电能质量知识 PPT
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电能质量标准介绍ppt课件
下的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情况。
供电电压的允许偏差-术语
术语
标称系统电压 nominal system voltage
系统设计选定的电压。
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。
供电电压 supply voltage
电能质量 1 供电电压的允许偏差
现行标准：GB/T12325-2003 代替标准：GB/T12325-1990 //Old standard ======================================
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电力系统正常运行条件
任何设备都会产生，大小而已。
短时间谐波 short duration harmonics
冲击持续时间不超过2s，且两次冲击之间的 时间间隔时间不小于30s的电流所含有的谐波 及其引起的谐波电压。
公用电网谐波 ---谐波电压限值
电网标称电压 THDu
kV
%
0.38
5.0
6 4.0
10
35 3.0
从周期性交流量中减去基波分量后所得量。
公用电网谐波---术语
谐波含有率 harmonic ratio (HR)
周期性交流量中含有的第h次谐波分量的方均 跟值与基波分量的方均跟值之比（用百分数 表示）。
第h次谐波电压含有率以HRUh表示，第h次谐 波电流含有率以HRIh表示。
公用电网谐波---术语
三相电压允许不平衡度-术语
公共连接点 point of common coupling
电力系统中一个以上用户的连接处。
供电电压的允许偏差-术语
术语
标称系统电压 nominal system voltage
系统设计选定的电压。
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。
供电电压 supply voltage
电能质量 1 供电电压的允许偏差
现行标准：GB/T12325-2003 代替标准：GB/T12325-1990 //Old standard ======================================
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电力系统正常运行条件
任何设备都会产生，大小而已。
短时间谐波 short duration harmonics
冲击持续时间不超过2s，且两次冲击之间的 时间间隔时间不小于30s的电流所含有的谐波 及其引起的谐波电压。
公用电网谐波 ---谐波电压限值
电网标称电压 THDu
kV
%
0.38
5.0
6 4.0
10
35 3.0
从周期性交流量中减去基波分量后所得量。
公用电网谐波---术语
谐波含有率 harmonic ratio (HR)
周期性交流量中含有的第h次谐波分量的方均 跟值与基波分量的方均跟值之比（用百分数 表示）。
第h次谐波电压含有率以HRUh表示，第h次谐 波电流含有率以HRIh表示。
公用电网谐波---术语
三相电压允许不平衡度-术语
公共连接点 point of common coupling
电力系统中一个以上用户的连接处。
电能质量基本概念PPT课件
骤升:电压升高是指工频电压有效值上升到额定电压的110%-180%(1.11.8p.u.) ，持续时间在10ms到60s之间的电压质量问题 。
电压骤降是最常见的电能质量问题。
Sags
9
电压的骤降和骤升 – 如何 产生?
骤降: 通常由大的负载设备所产生的启动电流引起。也可能由断路器 合闸和远方故障造成。
闪 变
7
基本概念与术语
瞬态：半个周波（10ms)以内 暂态：从10ms 到1min 稳态：1min以上
瞬变
----瞬态概念
骤升，骤降
----暂态概念
过电压，低电压，电压中断 ----稳态概念
8
电压的骤降和骤升 – 概念?
骤降: 供电电压有效值突然降至额定电压的90%-10%(0.9 p.u.-0.1 p.u.)， 然后又恢复至正常电压，这一过程的持续时间为10ms至60s。
18
瞬变 –电损?
电机温度升高。电机的温升还由于瞬变使电感性负载电流损失增加 和铜损提高而造成。实验表明，一个800周的振荡型瞬变会使铁芯 材料的能耗由0.04W/lb提高到3W/lb，能耗增加的幅度为67％。常 识也告诉我们，由于瞬变高压的冲击，多余的电能转换成热能，因 而使电机的运行温度上升。电机温度每上升一度，大约增加4%的电 耗。
在诸如IEC 61000-4-4和61000-4-5的规程中定义了一些瞬 变波形. IEEE1159定义了振荡和脉冲瞬变的区别；以及纳 秒，微秒和毫秒瞬变的区别。
13
瞬变 – 如何产生?
通常情况 低频瞬变 (<500Hz) 由电容器组的投切造成的。 中频瞬变(500Hz–2kHz) 为远方闪电或电容器投切造成的行波。 高频瞬变 (>2kHz) 由线路投切，闪电感应产生的振荡或空载 变压器 (铁磁共振)引起。 非常高的频率或脉冲瞬变 (>5kHz) ，由闪电引起。
电压骤降是最常见的电能质量问题。
Sags
9
电压的骤降和骤升 – 如何 产生?
骤降: 通常由大的负载设备所产生的启动电流引起。也可能由断路器 合闸和远方故障造成。
闪 变
7
基本概念与术语
瞬态：半个周波（10ms)以内 暂态：从10ms 到1min 稳态：1min以上
瞬变
----瞬态概念
骤升，骤降
----暂态概念
过电压，低电压，电压中断 ----稳态概念
8
电压的骤降和骤升 – 概念?
骤降: 供电电压有效值突然降至额定电压的90%-10%(0.9 p.u.-0.1 p.u.)， 然后又恢复至正常电压，这一过程的持续时间为10ms至60s。
18
瞬变 –电损?
