电能质量分析与控制7电能质量控制技术
电能质量分析与控制课件
分别称之为p、q运算方式和ip、iq运算方式。
2023/11/13
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2电能质量的数学分析方法
(1)p、q运算方式
(2)
2023/11/13
运算方式
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2电能质量的数学分析方法
该运算方式电压不参与运算，选取
变电压造成的误差不存在。
2023/11/13
和
参与运算，畸
21
生活中的辛苦阻挠不了我对生活的热 爱。11月- 2311月- 23Monday, November 13, 2023
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。 11:26:3011:26:3011:2611/13/2023
11:26:30
AM
做一枚螺丝钉，那里需要那里上。11月- 2311:26:3011:26Nov-2313-Nov-23
科学，你是国力的灵魂；同时又是社 会发展 的标志 。11:26:30
上午11:26 上午11:26:3011月-23
每天都是美好的一天，新的一天开启 。11月-2311月-2311:2611:26:3011:26:30Nov-23
相信命运，让自己成长，慢慢的长大 。2023/11/13 11:26:30Monday, November 13, 2023
加带宽为fS /2的低通滤波器，滤去 fS /2以上信号分量。
提高采样速率。
五、快速傅立叶变换(FFT)
快速傅里叶变换算法最早于1965年提出，巧妙地利用W因子的周
期性和对称性，导出的高效快速算法，FFT使N点DFT的乘法计算
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。
电能质量分析与控制技术
一
电压三相不平衡 ：表现为 电压的最大 偏移与三相电压的平均 值超过 规定 的标 准 。
称。
定局 限性 ，因此混 合谐波 潮流 计算法 在近 些年 中发展起 来 。 频 率偏 差 ：对 频率 质量 的要求 全 网相同 ，不 因用 户而异 ， 其优点是可详细考虑非线性负载控制 系统的作用 ，因此可精确描 各国对于该项偏差标准都有相关规定 。 述 其动 态特 性 。缺 点是 计算 量大 ，求 解过 程 复杂 。
时域仿真方法在 电能质量分析 中的应用最为广泛 ，其最主要 的用途是利用各种时域仿真程序对 电能 质量问题 中的各种暂态现 象进行研究 。目前较通用的时域仿真程序有 ＥＭＴＰ、Ｅ ＭＴＤＣ、 ＮＥ ＯＭＡＣ等 系统暂态仿真程序和 Ｓ Ｉ Ｅ Ｓ Ｉ Ｅ、Ｓ Ｅ Ｔ Ｐ Ｃ 、Ｐ Ｐ Ｃ ＡＢ Ｒ 等 电力 电子仿 真程 序 。
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工 业 技 术
一
Ｓ Ｃ Ｈ００ＹＩＯＭ Ｔ Ｎ Ｃ Ｎ ＆１ ＮＬＧ ！Ｒ Ａ ｉ Ｃ Ｎ Ｆ Ｏ ：
般来说 ，单 点接地 用于 简单电路 ，不同功能 模块之 间接地 区 因为信号跨越 了不 同电源层后 ，它的 回流途径就 会很长 了，容 分 ，以及低频 （１ ＭＨｚ ｆ ０ ）电路时就要采 用多点接地 了或者 多 易受到干扰 。 当然 ，不是严格 要求不能跨越 电源分割 ，对于 低 昙 板 （ 整 的 地 平 面 层 ） 完 。 速的 信号是 可以 的 ，因为产 生的干扰 相 比信号 可以 不予关 心 。 信号 回流和跨 分割的 介绍 ：对于 一个 电子 信号来说 ห้องสมุดไป่ตู้它需 对于高速 信号 就要认真检 查 ，尽量不要跨越 ，可 以通过调整 电 要 寻找一条最低 阻抗的 电流 回流到地 的途 径 ，所以如何 处理这 源部 分 的 走线 。 （ 这是 针 对 多 层板 多个 电源供 应 情 况说 的 ） 。 个信号 回流就 变得非 常的 关键 。 单板上的信号如何接地 第一 ，根据 公式可以 知道 ，辐射 强度是和 回路面积 成正 比 对于一般 器件来说 ，就近接地 是最好 的 ，采 用了拥有完 整 的 ，就 是说 回流 需要走 的路 径越长 ，形成 的环越 大 ，它对外辐 地平面 的 多层板设 计后 ，对 于一般 信号 的接地就 非常 容 易了 ， 射的干扰也越 大 ，所以 ，ＰＣＢ布 板的时 候要尽可能减小 电源 刚 基本原 则是保证 走线 的连 续性 ，减少过 孔数量 ， 近地平面 或 路 和 信号 回路 面积 。 者 电源 平 面 ，等 等 。 第二 ，对于一个高 速信号来说 ，提供有 好的信号 回流 可以 单板的接 口器件如何接地 保证它的信号 质量 ，这是 因为 Ｐ ＣＢ上传输线 的特性 阻抗一 般是 有些单板 会有对 外的输入输 出接 口，比如 串 Ｆ连接 器 ，网 Ｉ 以地 层 （ 或电源 层）为参考来计 算的 ，如果高速线附近 有连续 Ｆ ＲＪ ５ Ｉ ４ 连接 器等等 ，如果对它们的接地设计得不好也会影响到 的地平 面 ，这样这 条线的阻抗就 能保持连续 ，如果有 段线附近 正常工 作 ，例如 网 口互连 有误码 ，丢包等 ，并且会 成为对外 的 没有 了地 参考 ，这样阻抗就 会发 生变化 ，不连续 的阻抗从而会 影 响到信号 的完整性 。所 以 ，布 线的时候 要把高 速线分 配到 近地平 面的层 ，或者高速线旁边 并行走一 两条地线 ，起到屏蔽 和 就近提 供 回流 的功能 。 第三 ，为什 么说 布线的时候 尽量不要 跨电源分割 ，这 也是
电能质量监测与控制技术现状和发展趋势概述
电能质量监测与控制技术现状和发展趋势概述电能质量是指电力系统中电能的波动、噪声和谐波等非标准波形或者越限的电压、电流问题。
随着电力系统的快速发展和电力负荷的增加，电能质量问题日益突出，严重影响着电力市场的健康发展和用户的正常用电。
因此，电能质量监测与控制技术的研究和应用变得至关重要。
电能质量监测技术是用来对电力系统中的电能质量进行实时监测和分析的一项重要技术。
通过对电压、电流、功率因素、谐波等参数的实时监测，可以及时发现电力系统中的异常情况，并采取相应的措施进行修复，以保证电能质量的稳定和可靠。
目前，电能质量监测技术主要包括在线监测和离线监测两种方式。
在线监测技术是通过在电力系统中安装传感器和监测仪器来实时监测电能质量参数，并将监测数据传输到监控中心进行实时分析和处理。
在线监测技术可以实时发现电力系统中的异常情况，并及时报警，为电力系统的运行提供了重要的支持。
离线监测技术则是通过对电力系统中的电能质量参数进行定期或者不定期的抽样检测和分析，以了解电力系统中电能质量的情况并评估其影响程度。
离线监测技术主要适用于电力系统问题的排查和故障分析。
除了监测技术外，电能质量控制技术也是保障电力系统正常运行的重要手段。
电能质量控制技术主要包括主动和被动两种方式。
主动控制技术是通过采取一系列措施预防和解决电能质量问题，如提高设备的质量水平、优化电力系统结构、合理设计电力系统等。
被动控制技术则是通过安装电能质量调节设备和控制器来对电能质量进行补偿和调节。
被动控制技术可以对由电力系统带来的谐波、电压波动、电压偏差等问题进行有效处理，提高电力系统的稳定性和可靠性。
未来，电能质量监测与控制技术的发展将呈现以下的趋势：首先，随着智能电网的建设和发展，电能质量监测与控制技术将更加智能化。
传感器和监测仪器将更加智能化，能够实现自动化、集成化和数字化操作。
