电能质量概论

电能质量概论

1、电能质量的定义

电能是现代文明的支柱，离开了电能的供应，现代社会将即刻崩溃。电能作为商品，其质量问题也就成了作为供应商品的电力公司和作为顾客的电力用户共同关注的问题。

电能质量指公用电网对电力用户公共连接点的电压质量和电力用户在公共连接点对公用电网的干扰水平。

公用电网对电力用户的供电电压质量一般是用电压频率偏差、谐波电压、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、电压暂降、电压暂升、电压中断、电压脉冲和振荡等参数描述。

电力用户对公用电网的干扰水平一般用谐波电流、负序电流、无功波动、有功冲击等参数描述，上述干扰参数会使公用电网公共连接点电压质量变差，即谐波电压、三相电压不平衡度、电压波动与闪变、电压频率偏差变大。

2、电能质量标准

2.1电能质量标准制定的必要性

严格地控制用户对电网的干扰水平和提高公共连接点的电压质量需要较高的电网控制和管理成本，但是可以降低电网损耗，净化电网和电力设备的运行环境，使电网和电力设备更加安全运行，降低电力设备的设计制造费用。反之，如果放宽用户对公用电网的干扰和降低公共连接点的电压质量则会降低电网控制和管理成本，但是将使电网损耗增大，电网和电力设备运行环境恶化，增加电网和电力设备的运行故障，增大电力设备的设计制造难度和费用。

为了协调维护电力公司、电力用户和电力及用电设备制造商三方之间的利益，以在整体社会成本最小的条件下，把电能质量控制在允许的范围内，需要一套统一而且完整的电能质量标准，这些标准直接涉及到电能的生产、输送、使用、管理和设备制造行业的生产、管理。

电能质量标准的制定实际上就是在电力公司、电力用户和电力设备制造商三方的权利和利益平衡的基础上，为相关各方提供一个共同的平台，进而在整个社会成本最小的条件下，通过相关各方的合作，实现最大的兼容。

2.2电能质量标准的内容和分类

2.2.1电能质量标准的内容

电能质量标准包括如下四部分内容：

电磁现象和电能质量分类；公共连接点供电电压质量限值和用户对公共连接点的干扰限值；电力设备运行的电压质量限值和对供电点的干扰限值；电能质量测量仪器和测量方法。

已发布的电能质量标准可分为两大类：GB系列国家电能质量标准和电磁兼容标准。

2.2.2 GB系列国家电能质量标准

GB系列国家电能质量标准主要规定了公用电网公共连接点的电压质量限值和用户对公共连接点的干扰限值；规定了电能质量测量仪器的技术规范和测量方法。

已发布的GB系列国家电能质量标准有：

GB/T14549-1993 电能质量公用电网谐波；

GB/T14545-1995 电能质量电力系统允许偏差；

GB/T12325-2003 电能质量供电电压允许偏差；

GB/T12325-2000 电能质量电压允许波动和闪变；

GB/T15543-1995 电能质量三相电压不平衡度；

GB/T19862-2005 电能质量监测设备通用要求。

2.2.3电磁兼容标准

电磁兼容标准主要给出了电磁现象和电能质量的分类方法；规定了电力设备运行的电压质量限值和对供电点的干扰限值；规定了电能质量测量仪器的技术规范和测量方法。

（1）电磁现象和电能质量分类标准

IEEE Std 1159-1995 IEEE recommended practice for monitoring electric power quality。

（2）非线性负荷谐波限值

GB17625。1-2003 / IEC61000-3-2:2001 电磁兼容限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）；

GB/Z17625。4-2000 / IEC61000-3-6:1996 电磁兼容限值中高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估。

IEEE 519-1993 IEEE recommended practice and requirements for hamonic control in electrical power；

EA电力协会工程推荐标准G5/4（2001）：英国谐波电压畸变及非线性设备接入输电系统和配电网的规划水平（planning levels for harmonic voltage distortion and connection of non-linear equipment to transmission systems and distribution networks in the United Kingdom）。

（3）无功波动负荷产生的电压波动和闪变限值

GB17625。2-1999 / IEC61000-3-3:1994 电磁兼容限值对额定电流不大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限值；

GB/Z17625。3-2000 / IEC61000-3-5:1994 电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限值；

（4）电压容限曲线

IEEE 446-1987 IEEE recommended practice for emexgency and stand by power systems for industrial and commerical applications(IEEE orange book)(ANSI)[S]；

ITI(CBEMA) curve applicating note[ol]。http://www。itic。org；

SEMI F47-0200(C) SEMI 1999，2000 specification for semionductor processing equipent voltage sag immunity。

（5）电能质量参数定义、测量仪器、测量技术和测量方法

IEC61000-4-15:1997 电磁兼容试验和测量技术闪变测试仪—功能和设计规范；

IEC61000-4-7:2002 电磁兼容试验和测量技术供电系统及所带设备谐波、间谐波的测量和测量仪器导则；

IEEE Std 1159。3TM-2003 IEEE recommended practice for the transfer of power data；

IEC 61000-2-8:2002 voltage dips and short interruption on public electric power supply systems with statistical measurement results。