电机温度升高。电机的温升还由于瞬变使电感性负载电流损失增加 和铜损提高而造成。实验表明，一个800周的振荡型瞬变会使铁芯 材料的能耗由0.04W/lb提高到3W/lb，能耗增加的幅度为67％。常 识也告诉我们，由于瞬变高压的冲击，多余的电能转换成热能，因 而使电机的运行温度上升。电机温度每上升一度，大约增加4%的电 耗。
在诸如IEC 61000-4-4和61000-4-5的规程中定义了一些瞬 变波形. IEEE1159定义了振荡和脉冲瞬变的区别；以及纳 秒，微秒和毫秒瞬变的区别。
13
瞬变 – 如何产生?
通常情况 低频瞬变 (<500Hz) 由电容器组的投切造成的。 中频瞬变(500Hz–2kHz) 为远方闪电或电容器投切造成的行波。 高频瞬变 (>2kHz) 由线路投切，闪电感应产生的振荡或空载 变压器 (铁磁共振)引起。 非常高的频率或脉冲瞬变 (>5kHz) ，由闪电引起。
电能质量讲座PPT课件
的优化配置和调度。
05 电能质量问题的解决方案
针对电压波动与闪变的解决方案
总结词
通过改善电源和负载特性，可 以降低电压波动与闪变对电力
系统的影响。
优化电源和负载特性
通过改进电源和负载的设计， 降低其波动性和敏感性，从而 减少电压波动与闪变的影响。
增加无功补偿装置
通过在系统关键节点安装无功 补偿装置，可以改善电压稳定 性，减少电压波动与闪变。
影响
可能导致电机过热，影响照明设备寿命，增加变压器和线路 损耗。
03 电能质量监测与评估
监测方法与设备
监测方法
实时监测、定期监测、抽样监测
监测设备
电能质量分析仪、示波器、频谱分析仪等
评估标准与流程
评估标准
电压波动、频率偏差、谐波、闪变等
评估流程
数据采集、数据处理、结果分析、报告编制等
监测数据的分析与应用
标准化发展
不断完善电能质量相关的标准体系，包括基础标准、 测试方法标准、设备标准等，为电能质量技术的发展 和应用提供指导和依据。
新技术与新方法的研发与应用
新技术研究
研究新的电能质量检测、分析、评估和控制技术，提高 电能质量监测的准确性和实时性，为电能质量的优化提 供技术支持。
新方法应用
推广和应用新的电能质量管理方法，如基于数据挖掘和 人工智能的电能质量监测与评估方法，提高电能质量管 理的效率和效果。
加强无功补偿和滤波处理
在系统关键节点安装无功补偿装置和 滤波器，提高系统的无功支撑能力和 滤波效果，减少电压不平衡的发生。
优化电源和负载的设计，降低其不对 称性，从而减少电压不平衡的发生。
06 电能质量发展趋势与展望
国际合作与标准化发展
05 电能质量问题的解决方案
针对电压波动与闪变的解决方案
总结词
通过改善电源和负载特性，可 以降低电压波动与闪变对电力
系统的影响。
优化电源和负载特性
通过改进电源和负载的设计， 降低其波动性和敏感性，从而 减少电压波动与闪变的影响。
增加无功补偿装置
通过在系统关键节点安装无功 补偿装置，可以改善电压稳定 性，减少电压波动与闪变。
影响
可能导致电机过热，影响照明设备寿命，增加变压器和线路 损耗。
03 电能质量监测与评估
监测方法与设备
监测方法
实时监测、定期监测、抽样监测
监测设备
电能质量分析仪、示波器、频谱分析仪等
评估标准与流程
评估标准
电压波动、频率偏差、谐波、闪变等
评估流程
数据采集、数据处理、结果分析、报告编制等
监测数据的分析与应用
标准化发展
不断完善电能质量相关的标准体系，包括基础标准、 测试方法标准、设备标准等，为电能质量技术的发展 和应用提供指导和依据。
新技术与新方法的研发与应用
新技术研究
研究新的电能质量检测、分析、评估和控制技术，提高 电能质量监测的准确性和实时性，为电能质量的优化提 供技术支持。
新方法应用
推广和应用新的电能质量管理方法，如基于数据挖掘和 人工智能的电能质量监测与评估方法，提高电能质量管 理的效率和效果。
加强无功补偿和滤波处理
在系统关键节点安装无功补偿装置和 滤波器，提高系统的无功支撑能力和 滤波效果，减少电压不平衡的发生。
优化电源和负载的设计，降低其不对 称性，从而减少电压不平衡的发生。
06 电能质量发展趋势与展望
国际合作与标准化发展
电能质量讲座 PPT课件
近十几年来，许多工业发达国家已制 定了更加完备的电能质量系列标准，而且 各国的电能质量标准正在与国际相关专业 委员会推荐标准接轨，逐步实现标准的统 一与完整。
电气化铁路与电能质量
电气化铁道负荷的波动性、不对稳性、低 力率（低功率因数）和非线性一直是电力专 家关注的电能质量问题。
我国第一条电气化铁路——宝成铁路宝鸡 至凤州段于1961年8月15日建成通车。由于 当时向该段供电的电网容量较小，电网三相 电压不平衡是当时专家们关注较多的问题。
• 2002年6月成都铁路局、西南交通大学、四川电力公司 对内－昆电气化铁路昭通段进行谐波、负序测试。