监控中心将采用先进的数据处理和分析技术，能够对大量的监测数据进行实时处理和分析，提高监测的效率和准确性。
电力系统中的电能质量研究与控制
电力系统中的电能质量研究与控制电力系统中的电能质量一直是电力行业关注的重要问题。
随着电力系统的不断发展和电力负荷的增加，电能质量问题变得愈发突出。
电能质量不仅关系到电力系统的稳定运行，还直接影响到用户的用电质量和设备的寿命。
因此，对电力系统中的电能质量进行深入研究和有效控制，对于提高电力系统的可靠性和稳定性具有重要意义。
一、电能质量的定义和影响因素电能质量是指电能在传输和利用过程中所具有的稳定性、可靠性和纯净度等特性。
电能质量问题主要包括电压波动、电压暂降、电压谐波、电压不对称、频率偏差等。
这些问题的产生主要受到电力系统的运行状态、负荷特性、设备故障等因素的影响。
二、电能质量的研究现状目前，国内外对电能质量的研究主要集中在电能质量监测、电能质量分析和电能质量控制等方面。
通过对电力系统中的电能质量进行监测和分析，可以及时发现问题并采取有效措施进行控制和改善。
三、电能质量的控制方法针对电力系统中的电能质量问题，可以采取一系列控制方法进行改善。
包括电能质量监测系统的建设、电能质量分析技术的应用、电能质量改善设备的安装等。
通过这些控制方法的应用，可以有效提高电力系统的电能质量，保障用户的用电质量。
四、电能质量的影响及对策电能质量问题不仅影响到电力系统的稳定运行，还直接影响到用户的用电质量和设备的寿命。
因此，对于电能质量问题的研究和控制具有重要意义。
在实际应用中，可以通过加强电能质量监测和分析，及时发现问题并采取有效措施进行改善。
五、电能质量的未来发展趋势随着电力系统的不断发展和电力负荷的增加，电能质量问题将变得愈发突出。
未来，将成为电力行业的重要研究方向。
通过不断深入研究和技术创新，可以有效提高电力系统的可靠性和稳定性，为用户提供更加优质的用电服务。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，电力系统中的电能质量研究与控制是电力行业的重要课题。
通过对电能质量问题的深入研究和有效控制，可以提高电力系统的可靠性和稳定性，保障用户的用电质量。
电能质量问题分析与治理
电能质量问题分析与治理电能质量是指电网电能满足用户负载性能要求的能力，其指标包括电压稳定性、频率稳定性、谐波、波形畸变等。
电能质量问题不仅会影响电器设备的使用寿命和性能，还会造成电能的浪费和对环境的污染。
因此，电能质量问题的分析和治理也成为了当今电力领域的重要议题。
电能质量问题的原因电能质量问题的出现是由于电力系统中各种因素的影响，包括电源、电网、负载等因素。
其中，电源方面的因素主要包括电压波动、电压闪变、电压谐波等；电网方面的因素主要包括短路故障、线路阻抗等；负载方面的因素则主要包括非线性负载等。
电源方面的因素电源方面的因素主要包括电压波动、电压闪变、电压谐波等。
电压波动是指电网电压在一定时间内突然变化的现象，例如因短路故障、大负荷启动等原因造成电网电压瞬间降低或升高。
电压闪变则是指电网电压的瞬间变化，例如当大型电动机启动时，其突然的电流冲击会引起电压的瞬间下降，从而影响电能质量。
电压谐波则是指电网电压中包含有超过基波频率的波形，其存在主要是由于非线性负载所导致的。
电网方面的因素电网方面的因素主要包括短路故障、线路阻抗等。
短路故障是指电力系统中线路短路故障导致电站输出电能下降或中断，从而影响电能质量。
线路阻抗则是指线路本身的电阻和电感，其存在会使得电能传输时会出现损耗并影响电能质量。
负载方面的因素负载方面的因素主要包括非线性负载等。
非线性负载指的是与电源输出电压不成线性关系的负载，例如电动机、放电灯、电子设备等。
由于非线性负载会产生电磁干扰和谐波，从而导致电能质量问题的出现。
