电能质量分析和控制
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电能质量分析与控制
武晓冬
2021/3/10 讲解：XX
1
参考书目
电能质量分析与控制 肖湘宁 电能质量概论 程浩忠
2021/3/10 讲解：XX
2
课程特点
理论与实际相结合 不是单一课程 可以讲，所有的电力系统故障都与电能
质量问题有关 监测是基础 仿真是手段 治理设备是重点
2021/3/10 讲解：XX
15
电力改革的实施方案和现状
由于种种原因的推动，电力体制改革 终于在 2002年底正式实施。
1) 实行厂网分开
将国家电力公司管理的资产按照发 电和电网两类业务划分，并分别进行资 产、财务和人员的重组。属地方政府和 其它部门管理的电力企业，也要实行厂 网分开。以小水电自发自供为主的供电 区，要加强电网建设，适时实行厂网分 开。
2021/3/10 讲解：XX
8
电能供应充足，即向电力用户的供电 不中断，始终保证电气设备的正常工 作与运转，并且每时每刻系统中的功 率供需是平衡的。
因此得到了供电系统电能质量的基本 要求：电压合格、频率合格、连续供 电。
电压合格 频率合格
连续供电
2021/3/10 讲解：XX
9
2、电能质量的特征
10
二、当代电力系统对电能质量的
要求
1、电网与负荷构成的变化主要表现为：
电力系统扩张与联网逐渐形成，系统运 行的安全稳定性和可靠性要求不断提高；
打破原有自然垄断，引进竞争机制，实 施市场化运营，强化环境意识与提高信 息管理水平已势在必行 ；
与计算机技术、通讯技术结合紧密，采 用高新技术以提高电力传输能力和实现 配电自动化的趋势方兴未艾 。（TCSC、 FACTS、HVDC、cus－pow）
某半导体厂：从未发生停电，但一次几 十毫秒的电压暂将就会造成生产线工作 紊乱，产品报废。
新型用电设备：变频装置、大容量并联 电容器补偿装置，以及非线性、冲击性 和波动性负荷。
2021/3/10 讲解：XX
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4、进入电力市场后
电力企业间竞争加强
用户增加电能质量意识
2021/3/10 讲解：XX
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20
设立南方电网公司。其经营范围为云南、 贵州、广西、广东和海南。在国家计划 中单列。
区域电网公司按现代企业制度设立，将 区域内的现省级电力公司改组为分公司 或子公司，负责经营当地相应的输配电 业务。区域电网公司可以拥有抽水蓄能 电厂或少数应急、调峰电厂。个别暂时 未纳入重组后发电企业的电厂，可由区 域电网公司代管。
2021/3/10 讲解：XX
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中国华能集团 中国大唐集团 中国华电集团
2) 重组国家电力公司管理中的中国发国电国力电电投资集资产团集团， 按照建立现代企业制度要求组建若干独 立的发电企业。
通过重组形成五大全国性发电企业， 由国务院授权经营，分别在国家计划中 实行单列。发电资产重组综合了考虑电 厂的资产质量和所在地域条件等，进行 合理组合。每个发电企业在各电力市场 中的份额原则上不超过20%。
起初，人们把电力系统运行中电压和频 率偏离标称值的多少作为检验电能质量 的主要指标。
之后，新型电气设备的应用会向电力系 统注入各种电磁干扰，对系统和设备的 安全运行造成影响。
2021/3/10 讲解：XX
6
因此，人们意识到电力部门只要将 电能“如数”的传送到电力用户， 并保证一定的供电连续性即可满足 需求的想法是不完善的。
3
本课程讲授的主要内容
传统电能质量问题 现代电能质量问题 电能质量综合评估 电能质量综合治理 电能质量检测仪器及电能质量监测网 电能质量分析软件 电能质量数据处理
2021/3/10 讲解：XX
4
第一章 电能质量概论
2021/3/10 讲解：XX
5
第一节 概述
电能是一种由电力部门向用户提供，并 由供、用双方共同保证质量的特殊商品。
提出了现代电能质量问题
最终要形成全面的电能质量监督管 理体系。
2021/3/10 讲解：XX
7
一、供电系统运行与电能质量的
关系
1、理想供电系统运行的基本特性：
单一恒定的电网标称频率、规定的若干 电压等级和以正弦函数波形变化的交流 电向用户供电，并保证这些参数不受用 电负荷的影响
始终保持三相交流电压和负荷电流的平 衡，用电设备汲取电能应保证最大传输 效率，且各负荷之间互不干扰。
所以，改变电能质量是一项系统工程。
2021/3/10 讲解：XX
12
2、长期以来，人们习惯把电能质量 ＝供电可靠性。
传统负荷对短时间的电压变化基本没 反映，只在供电中断时才不能正常 工作。
因此，只用指标RS－1来评价
2021/3/10 讲解：XX
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3、负荷敏感度
负荷敏感度：负荷对电能质量问题的敏 感程度。
来自百度文库
2021/3/10 讲解：XX
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电力用户为满足其对产品的个性化、 多样性生产的需求，从最大经济利益 出发，在大功率冲击性、非线性负荷 容量迅速增长的同时，更大规模地采 用科技含量高的器件、设备与技术。 越来越多的电力用户采用了微电子技 术、计算机技术、电力电子技术、数 字控制的自动化生产线等，大批新兴 产业迅速崛起。
电力系统的电能质量始终处在动态变化中； 电力系统是一个整体，其电能质量状况相互
影响； 电能质量扰动具有潜在危害性和广泛传播性； 有些情况下用户是保证电能质量的主体部分
对电力系统的电能质量指标进行综合评估非 常困难；
控制和管理电力系统电能质量是一项系统工 程。
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3) 重组电网资产，建立国家电网公司和南方 电网公司
由国务院授权国家电网公司，作为原国家 电力公司管理的电网资产出资人代表。国家 电网公司按照国有独资形式设置，在国家计 划中实行单列。
设立华北（含山东）、东北（含内蒙古东 部）、西北、华东（含福建）、华中（含重 庆、四川）电网公司。 这些区域电网公司的 经营范围内，原国家电力公司资产比重较大， 其组建工作由国家电网公司负责，各地方以 所拥有的电网尽资产比例为基础参股，组建 区域电网有限责任公司或股份有限公司。西 藏电力企业由国家电网公司代管。