(3) 严格负荷 (Critical Load)，对此类负荷, 必须 确保供电严格符合要求, 如信息技术的芯片生产、 微电子元件的智能化流水线、医院、银行和证供、用电应具有以下特征： (1) 供电电压具有稳定的标称频率、 幅值和波形； (2) 保持三相电压和电流的平衡，保 证电网最大传输效率； (3) 持续稳定和充足的电能供应； (4) 低廉的电价； (5) 对环境的不良影响较小。
电能质量是评估电力系统运行水平的重要技 术标准。
优良的电能质量应由供电方、电器制造厂商 和电力用户三方共同保证。
自20世纪90年代起，国际相关组 织开始将电能质量以及电磁兼容构筑成 一个技术体系加以研究。
电能质量已经成为电力系统研究领 域一个新的学科分枝。
电能质量监测与管理已经成为电力 市场管理中的一项系统工程。
电能质量的特征
(1) 电力系统的电能质量始终处在动态变化之中；
(2) 电力系统是一个整体，各个局部的电能质量可 能相互影响；
(3) 电能质量扰动会在系统中广泛传播，并对其他 系统或设备产生实在或潜在危害；
(4) 在一般情况下，用户是保证电能质量的主体；
电气化铁路与电能质量
电气化铁道负荷的波动性、不对稳性、低 力率（低功率因数）和非线性一直是电力专 家关注的电能质量问题。
我国第一条电气化铁路——宝成铁路宝鸡 至凤州段于1961年8月15日建成通车。由于 当时向该段供电的电网容量较小，电网三相 电压不平衡是当时专家们关注较多的问题。
• 2002年6月成都铁路局、西南交通大学、四川电力公司 对内－昆电气化铁路昭通段进行谐波、负序测试。
(3) 严格负荷 (Critical Load)，对此类负荷, 必须 确保供电严格符合要求, 如信息技术的芯片生产、 微电子元件的智能化流水线、医院、银行和证供、用电应具有以下特征： (1) 供电电压具有稳定的标称频率、 幅值和波形； (2) 保持三相电压和电流的平衡，保 证电网最大传输效率； (3) 持续稳定和充足的电能供应； (4) 低廉的电价； (5) 对环境的不良影响较小。
电能质量是评估电力系统运行水平的重要技 术标准。
优良的电能质量应由供电方、电器制造厂商 和电力用户三方共同保证。
自20世纪90年代起，国际相关组 织开始将电能质量以及电磁兼容构筑成 一个技术体系加以研究。
电能质量已经成为电力系统研究领 域一个新的学科分枝。
电能质量监测与管理已经成为电力 市场管理中的一项系统工程。
电能质量的特征
(1) 电力系统的电能质量始终处在动态变化之中；
(2) 电力系统是一个整体，各个局部的电能质量可 能相互影响；
(3) 电能质量扰动会在系统中广泛传播，并对其他 系统或设备产生实在或潜在危害；
(4) 在一般情况下，用户是保证电能质量的主体；
电能质量培训通用课件
通过先进的电压调节和控制技术，可以实时监测和调整电网中的电压水平，确保 其在允许的范围内波动。同时，稳定控制技术可以在发生突然断电时，迅速启动 备用电源或实施紧急供电方案，以降低对重要负荷的影响。
分布式电源与储能技术
分布式电源与储能技术的结合应用，为提高电能质量提供了新的解决方案。
分布式电源如风能、太阳能等可再生能源的引入，能够减少传统电网的负担，降低因远距离传输而产生的电能损耗。同时， 储能技术的快速发展为电网提供了调峰、调频和稳定电压等功能，进一步改善了电能质量。通过合理配置和应用分布式电源 与储能技术，可以实现更加智能、高效的电网运营和管理。
有源滤波器技术是一种先进的谐波治理方法，能够动态抑 制谐波并补偿无功功率。
有源滤波器通过实时监测系统中的谐波电流，并产生相应 的补偿电流进行抵消，从而消除谐波对电能质量的影响。 同时，它还可以根据负载的无功需求提供动态补偿，确保 供电系统的稳定性和可靠性。
电压调节与稳定控制
电压调节与稳定控制是保障电能质量的关键措施，能够应对电压波动和突然断电 等突发状况。
电能质量监测设备与技术
测量仪表
在线监测系统
用于测量电网参数的仪表，如电压表 、电流表、功率因数表等。
集成了多种监测设备和技术，能够对 电网进行实时、在线的监测和管理。
专用监测设备
针对电能质量问题开发的专用监测设 备，如谐波分析仪、闪变测量仪等。
03 电能质量问题及其影响
电压波动与闪变
总结词
电压波动和闪变是由于电力系统 电压幅值快速、周期性地变化所 引起的现象，对敏感电力电子设 备和控制系统影响较大。
制定国际标准，推动各行业标准化进程，促进全球贸易和发展。
国家电能质量管理政策与法规
国家能源局
分布式电源与储能技术
分布式电源与储能技术的结合应用，为提高电能质量提供了新的解决方案。
分布式电源如风能、太阳能等可再生能源的引入，能够减少传统电网的负担，降低因远距离传输而产生的电能损耗。同时， 储能技术的快速发展为电网提供了调峰、调频和稳定电压等功能，进一步改善了电能质量。通过合理配置和应用分布式电源 与储能技术，可以实现更加智能、高效的电网运营和管理。
