电能质量课程介绍

课程主要内容及学时数（1） 课程主要内容及学时数（
1. 电能质量概论
主要内容： 主要内容：
电能质量概念， 电能质量概念，定义及分类 IEC和IEEE关于电磁干扰现象的特性类别 IEC和IEEE关于电磁干扰现象的特性类别 电能质量国家标准简介 学时数： 学时数：2
教学目的： 教学目的：
使学生系统地建立关于电能质量问题的整 体认识
课程主要内容及学时数（7） 课程主要内容及学时数（
7 电能质量控制技术 主要内容： 主要内容： 电力谐波抑制技术, 电压波动与闪变的抑制技术, 电力谐波抑制技术 电压波动与闪变的抑制技术,电压暂降 和短时间中断的抑制技术. 和短时间中断的抑制技术. 稳态电能质量的治理装置的研制：电力有源滤波（APF） 稳态电能质量的治理装置的研制：电力有源滤波（APF） 晶闸管投切电容器（TSC） 晶闸管相控电抗器（TCR） 、晶闸管投切电容器（TSC）、晶闸管相控电抗器（TCR）和大 容量统一电能质量调节器(UPQC) (UPQC)等 容量统一电能质量调节器(UPQC)等 暂态（瞬态） 暂态（瞬态）电能质量的治理装置的研制 ：动态电压调节 DVR） 器（DVR） 学时数： 学时数：10 教学重点： 教学重点： 重点掌握利用现代科技手段改善电能质量的原理应用及装置
电能质量 Power Quality 刘会金
基 本 信
学时数: 学时数: 36 第二学期（ 开课学期 :第二学期（春） 授课方式 :讲授
息
学分数 :2 授课对象 :硕士研究生
考核方式:闭卷考试（70%）、报告（ ）、作业 考核方式:闭卷考试（70%）、报告（20%）、作业（10%） ）、报告 ）、作业（10%） 电力系统，电力电子，微机原理，控制理论, 预修课程 :电力系统，电力电子，微机原理，控制理论 信号处理 电力系统自动化，电力电子技术， 适应专业 :电力系统自动化，电力电子技术，高电压与 绝缘技术
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电能质量分析研究课题介绍(1） 电能质量分析研究课题介绍(1） (1
(1) 非正弦条件下的功率理论研究 理想的功率理论应该既能够在一定程度上与传 统功率理论保持一致， 统功率理论保持一致，又能很好的解决有关谐波 和无功功率的辨识， 和无功功率的辨识，谐波和无功功率的补偿和抑 制，及仪表测量和电能的管理、收费等问题。 及仪表测量和电能的管理、收费等问题。 (2) 大电电网 电能质量谐波和不对称的仿真建模 谐波源的建模: 谐波源的建模 电气化铁道牵引负载 ,Non-VSC FACTS,VSCFACTS,电弧炉等 电弧炉等; 电弧炉等 电力系统元件的谐波模型: 电力系统元件的谐波模型 发电机,变压器 电动机,高压输电线路 变压器,电动机 高压输电线路,电缆等 发电机 变压器 电动机 高压输电线路 电缆等 元件谐波模型; 元件谐波模型
教材及参考书（作者、书名、出版社、 教材及参考书（作者、书名、出版社、 出版时间） 出版时间）
• 教 材：普通高等教育“十五”规划教材：电能质量 普通高等教育“十五”规划教材： 分析与控制，中国电力出版社，肖湘宁主编， 分析与控制，中国电力出版社，肖湘宁主编，2004年 年 第一版 参考书： 参考书： Quality. Electrical Power System Quality. Mc Graw-Hill, Roger C. Dugan, et .al .2003. Power System Quality Assessment John Wiley&Sons, Jos Arrillaga NWatson.2000 Power system harmonic analysis John Wiley&Sons, Jos Arrillaga et al.1997 Power quality enhancement using custom power .kluwer Academic Publishers,A.Ghosh and devices . G.Ledwich,2002
电能质量分析研究课题介绍（2 电能质量分析研究课题介绍（2）
谐波和负序在输电线路上及系统中的传播 特性; 特性 (4)电能质量广域测量理论及其实现，包括区 电能质量广域测量理论及其实现 电能质量广域测量理论及其实现，包括区 域电力系统电能质量在线监测网中的测量 点数和地点的优化选择， 点数和地点的优化选择，全网电气量同步 采样，状态估计， 采样，状态估计，暂态电能质量信号的快 速准确检测和暂态电能质量信号分类与识 别等。 别等。 (5)非特征谐波引起的系统振荡(次同步振荡) 非特征谐波引起的系统振荡( 非特征谐波引起的系统振荡 次同步振荡) 的机理及防治策略; 的机理及防治策略;
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指定阅读的参考文献(2) 指定阅读的参考文献(2)
• Bhim Singh, Kamal Al-Haddad, A Review of Active Filters for Power Quality Improvement, IEEE Improvement Transactions on Industrial Electronics, Vol. 46, No. 5, October 1999 S.A. Solimana, M.E. El-Hawaryb,Measurement of Measurement power systems voltage and flicker levels for power quality analysis: a static LAV state estimation based algorithm, Electrical Power and Energy Systems 22 (2000) W.R.Anis Ibrahim, M. M. Morcos, Kreiss, Artificial Intelligence and Advance Mathematical Tools for Power Quality Application: A Survey. IEEE Transactions on Power Delivery,, Volume: 17 Issue: 2 , April 2002 . N.R. Watson , J. Arrillaga, Harmonics in large systems, Electric Power Systems Research 66 (2003) 15/29
