘肃中电酒泉风电公司桥西第一风电场 35B开关间隔C相电缆头故障绝缘击穿，造成三相短路， 导致包括桥西第一风电场在内的10座风电场中274台风电 机组因无低压穿越能力在系统电压暂降时脱网。风机脱网 后，风电场无功补偿装置不具备自动投切功能，系统无功 过剩，电压迅速升高，引起300台风电机组电压保护动作。 事故过程中还有24台风机因频率越限保护动作。本次事故 脱网风电机组598台，损失出力840.43MW，占事故前 酒泉地区风电出力的54.4％，造成西北电网主网频率由事 故前的50.034Hz降至最低49.854Hz。
10000000
1.3 改善电能质量的意义
• 必须重视电能质量的几个原因：
1、计算机系统的控制设备和电子装置等对电能质量非常敏感； 2、负荷结构的变化使半导体、晶闸管、变频调整、电弧炉、铁路电
气化、家用电器等非线性用电设备或装置增多； 3、在电力市场运营模式下，电力企业销售的不仅是电力本身，而且
包括电能质量和相关的附加服务。
1.1 什么是电能质量
电能质量的IEEE定义： 导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差，其
内容涉及频率偏差、电压偏差、电磁暂态、供电可靠性、波形失 真、三相不平衡以及电压波动、闪变等。 可见电能质量的概念非常广泛，对电能质量的认识正在进一步加 深。
1.2 对电能质量认识过程
• 电能质量 = 频率 + 供电质量 • 供电质量 = 供电可靠性 + 电压质量 • 电能质量问题又以各种稳态的或暂态的电磁现象表现
出来，根据电磁现象的持续时间，电压幅值变化和典 型频谱分量。
1.1 什么是电能质量
• 将电压质量作为评估电能质量的一个重要指标，围绕 电压幅值、持续变化时间、频谱分量来评估。
• 电力系统的标称频率 • 交流电力系统的标称频率有50Hz和60Hz两种。我国采用
50Hz。50Hz和60Hz频率的系统若要并联运行，需通过 背靠背直流换流站或变频机组转换频率。 • 发电机组和用电设备铭牌上均有标称频率，即标明该设备 应在该频率的电力系统中使用。
系统频率&机组频率&负荷频率
• 电力系统稳定运行时，全系统频率相同。实际系统每 时每刻都在变动，实际上“系统频率”是指与该系统 中起着关键作用的大容量机组的转速相对应的电频率。
主要成果
1、承担和参加国家自然科学基金项目4项、省部级项目６项； 2、承担和参加企业委托科研项目100多项；
3、在IEEE Transactions on Power Delivery、International Journal of Electrical Power and Energy Systems等SCI检索刊物上以第一或通
电能质量及其控制
个人简介
1968年10月生于四川宜宾，男，教授； 1986年9月——1990年7月，就读于成都科大学电力系并留校工作至今；
工作以后，先后在职攻读硕士、博士学位； IEEE会员；
四川省电机工程学会理事； 四川省电工技术学会理事； 四川省电机工程学会学术工作委员会委员兼秘书长； 四川省电机工程学会川大分会副主任委员； 四川省电工技术学会电力电子专业委员会秘书长； 智能电网四川省重点实验室常务副主任； 四川大学电能质量与电磁环境学省级重点实验室常务副主任； 四川大学电气信息学院院长助理。
信作者发表论文4篇； 4、在《中国电机电机工程学报》上一第一或通信作者身份发表论文10篇； 5、在《电网技术》等其他国内EI核心期刊和国际EI检索学术会议上发表论
文60余篇； 6、出版普通高校“十五规划”教材2部；国家级“十一五规划”教材1部；
7、翻译出版《智能电网促进节能与需求响应》译著1部。
本讲提纲