有源滤波器技术是一种先进的谐波治理方法，能够动态抑 制谐波并补偿无功功率。
有源滤波器通过实时监测系统中的谐波电流，并产生相应 的补偿电流进行抵消，从而消除谐波对电能质量的影响。 同时，它还可以根据负载的无功需求提供动态补偿，确保 供电系统的稳定性和可靠性。
电压调节与稳定控制
电压调节与稳定控制是保障电能质量的关键措施，能够应对电压波动和突然断电 等突发状况。
电能质量监测设备与技术
测量仪表
在线监测系统
用于测量电网参数的仪表，如电压表 、电流表、功率因数表等。
集成了多种监测设备和技术，能够对 电网进行实时、在线的监测和管理。
专用监测设备
针对电能质量问题开发的专用监测设 备，如谐波分析仪、闪变测量仪等。
03 电能质量问题及其影响
电压波动与闪变
总结词
电压波动和闪变是由于电力系统 电压幅值快速、周期性地变化所 引起的现象，对敏感电力电子设 备和控制系统影响较大。
制定国际标准，推动各行业标准化进程，促进全球贸易和发展。
国家电能质量管理政策与法规
国家能源局
第三讲_电能质量基本概念、标准和要求.ppt
第三讲电能质量的基本概念、定义和标准3.1 电能质量的特点及其标准3.2 频率质量和频率调整3.3电压质量和电压调整3.3.1电压值的偏差3.3.2电压值的波动和电压闪变3.3.3电压骤降或下陷3.3.4电压突升和电压裂痕3.4 波形质量和抑制谐波的措施3.5 三相电压、电流的不平衡度3.6 与风电场有关的电能质量3.6.1 风电场的电压闪变3.6.2 谐波3.6.3. 联网风力机电能质量的量测和评估3.1电能质量的特点及其标准n电能是特殊的商品。
生产、消费、储存（仓库）、损耗、选择性、价格n理想的三相交流电系统：①恒定的频率（50/60Hz）(全网统一)②规定的电压等级(分层分布)③完好的正弦电压波形完好的电压和电流波形：幅值相等，相位差120°的平衡状态。
④连续的向负荷供电。
n电能质量一般用频率、电压、波形和三相电压、电流的不平衡度来衡量。
n电气设备的额定工况与合格电能质量电能质量的特点n电能质量在空间上和时间上均处于动态变化之中，对于不同的供（或用）电点在不同的供（或用）电时刻，标志电能质量的参数是不同的。
n电能质量的标准是对一般、大多数用户的，特殊用户对电能质量有特殊的要求n电能质量的内容和标准将随着各个国家经济水平和技术的发展而不同。
n电能质量的控制需要相当的投入（包括电网结构的改进，有功功率和无功功率的平衡，各种调频、调压、滤波和无功补偿装置的使用以及调度和运行技术管理等），而且控制技术也在不断发展和完善之中。
n电能的质量不完全取决于电力生产部门，电能从生产到消耗是一个整体，电力系统的发、供、用始终处于动态平衡之中，其中任何一个环节都会对电能质量产生影响。
保证电能质量水平需要多方面的配合n不合格的电能质量不仅危害用户，而且危害电力生道者。
电能质量越出规定的危害n电流发热与电动力；电压与绝缘；电能转化成其它能量形式；——负荷率为85%的电动机，当电压下降10%～15%时则可能失去稳定；——谐波会造成功率的附加损耗及缩短设备的电气绝缘寿命（设备寿命）；——一些对电能质量敏感的设备，例如电压的一次突然凹陷可能使精密芯片的生产线上的产品报废，也可能使计算机上几十小时处理的数据丢失——加拿大的电工协会研究后指出，包括电压凹陷/振荡等瞬时突变现象和谐波在内的电能质量问题，每年会让加拿大生产损失12亿美元影响电能质量的主要因素①自然现象和灾难，如雷击；②电力设备及装置故障或保护误动作；③终端用户非线性、冲击性负荷的大量使用；④电力电子设备在发输电系统中的大量应用；⑤设备制造；⑥人为事故。
第二章供用电管理供电质量ppt课件
GB 1594-1995《电能质量 电力
频率质量
系统频率允许偏差》
电 能 质 量
幅值质量 电
GB 12326-1990《电能质量 电压 允许波动和闪变》
GB 12325-1995《电能质量 工用 电压允许偏差》
压Leabharlann GB 15543-1995《电能质量 三项
质
电压允许不平衡度》
量
GB 14594-1993《电能质量 公用
率的谐波外，在整数倍谐波的两侧还有其他频率 的波形，称为旁波。
三、谐波的危害
①旋转电机（发电机和电动机）的影响； ②对电力电容器的影响； ③使得继电保护装置不能正确动作； ④产生、传输和利用电能的效率降低，电网和用电
设备的损耗增加； ⑤对相邻通讯线路产生干扰影响； ⑥影响电子计算机和其他精密电子控制设备的正常
谐波电压含量：
UH Uh 2 h2
谐波电流含量：
IH Ih 2
h2
电压总谐波畸变率： THD u UUHi 10% 0
电流总谐波畸变率：
THDi
IH Ii
100%