电能质量问题的治理针对电能质量问题，需要采取一系列的技术手段和管理措施进行治理。
其中，技术手段主要包括改进供电网的质量和稳定性、提高电器设备的质量、采用滤波器和无功补偿等措施；管理措施则主要包括制定相关的技术标准和规范、加强对电能质量监测和测试、加强对新能源电力系统的规划和建设等。
改进供电网的质量和稳定性在电能质量问题治理中，一个重要的方向就是改进供电网的质量和稳定性。
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监测与控制
电力系统中的电能质量监测与控制随着现代社会对电力质量要求的不断提高，电力系统中的电能质量监测与控制变得日益重要。
电能质量是指电力系统中电压、电流和频率等电气参数的准确性、稳定性以及与非电气设备之间的相互影响程度。
良好的电能质量不仅能保证电力系统可靠运行，还能对用户的设备和工艺提供良好的保护。
本文将介绍电力系统中电能质量监测与控制的相关技术、方法和挑战。
首先，电能质量监测是实施电能质量控制的基础。
在电力系统中，电能质量监测可以通过在线监测设备的安装和使用来完成。
常见的电能质量监测参数包括电压、电流、频率、谐波等。
这些监测参数可以通过专用的电能质量监测仪器来测量和记录，其中包括数字电能质量分析仪、数字示波器、电能质量分析软件等。
这些监测设备可以实时采集电能质量信息，并将数据存储和分析，以便进一步的质量控制。
其次，电能质量控制是通过有效的控制手段来解决电能质量问题。
在电力系统中，电能质量问题包括电压波动、电压暂降、电压闪变、谐波失真等。
为了解决这些问题，可以采取多种控制手段。
其中包括电容器补偿、无功功率补偿、电压调节等。
电容器补偿通过在电网中接入电容器，可以降低电流谐波、提高电能质量。
无功功率补偿可以通过调整功率因数来改善电压波动和暂降等问题。
电压调节可以通过调整变压器的输出电压来实现。
这些控制手段在实际应用中可以根据不同的电能质量问题进行组合使用，以达到最佳的质量控制效果。
然而，电力系统中的电能质量监测与控制也面临着一些挑战。
首先，电力系统中电能质量问题的复杂性使得监测和控制变得更加困难。
电力系统是一个庞大而复杂的系统，其中涉及到许多因素，如电源、电网、负载等。
这些因素之间的相互影响使得电能质量问题具有不确定性和多样性。
因此，必须采用先进的监测技术和控制策略来应对复杂的电能质量问题。
其次，电力系统中的电能质量监测与控制需要持续改进和优化。
随着电力系统的发展和改进，新的电能质量问题不断出现。
因此，需要不断研究和开发新的监测设备和控制方法，以适应不断变化的电能质量需求。
电能质量控制与分析方法
题 ，如各种短路故障 、自然灾害 、人 域法”设计控制器 的前提条件 。模糊 快的响应特性 。 为误操作 、电网故障时发 电机及励磁 控 制作为一种新 的智能控制方法 ，无 三、电能质量分析方法 系统工作状态的改变、故障保护装置 需对系统建立精确的数学模型 。它通 电力系统 中的各种扰动引起 的电 中的电力 电子设备 的启动等都将造成 过模拟人的思维和语 言中对模糊信息 能质量问题主要可分为稳态事件和暂 各种 电能 质 量 问题 。 的表 达 和 处理 方 式 ，对 系统 特 征 进行 态事件两大类。稳态 电能质量 问题 以
灯 的伏 安 特性 是 严 重 非线 性 的 ，会 引 基 于 旋转 坐标 系 （ ｑ）的直 流量 从 而 术。用户 电力技术就是将电力 电子技 ｄ
起 较为严重 的谐波 电流 ，其 中３ 次谐 实现解耦控制。常规 的矢量控制方法 术 、微处理机技术 、自动控制技术等 波的含量最高。大功率整 流或变频装
低。