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指定阅读的参考文献(3) 指定阅读的参考文献(3)
• • IEEE Std 1159-1995:IEEE recommended practice IEEE for monitoring electric power quality Germain Beaulieu, Math H.J. Bollen, Stefano Malgarotti, Richard Ball, and other CIGRE Working group 36-07 members, Power Quality Indices and 36Objectives Ongoing Activities in CIGER WG 3607, 07 Power Engineering Society Summer Meeting, 2002 IEEE , Volume: 2 , 21-25 July 2002. vol.2. Arindam Ghosh, Compensation of Distribution System Voltage Using DVR IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 17, No. 4, October 2002
课程主要内容及学时数(4） 课程主要内容及学时数(4） (4
4 电压波动和闪变
主要内容： 主要内容：
电压波动, 闪变, 电压波动 闪变 闪变的评估方法 电弧炉用电特性分析 电压波动和闪变的测量 学时数：6 学时数：
教学目的： 教学目的：
重点掌握电压波动和闪变的起因及其对电网 的危害与影响、闪变的评估计算方法和对IEC 的危害与影响 、 闪变的评估计算方法和对 推荐的闪变测量方法
课程主要内容及学时数（ 课程主要内容及学时数（ 6 ）
6 波形畸变与电力谐波
主要内容： 主要内容：
供用电系统典型谐波源 谐波的影响和危害 谐波谐振与放大 学时数： 学时数：6
重点： 重点：
重点掌握整流装置等谐波源的特性， 重点掌握整流装置等谐波源的特性 ， 电力系 谐波对变压器、电机、通信、 统谐波对变压器、电机、通信、电能计量等的 的影响和危害
(3)
电能质Baidu Nhomakorabea分析研究课题介绍（3 电能质量分析研究课题介绍（3）
(6) 输电线路的三相不对称问题及其防治策 输电线路的三相不对称问题及 包括区域电压不对称综合抑制 略(包括区域电压不对称综合抑制); 包括区域电压不对称综合抑制) (7) 电能质量(谐波和三相不对称)问题对电 电能质量(谐波和三相不对称 不对称) 力系统和不同用户 (特别是继电保护和自 动准同期装置)影响机理及试验研究; 动准同期装置)影响机理及试验研究; (8)在系统含有谐波和三相不对称时的继电 (8)在系统含有谐波和三相不对称时的继电 在系统含有谐波和三相 保护整定算法. 保护整定算法.
课程主要内容及学时数(3） 课程主要内容及学时数(3） (3
3 传统电能质量分析与改善 主要内容： 主要内容： 电压偏差,频率偏差和电压三相不平衡 电压偏差 频率偏差和电压三相不平衡 供电中断与供电可靠 传统电能质量改善措施 学时数： 学时数：4 教学目的： 教学目的： 使学生系统地 了解传统电能质量问题与改善措 施
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课程主要内容及学时数（ 课程主要内容及学时数（5）
5 电压暂降与短时间中断 主要内容： 主要内容： 电压暂降与中断的起因, 电压暂降与中断的起因 短时间电压中断的检测与随机预估 电压暂降对敏感用电设备的影响 三相不平衡电压暂降 电压暂降特征量检测方法. 电压暂降特征量检测方法 学时数： 学时数：6 教学目的： 教学目的： 重点掌握引起电压暂降的原因和敏感用电设备对电压 干扰的反映
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教
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学
方
法
讲授基本内容 介绍国内的研究成果和前沿课题 阅读指定的参考文献 开展专题讨论 写读书报告
指定阅读的参考文献(1) 指定阅读的参考文献(1)
• • M.H.J. Bollen ,What is power quality? Electric What Power Systems Research 66 (2003) Ambra Sannino , Jan Svensson , Tomas Larsson, PowerPower-electronic solutions to power quality problems, Electric Power Systems Research 66 (2003) 71/82 Fang Zheng Peng, Harmonic Sources and filter approaches, approaches IEEE Industry Applications Magazine 18 July/August 2001 C F Henvdle.,Power Quality Impacts on Protective Power Relays - and Vice Versa Fang Zheng Peng, Harmonic and Reactive Power Compensation Based on the Generalized ThreeInstantaneous Reactive Power Theory for ThreeFourPhase Four-Wire Systems, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 13, No. 6, November 1998
课程主要内容及学时数(2） 课程主要内容及学时数(2） (2
2. 电能质量的数学分析方法 电能质量的数学分析方法(4) 主要内容： 主要内容： 傅里叶变换与波形的数学分析方法小波变换与 电能质量扰动识别 矢量变换与瞬时无功功率理论 结合电能质量实际问题的应用实例 结合电能质量实际问题的应用实例 学时数： 学时数：4 教学目的： 教学目的： 使学生系统地掌握电能质量分析和控制中的数 学方法