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5、改善电压质量的措施
①改善功率因数，使无功就地平衡； ②合理选择供电半径，尽量减少线路迂回、线路
过长、交叉供电、功率倒送等不合理供电状况； ③合理选择供电线路的导线截面； ④合理配置变、配电设备，防止其过负荷运行； ⑤适当选用调压措施； ⑥根据电力系统潮流分布及时调整运行方式。
6、电压管理 （1）电网的电压监测点的选择问题 （2） A、 B、 C、 D 四类用户电压合格率的计 算以及供电综合电压合格率的计算
①谐波：一个周期电气量的正弦波分量，其频率为 基波频率的整数倍。由于谐波的频率是基波的整 数倍，也常常称为高此谐波。
电能质量及其控制基本技术概述.ppt
电压波动和闪变的发生和危害
电压波动一般由波动负荷所引起的，主要波动性负荷有： 1、炼钢电弧炉； 2、电动机频繁启动的负荷，如轧钢机和绞车 3、间歇通电的负荷，如电阻焊机和电弧焊机 危害有： 1、电照明灯光闪烁，引起人的视觉疲劳；
2、电机屏幕图像失真、摆动翻滚和亮度变化
3、电动机转速不均匀，影响产品质量甚至损坏 4、电子计算机、监测和控制设备工作不正常。
1、微波炉启动导致电脑重启
2、系统中一旦出现了故障或变压器激磁或感 应电机启动，在它附近的母线上的电压幅值迅 速下降，甚至短时供电中断现象。
3、川内某电业局，2011年实测结果 在出现短时中断时记录的数据
出现了超过标准十几倍的短路电流
案例分析：
1、回顾当天是否有树枝掉落、生长，导致相间故障情况
案例2
在家里出现白炽灯一直闪烁的时候
闪变觉察和瞬时闪变视觉度
电压波动对计算机和控制设备不需要特别关心，
因为其容量小并且能够在相对耗资不大的条件下
加设抗干扰设施。 日光灯和电视机等设备对电压波动的敏感度远远 低于白炽灯，而几乎所有建筑的照明都装有大量 的白炽灯，如果电压波动的大小不足以引起白炽
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。
纺织业 塑料业
玻璃业
行 业 类 型
造纸业
相关行业发生单次暂 降造成的经济损失数 量级图
半导体业
钢铁业
1000
10000
100000
1000000
10000000
在系统动态过程中，机组频率取决于自身原动机能量 输入和其他机组同步力矩对它的牵制及负荷的分布。 和其他节点的频率差异，在系统失步过程中尤为明显 ，危害也很大。
电能质量分析与案例(电力节能公司)PPT课件
无功补偿装置通常采用并联电容器、静止无功补偿器（SVC） 或静止无功发生器（SVG）等设备，通过自动调节无功功率的 输出，维持系统电压的稳定，提高供电可靠性。
有源滤波器
有源滤波器能够滤除谐波电流，改善电网的谐波污染问题 。
有源滤波器通过实时监测谐波电流的大小和频率，产生相 反的谐波电流进行抵消，从而消除谐波对电网的影响。有 源滤波器具有响应速度快、补偿效果好等优点，广泛应用 于电力、冶金、化工等行业的谐波治理。
设备老化、谐波污染
详细描述
该钢铁企业由于设备老化，导 致电能质量下降，出现谐波污
染问题。
解决方案
采用有源滤波器进行谐波治理 ，同时对老旧设备进行更新改
造。
实施效果
电能质量明显提升，有效降低 了谐波对电力系统的影响。
某大型商场电能质量改善方案
总结词
电压波动、功率因数低
详细描述
解决方案
实施效果
该大型商场在用电高峰 期出现电压波动和功率
电能质量标准与指标
总结词
标准与指标
详细描述
电能质量标准是衡量电能质量的依据，包括国际标准、国家标准和行业标准等。 电能质量指标则是用于衡量电能质量的具体参数，如电压偏差、频率偏差、波 形畸变率等。
电能质量的影响因素
总结词
影响因素分析
详细描述
电能质量受到多种因素的影响，包括电力系统的运行状态、负荷特性、设备故障、自然灾害等。这些因素可能导 致电压波动、谐波干扰、暂态事件等问题，影响电力系统的稳定性和可靠性。
02
电能质量问题分析
电压波动与闪变
电压波动
电压幅值快速变化，在正弦波形 基础上出现不规则波动。
闪变
由于电压波动引起的照明灯光闪 烁，影响视觉舒适度。
有源滤波器
有源滤波器能够滤除谐波电流，改善电网的谐波污染问题 。
有源滤波器通过实时监测谐波电流的大小和频率，产生相 反的谐波电流进行抵消，从而消除谐波对电网的影响。有 源滤波器具有响应速度快、补偿效果好等优点，广泛应用 于电力、冶金、化工等行业的谐波治理。
设备老化、谐波污染
详细描述
该钢铁企业由于设备老化，导 致电能质量下降，出现谐波污
染问题。
解决方案
采用有源滤波器进行谐波治理 ，同时对老旧设备进行更新改
造。
实施效果
电能质量明显提升，有效降低 了谐波对电力系统的影响。
某大型商场电能质量改善方案
总结词
电压波动、功率因数低
详细描述
解决方案
实施效果