３ 糊 逻 辑 控 制 。知 道 被 控 对 象 量 。该 技 术 的核 心 器件 Ｉ Ｂ ￣Ｇ Ｏ ． 模 Ｇ Ｔ Ｌ Ｔ 具 ３电力 系统 故 障。 电力 系统运 精 确 的数 学 模 型是 使 用 经 典 控制 理 论 有更快 的开关频率 ，并且关断容量 已 ． 行 的 各 种 故 障 也 会 造 成 电 能 质 量 问 的 “ 频域法”和现代控制理论 的 “ 时 达 Ｍ Ａ ，因 此 Ｄ Ａ Ｔ 装 置 具 有 更 Ｖ 级 ＦＣＳ
参数不能完全掌握 ，或得不到精确 的 限 。采 用Ｆ Ｃ Ｓ 术 的核 心 目的是 加 Ａ Ｔ技 方便 。其 缺点是 ：响应有超调 ，对 系 力 传输 能力 。 统参数摄动和抗负载扰动能力较差。 目前有代表性 的Ｆ Ｃ Ｓ 置主要 Ａ Ｔ装 ２空间矢量控制 。空 间矢量控制 有 ：可控 串联补偿 电容器 、静止无功 ．
电能质量的监测与控制
电能质量的监测与控制随着电气设备的广泛应用，电能质量的监测与控制变得愈加重要。
电能质量指电力系统中存在的一些不纯度问题，例如谐波、电压波动、闪变、谐波畸变等。
这些问题可能会导致电气设备的故障、降低电气设备的寿命、影响用电器的工作效率、危及生命财产安全等。
因此，电能质量的监测与控制对电力系统的安全稳定运行至关重要。
目前，电能质量的监测与控制主要通过以下方式实现：一、电能质量参数的监测电能质量问题的判别首先需要对电能质量参数进行监测，并对其进行分析和处理。
主要的电能质量参数包括电压、电流、功率因数、频率、谐波、电压闪变、电流不平衡度等。
通过对这些参数的监测与分析，可以及时发现电能质量问题并加以处理。
电能质量参数的监测可以通过专业的电能质量监测设备实现。
电能质量监测设备包括数据采集器、传感器等，可以对电能质量参数进行精准监测和记录。
监测数据可以通过通信网络传输，提供给电力系统管理者和用户。
同时，电力系统管理者还可以通过远程监控的方式，实时监测电能质量参数，及时发现和处理电能质量问题。
二、电能质量问题的诊断在对电能质量参数进行监测和分析的基础上，需要对发现的电能质量问题进行诊断。
电能质量问题的诊断需要在掌握完整的监测数据的基础上，进行专业分析和判断。
电能质量问题的诊断可以通过专业的电能质量分析软件实现。
电能质量分析软件可以提供详细的电能质量参数分析和判断，形成报告并提供处理方案。
在诊断电能质量问题时，还需要考虑电气设备的使用状况、质量问题和工作环境等因素，综合分析得出最优化的处理方案。
三、电能质量问题的控制在诊断出电能质量问题后，需要采取合适的控制措施，以保证电力系统的稳定运行。
主要的电能质量问题控制措施主要包括以下几种：1、通过改进电力系统结构来实现电能质量的控制。
选用合适的电力系统结构，可以有效地避免电能质量问题的发生，并提高电力系统的运行效率。
2、通过选用合适的电气设备来实现电能质量的控制。
合适的电气设备可以有效地减少电能质量问题的发生，同时还可以提高电路的效率和可靠性。
电能质量分析与控制技术探讨
压、 波形 畸变 、 电压 暂降 与短 时 间中断 以及供 电连 续
性等。
３ 电 能质 量 问题 的产 生
３ １ 电能质 量 问题 的定 义和 分类 ．
电能 质 量 问题是 众 多单一 类型 电力 系统干 扰 问
题 的总称 ， 实 质 是 电 压 质 量 问题 。 电能 质 量 问题 其 按 产生 和持 续时 间可 分 为稳态 电能 质量 问题 和动 态
张 六 一
（ 广州 冶金 建 设监 理有 限公 司 ）
摘 要 信 息 技 术 和 网 络 技 术 的 发 展 及 计 算 机 的普 及 应 用 ， 电 能 质 量 提 出 了 更 高 的 要 求 ， 日益 受 到 技 术 专 家 对 并
和消 费者 的 重 视 。 本 文 简述 了 电 能 质 量 分 析 方 法 ， 电能 质 量 的相 关 控 制 技 术 进 行 了初 步 探 讨 。 对
维普资讯
第 ３期
总 第 １９期 ６
冶 金 丛 刊
Ｍ ＥＴＡＬＬＵＲＧＩ ＣＡＬ ＣＯＬＬ ＥＣＴＩ ＯＮＳ