该大型商场在用电高峰 期出现电压波动和功率
电能质量标准与指标
总结词
标准与指标
详细描述
电能质量标准是衡量电能质量的依据，包括国际标准、国家标准和行业标准等。 电能质量指标则是用于衡量电能质量的具体参数，如电压偏差、频率偏差、波 形畸变率等。
电能质量的影响因素
总结词
影响因素分析
详细描述
电能质量受到多种因素的影响，包括电力系统的运行状态、负荷特性、设备故障、自然灾害等。这些因素可能导 致电压波动、谐波干扰、暂态事件等问题，影响电力系统的稳定性和可靠性。
02
电能质量问题分析
电压波动与闪变
电压波动
电压幅值快速变化，在正弦波形 基础上出现不规则波动。
闪变
由于电压波动引起的照明灯光闪 烁，影响视觉舒适度。
电能质量教学课件
误动、经常性的可使个别电容器爆炸、影响照明设备、 可能破坏一些冲击保护设备等
• 示例：
单相接地故障引起的瞬时电压骤升
31
单相接地故障引起的瞬时电压骤升
32
长时间持续变动 (long duration variations)
• 长时间持续变动：是指工频下电压超过允许偏差
1min以上的一种变动现象。要么是过电压、要么是低 电压或失压。
单相接地故障引起的瞬时电压骤降
29
电机启动电流引起的 暂时性电压下降
30
电压骤升(swell)
• 骤升：定义为电压或电流有效值的突然上升，工频
下持续半个周波到1min. 典型的幅值范围为1.1~1.8pu。
• 原因： 非对称故障、大负荷切除或大电容投入 • 特征：幅值、持续时间 • 危害： 破坏电子设备、降低电气设备寿命、使保护
11
1-1 电力供应和电能质量问题
• 电能质量问题
-- 古老问题：质量问题是任何商品固有的特性
-- 成为新问题的原因： 用户侧 大量半导体设备的接入 降低PQ 大量以计算机为基础的设备的应用 要求高PQ 系统侧 电力市场自由化的趋势 有恶化PQ的可能 系统安全运行的目的 有保证PQ的动力 外界 分散型电源的导入、国际化 --对电能质量问题的关注：IEC、IEEE、JIS、CSA、CEC、 EN…… --范畴：低压系统
6
提高电能质量是实现电力 可持续发展的重要基础
• 传统意义上，电力发展以电能供求平衡为出发点 • 现代电网负荷结构变化对电网影响日趋严重
– 主要负荷日趋非线性化与时变化： 电力电子技术广泛使用、工业电弧炉、电气化铁道等
• PQ对经济社会的影响
– EPRI，Jane Clemmensen，PQ对美国每年经济损失260亿 美元 – PQ意味着经济问题：生产力下降、竞争力减弱、员工就 业
• 示例：
单相接地故障引起的瞬时电压骤升
31
单相接地故障引起的瞬时电压骤升
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长时间持续变动 (long duration variations)
• 长时间持续变动：是指工频下电压超过允许偏差
1min以上的一种变动现象。要么是过电压、要么是低 电压或失压。
单相接地故障引起的瞬时电压骤降
29
电机启动电流引起的 暂时性电压下降
30
电压骤升(swell)
• 骤升：定义为电压或电流有效值的突然上升，工频
下持续半个周波到1min. 典型的幅值范围为1.1~1.8pu。
• 原因： 非对称故障、大负荷切除或大电容投入 • 特征：幅值、持续时间 • 危害： 破坏电子设备、降低电气设备寿命、使保护
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1-1 电力供应和电能质量问题
• 电能质量问题
-- 古老问题：质量问题是任何商品固有的特性
-- 成为新问题的原因： 用户侧 大量半导体设备的接入 降低PQ 大量以计算机为基础的设备的应用 要求高PQ 系统侧 电力市场自由化的趋势 有恶化PQ的可能 系统安全运行的目的 有保证PQ的动力 外界 分散型电源的导入、国际化 --对电能质量问题的关注：IEC、IEEE、JIS、CSA、CEC、 EN…… --范畴：低压系统
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提高电能质量是实现电力 可持续发展的重要基础
• 传统意义上，电力发展以电能供求平衡为出发点 • 现代电网负荷结构变化对电网影响日趋严重
– 主要负荷日趋非线性化与时变化： 电力电子技术广泛使用、工业电弧炉、电气化铁道等
• PQ对经济社会的影响
– EPRI，Jane Clemmensen，PQ对美国每年经济损失260亿 美元 – PQ意味着经济问题：生产力下降、竞争力减弱、员工就 业
电能质量的数学分析方法介绍课件
CHAPTER 05
电能质量监测与预测
电能质量监测技术
瞬时监测技术
实时监测电网中的电压、电流、 频率等参数，分析电能质量的瞬
态变化。
统计监测技术
对电网中的长期运行数据进行统计 分析，评估电能质量的稳态特性。
在线监测技术
通过传感器和智能仪表等设备，对 电网中的关键节点进行实时在线监 测。
电能质量预测方法
无功补偿通过安装无功补偿装置 ，如并联电容器、静止无功补偿 器等，来提供无功功率，从而稳 定电压，减少电压波动和闪变。
有功滤波
总结词
有功滤波是一种通过滤除谐波电流， 提高供电质量的电能质量改善措施。
详细描述
有功滤波器能够检测并滤除谐波电流 ，从而减少谐波对供电系统的影响， 提高供电质量。
不间断电源
根据实际需求和规模，设计合 理的电能质量监测系统架构。
数据采集与传输
选择合适的传感器和数据传输 设备，确保数据采集的准确性
和实时性。
数据处理与分析
对采集到的数据进行处理和分 析，提取有用的电能质量信息
。
预警与报警
根据分析结果，设定预警和报 警阈值，及时发现和解决电能
质量问题。
CHAPTER 06
案例分析
详细描述
电能质量是衡量电力系统运行状态的重要指标，它涉及到电力系统的稳定性、 可靠性和经济性。电能质量的好坏直接影响到电力系统的正常运行和用户的用 电体验。
电能质量标准
总结词
电能质量标准是衡量电能质量的准则，包括电压偏差、频率偏差、波形畸变率等 指标。
详细描述
电能质量标准是保障电力系统正常运行的重要依据，它规定了电能质量的各种参 数范围和允许偏差。这些标准不仅有助于保障电力系统的稳定性和可靠性，还能 提高电力系统的经济性。
电能质量培训课件(ppt 37页)
100%
HRIh
Ih I1
100%
式中，Uh为第h次谐波电压（方均根值）； U1为基波电压（方
均根值）； Ih第h次谐波电流（方均根值）；I1为基波电流（方
均根值）。
谐波电压总含量UH和谐波电流总含量IH按下式计算：
U H
(U h )2
h2
IH
(I h )2
h2
电气工程系
供电技术电子课件
第6章 供电系统的电能质量与无功补偿
内容提要：本章主要介绍工厂供电系统的电压质量问题，首先介绍 了电压的偏差及其调节，然后介绍电压波动和闪变及其抑制以及高 次谐波及其抑制的问题，最后介绍了供电系统的三相不平衡
电气工程系
X
供电技术电子课件
第6章 供电系统的电能质量于无功补偿
第一节 电能质量概述 第二节 电压偏差及其调节 第三节 电压波动和闪变及其抑制 第四节 高次谐波及其抑制 第五节 供电系统的三相不平衡 第六节 供电系统的无功功率补偿
dUmaxUmin 100% UN
电压波动是由于负荷急剧变动的冲击负荷所引起。影响 电气设备的正常工作。
闪变是指人眼对灯闪的主观感觉。引起灯光（照度）闪 变的波动电压，称为闪变电压。
电气工程系
X
供电技术电子课件
二、电压波动值的估算
1）当已知三相负荷的有功和无功功率变化量△P和△Q时， 则可按下式计算：
电气工程系
X
供电技术电子课件
（一）电压调节的方式 对中枢点的电压进行监视和调节。 中枢点调压方式： 常调压：不管中枢点的负荷怎样变动，都要保持中枢点的电压 偏差为恒定值； 逆调压：在最大负荷时，升高母线电压，在最小负荷时，降低 母线电压。
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谐波的危害
干扰继电保护、自动装置和计算机系统；使电子设备工作不正 常；使量和计量仪器（感应式电度表）、仪表误差加大；降低 信号传输质量，干扰通信系统；增加电力网中谐振可能性，诱 发电压或过电流的危害；减少白炽灯使用寿命。
降低电力设备的利用率，使电气设备（如旋转电机、电容器、变 压器）以及导线（如低压中性线、电缆、母排等）过载运行 （发热、振动、异常声响等），缩短使用寿命、增加线损；降 低断路器遮断容量。例如，馈供给整流负荷的普通电力变压器， 其出力应相应的降低。降低值和变压器的杂损比（即附加损耗 与基本损耗之比）有关，如表3所列。
)7% 220V单相供电电压允许偏差为额定电压的＋7%、
－10%
电压偏差的危害
照明设备的发光和寿 命（图2）；电动机 的力矩、转速、发热、 工效以及产品质量 （图3）；变压器的 发热、温升、损耗； 并联电容器无功出力、
寿命；家用电器如电 视机的视感、寿命； 电子计算机和控制设 备不正常；
照明灯的电压特性
偶次谐波 : 2nd, 4th, 6th, 8th … 奇次谐波 : 3rd, 5th, 7th, 11th … 正序谐波 :(3n+1) 4th, 7th, 10th… 负序谐波 :(3n-1) 2nd, 5th, 8th… 零序谐波 :(3n) 3rd, 6th, 9th… 电压谐波总畸变率(失真率): V(THD)
电能质量知识
武汉七星电气有限公司公司
电能质量知识培训
武汉七星电气 技术部
培训内容
电能质量标准 电能质量定义 电能质量分类 基本概念和术语 电能质量监测仪