Ｓｕ ． ６ ｍ １９
ＮＯ． ３
２ ０ ０７ 年 ６ 月
Ｊ ｎ ２ ００ ７ ｕ ｅ
电能 质 量 分 析 与 控 制 技 术 探 讨
领域 ） 。本 文 围绕 电能 质 量分 析 与 控 制 技术 进 行初
步 的探 讨 。
随着 电力 系 统 规模 的不 断 扩 大 ， 电力 系统 电能 质 量问题 的产生 主要 有 以下几 个原 因 。
２ 电能 质 量 的定 义
由于 人们 看 问题 的角度不 同 ， 以迄今 为止 ， 所 对
关键 词 电能 质 量 ； 分析 ； 制 控
电能质量检测分析与控制方法研究
电能质量检测分析与控制方法研究
电能质量是指用电系统中的电能输送过程中，从发电源到消费处的电能各种参量的变化及其变化的可靠性，电能质量的检测分析与控制方法是改善电能质量的关键。
电能质量的检测分析方法主要有三种，一是基于不同电压等级电网电能质量检测分析，二是基于用户端的电能质量检测分析，三是综合改善电能质量的分析，其中基于用户端的电能质量检测分析最为重要，它可以直接反映用户的电能质量状况，及时发现电能质量问题，便于及时采取措施解决。
电能质量控制的方法主要有两类：一是传统的技术措施，如安装滤波器、变压器升压、降压、增容等；二是利用“智能电网”技术实现的电能质量改善控制。
其中“智能电网”技术包括：超宽带脉冲变换技术、电能质量分析监控系统、智能电力系统等。
这些技术可以改善电能质量，如抑制电压驻波率、提高稳定性等。
总之，电能质量检测分析与控制方法的研究是改善电能质量的关键，对于改善电能质量具有重要的意义。
基于用户端的电能质量检测分析及时发现电能质量问题，而智能电网技术可以有效改善电能质量。
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。
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11.08.2020
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1、静态无功补偿器（SVC）
最常用SVC的基本元件为晶闸管控制的电抗器 TCR和晶闸管投切的电容器TSC。
为了降低SVC的造价，大多数SVC 通过降压变压器接入系统。由于阀 的控制作用，SVC将产生谐波电流， 为降低谐波污染，SVC中还要有滤 波器。
3、功率因数及波形校正技术
➢
电流连续导通模式（CCM）
控制电流跟踪电压波形，使功率因数接近1
➢
不连续导通模式（DCM）
采用高频开关器件控制电流
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三、交流滤波器
利用电容与电感形成无源滤波器，能够有效滤除某次或某些次的谐
波。理论上讲，当某次谐波滤波器调谐到该频率时，滤波器所呈现 的阻抗为零，可全部吸收该次谐波。
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二、供电能力的提高
1.
为大容量波动性负载架设专用线路，一般将大容量波 动性负荷用户接到较高电压等级的供电系统。
2.
采用母线分段或多设配电站的方法将波动性负荷与一 般负荷适度隔离。
3.
对于易受扰动的灵敏负荷，在其附近安装一台电源设 备。
4. 三、补偿措施的采用
无功功率的不平衡是电压波动与闪变的主要原因。因 而，具有快速无功功率补偿控制功能的装置能够对电 压波动和闪变起到很好的抑制作用。
1、单调谐滤波器
单调谐滤波器通常以需消除的h次谐波频率为出发点进行设计。设
基波频率为f1，谐振频率为：
X L hh1LhX LX C hh1 1CX h C
f
hf1
2
1 LC品质因数 Q 来自L C/R
一般取30~60.