电能质量标准
国标：中国国家标准 IEC：国际电工委员会标准 IEEE：美国IEEE标准 EN50160：欧共体，公用配电系统供电特性
2001
电能质量定义
从普遍意义上讲，电能质量是指优质供电。但是由于 人们看问题的角度不同，所以迄今为止，对电能质量 的技术含义仍存在着不同的认识，还不可能给出一个 准确统一的定义 。
国内专家：表现为电压、电流或频率的偏差 ,造成用户 设备故障或错误动作的任何电力问题都是电能质量问 题。
IEEE技术协调委员会给出的“power quality”的技术 定义为：“合格的电能质量是指给敏感设备提供的电 力和设置的接地系统适合该设备正常工作”。
电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许 值为2％，短时不得超过4％，对每个用户电 压不平衡度的一般限值为1.3％
三相电压不平衡危害
引起以负序分量为启动元件的多种保护误动 作；换流设备产生附加的谐波电流（非特征谐 波）；变压器负载能力下降；在低压配电线路 中，引起照明灯的寿命缩短或烧损、电视机损 坏、中性线过负荷等；引起线损及线路电压损 失增大；影响正常通信质量。
电压偏差与电解铝生产工况的统计表
工业设备（如电解、电热）效率降低（表2）；电力系统稳定性降低， 线损增加。
频率偏差
频率偏差＝实测频率－额定频率 电力系统频率偏差允许值为+/-0.2Hz，当系统
容量较大时，偏差值可放宽到+/-0.5Hz 《全国供用电规则》中有规定：电网容量在
3GW及以下者频率偏差允许值为+/- 0.2Hz，电 网容量在3GW以上者频率偏差允许值为+/0.5Hz
电压谐波畸变率
谐波源使得实际的电压波 形偏离正弦波，这种现象 称为电压正弦波形畸变。
电压波形畸变的程度用电 压正弦波畸变率来衡量， 也称电压谐波畸变率。
电压谐波畸变率以各次谐 波电压的均方根值与基波 电压有效值之比的百分数 来表示：
式中
Un--第n次谐波电压有效值V U1--基波电压有效值，V
电能质量标准——国标
《电力系统频率允许偏差》GB/T15945-1995 《三项电压允许不平衡度》GB/T15543-1995 《公用电网谐波》 GB14549-93 《供电电压允许偏差》 GB12325-90 《电压波动和闪变》 GB12326-2000 《暂时过电压和瞬态过电压》 GB/T18481-
IEC(1000-2-2/4)标准将电能质量定义为：供电装置正 常工作情况下不中断和干扰用户使用电力的物理特性
电能质量分类
电能质量问题分为：稳态电能质量问题和暂态 电能质量问题。
稳态电能质量问题：以波形畸变为主要特征， 持续时间较长，又可以分
基本概念和术语
电压偏差 频率偏差 三相电压不平衡度 谐波
电压谐波畸变率 间谐波 电压波动与闪变
电压骤降骤升 电压瞬变 电压中断
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
基本概念 与 术语
瞬态：半个周波（10ms)以内 暂态：从10ms 到1min 稳态：1min以上
瞬变
----瞬态概念
频率偏差的危害
电动机转速变化，影响纺织、造纸等产品质 量；传动机械出力变化，影响生产效率；对 测量、控制和计时等电子设备精度和性能影 响；使感应式电能表计量误差加大；影响发 电机和电力系统安全；冲击负荷对近区电网 的危害。
三相电压不平衡
三相电压不平衡＝ U2/U1 U1-三相电压正序分量方均根值 U2-三相电压负序分量方均根值
暂态电能质量问题：通常是以频谱和持续时间 为特征，包括脉冲暂态和振荡暂态两类，其表 现形式有：电压瞬变、电压闪变、电压骤升、 骤降、短时断电
电能质量分类
U/%
暂态 电压突升 110
过电压
正常运行
90
电压 电压跌落 缺口 （暂态） 10
瞬时 暂时
欠电压 持续断电
0.5c 3s
1min
t
IEEE Std.1159-1995对电能质量中有关概念
骤升，骤降
----暂态概念
过电压，低电压，电压中断 ----稳态概念
电压波动 闪变 谐波
电压的短暂变化
电压的短期变化
电压的长期变化
电力系统中的电磁现象
电压偏差
电压偏差＝(实测电压－额定电压)/额定电压 供电电压允许偏差范围 35kV及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超
过额定电压的10％ 10kV及以下供电电压允许偏差为额定电压的(+/-
谐波
谐波即对周期性的变流量进行傅里叶级数分解， 得到频率为大于1的整数倍基波频率的分量， 它是由电网中非线性负荷而产生的。
典型谐波产生源
电子开关型:各种交直流换流装置、变频装置 铁磁饱和型:各种铁芯设备, 如变压器、电抗器等，其铁磁饱
和特性呈现非线性 电弧型:各种炼钢电弧炉、交流电弧焊机
谐波种类