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2.双调谐滤波器
双调谐滤波器是调谐到两个串联
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二、整流设备与谐波控制
1、增加整流装置的脉动数
整流装置产生的特征谐波电流次数: h=kp±1 （k＝1,2,…） p脉动数
当脉动数增多时，次数较低、幅度较大的 谐波得到消除，谐波源产生的谐波电流将 减小。
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2、PWM整流器
ip(t)iq1(t) ih(t)
滤波器提供的补偿电流
h
滤除谐波
if (t) ih(t)
h
无功补偿+滤除谐波
if (t) iq(t)
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特点： 补偿快、动态性能好、性能稳定、体积小、可补偿所 有谐波。
例：
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7.3电压波动与闪变的抑制技术
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电力电子器件： 正在向高耐压、大电流、低损耗及高频化方向发展
储能： 铅酸电池、NaS电池、飞轮储能、超级电容、超导储能
信息处理： 检测、控制、通讯、数据共享
本章主要内容：
现代电能质量控制技术：谐波的抑制、电压波动与闪变的控制、 电压暂降与短时中断的缓解
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四、有源电力滤波器
有源电力滤波器采用与交流滤波器完全不同的原理，通过产生与补偿谐
波形状一致、相位相反的电流，来抵消非线性负荷产生的谐波电流，以 使谐波不流入公共供电回路。 即：负荷需要的谐波由补偿装置提供，系 统只提供基波电流，达到消除谐波的目的。
负荷电流 i(t)ip(t)iq(t)
电压波动与闪变通常由波动性或冲击性负荷造成，波动
与闪变的程度与供电系统短路容量的大小、供电网络的 结构以及负荷的用电特性等有关
一、用电设备特性的改善
1、异步电动机启动方式的改善 降压启动、自藕变压器启动、串接变阻器启动、软
启动、采用变频调速装置
2、电弧炉特性的改善 装设电抗器对冲击电流进行限制
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谐振频率的滤波器 串联回路调谐频率：
01
1 L1C 1
并联回路调谐频率：
02
1 L2C2
L2/C2RL2 L2/C2RC2
1 L2C2
一般取串、并调谐频率相等
0102 0
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双调谐滤波器的无功补偿 在工频频率点，串联回路呈容性，并联回路呈感性，无功由串联回 路电容实现，忽略并联回路的感性影响，有：
Z
1
1C1
1L1
1
1C1
(112L1C1)
1
1C1
[1(0
h0
)2
1
02
]
1
1C1
(h02h02 1)
特点：
两个串联谐振点，1个并联谐振点 构成复杂、调谐困难
无功补偿值：Q U 2 / Z U 21C1h02 /(h02 1) 等效补偿电容 C=C1 (h02 1) / h02
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3、二阶减幅滤波器
二阶减幅滤波器是在实际工程中应用最广泛的高通滤波器，用于吸 收某次及以上的各次谐波
截止频率
f0
1 2 RC
结构参数：
m
L R 2C
品质因数： QR/
L C
滤波器工程设计原则：
1 m
一般取0.7~1.4
➢ 滤除谐波
➢ 无功补偿的要求
➢ 由于系统阻抗往往呈现为感性，为防止对调谐点谐波电流的放大， 单调谐滤波器的调谐次数应偏离所要滤除的主要谐波的次数。一般 情况下，可选取调谐次数为所要滤除的主要谐波的次数的 0.96~0.98倍。
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7.2电力谐波抑制技术
一、电源设备与谐波控制
➢ 发电机
1. 在三相发电机中，采用星形连接，线电动势中不出现3次及倍数次谐 波电动势。
2. 凸极同步发电机采用适当的极靴宽度和不均匀的气隙长度，使气隙磁 场的波形尽可能接近正弦分布。
3. 采用短距绕组 4. 绕组的分布等
采用以上措施后，发电机的谐波电动势畸变率小于1（近似理想正 弦波） ➢ 变压器 通过其绕组的巧妙连接，可有效减少某些次数的谐波。如三角形 连接的变压器可有效消除3次及其倍数次谐波。 ➢ 电容器的合理配置（避免谐振、放大）
7电能质量控制技术
7.1 概述
“控制”——控制、抑制、缓解、减缓、消除 传统电能质量：
电压偏差的调整—无功补偿来支撑电压的稳定 频率偏差的调整—有功的调整（电厂） 三相不平衡的补偿 —补偿、合理分配单相负荷 现代电能质量： 谐波的抑制 电压波动与闪变的控制 电压暂降与短时间中断的缓解
现代电能质量的特点是变化快， 传统的方法是很难进行实时的 补偿或控制，因此现代电能质量控制技术是基于电力电子技术、 蓄能技术、信息处理技术发展起来的。