武晓冬
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参考书目
电能质量分析与控制 肖湘宁 电能质量概论 程浩忠
2021/3/10 讲解：XX
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课程特点
理论与实际相结合 不是单一课程 可以讲，所有的电力系统故障都与电能
质量问题有关 监测是基础 仿真是手段 治理设备是重点
2021/3/10 讲解：XX
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电力改革的实施方案和现状
由于种种原因的推动，电力体制改革 终于在 2002年底正式实施。
1) 实行厂网分开
将国家电力公司管理的资产按照发 电和电网两类业务划分，并分别进行资 产、财务和人员的重组。属地方政府和 其它部门管理的电力企业，也要实行厂 网分开。以小水电自发自供为主的供电 区，要加强电网建设，适时实行厂网分 开。
2021/3/10 讲解：XX
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电能供应充足，即向电力用户的供电 不中断，始终保证电气设备的正常工 作与运转，并且每时每刻系统中的功 率供需是平衡的。
因此得到了供电系统电能质量的基本 要求：电压合格、频率合格、连续供 电。
电压合格 频率合格
连续供电
2021/3/10 讲解：XX
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2、电能质量的特征
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二、当代电力系统对电能质量的
要求
1、电网与负荷构成的变化主要表现为：
电力系统扩张与联网逐渐形成，系统运 行的安全稳定性和可靠性要求不断提高；
打破原有自然垄断，引进竞争机制，实 施市场化运营，强化环境意识与提高信 息管理水平已势在必行 ；
与计算机技术、通讯技术结合紧密，采 用高新技术以提高电力传输能力和实现 配电自动化的趋势方兴未艾 。（TCSC、 FACTS、HVDC、cus－pow）
某半导体厂：从未发生停电，但一次几 十毫秒的电压暂将就会造成生产线工作 紊乱，产品报废。
新型用电设备：变频装置、大容量并联 电容器补偿装置，以及非线性、冲击性 和波动性负荷。
2021/3/10 讲解：XX
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4、进入电力市场后
电力企业间竞争加强
用户增加电能质量意识
2021/3/10 讲解：XX
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设立南方电网公司。其经营范围为云南、 贵州、广西、广东和海南。在国家计划 中单列。
区域电网公司按现代企业制度设立，将 区域内的现省级电力公司改组为分公司 或子公司，负责经营当地相应的输配电 业务。区域电网公司可以拥有抽水蓄能 电厂或少数应急、调峰电厂。个别暂时 未纳入重组后发电企业的电厂，可由区 域电网公司代管。
2021/3/10 讲解：XX
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中国华能集团 中国大唐集团 中国华电集团
2) 重组国家电力公司管理中的中国发国电国力电电投资集资产团集团， 按照建立现代企业制度要求组建若干独 立的发电企业。
通过重组形成五大全国性发电企业， 由国务院授权经营，分别在国家计划中 实行单列。发电资产重组综合了考虑电 厂的资产质量和所在地域条件等，进行 合理组合。每个发电企业在各电力市场 中的份额原则上不超过20%。
起初，人们把电力系统运行中电压和频 率偏离标称值的多少作为检验电能质量 的主要指标。
之后，新型电气设备的应用会向电力系 统注入各种电磁干扰，对系统和设备的 安全运行造成影响。
2021/3/10 讲解：XX
6
因此，人们意识到电力部门只要将 电能“如数”的传送到电力用户， 并保证一定的供电连续性即可满足 需求的想法是不完善的。
3
本课程讲授的主要内容
传统电能质量问题 现代电能质量问题 电能质量综合评估 电能质量综合治理 电能质量检测仪器及电能质量监测网 电能质量分析软件 电能质量数据处理
2021/3/10 讲解：XX
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第一章 电能质量概论
2021/3/10 讲解：XX
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第一节 概述
电能是一种由电力部门向用户提供，并 由供、用双方共同保证质量的特殊商品。
提出了现代电能质量问题
最终要形成全面的电能质量监督管 理体系。
2021/3/10 讲解：XX
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一、供电系统运行与电能质量的
关系
1、理想供电系统运行的基本特性：
单一恒定的电网标称频率、规定的若干 电压等级和以正弦函数波形变化的交流 电向用户供电，并保证这些参数不受用 电负荷的影响
始终保持三相交流电压和负荷电流的平 衡，用电设备汲取电能应保证最大传输 效率，且各负荷之间互不干扰。
所以，改变电能质量是一项系统工程。
2021/3/10 讲解：XX
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2、长期以来，人们习惯把电能质量 ＝供电可靠性。
传统负荷对短时间的电压变化基本没 反映，只在供电中断时才不能正常 工作。
因此，只用指标RS－1来评价
2021/3/10 讲解：XX
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3、负荷敏感度
负荷敏感度：负荷对电能质量问题的敏 感程度。
来自百度文库
2021/3/10 讲解：XX
11
电力用户为满足其对产品的个性化、 多样性生产的需求，从最大经济利益 出发，在大功率冲击性、非线性负荷 容量迅速增长的同时，更大规模地采 用科技含量高的器件、设备与技术。 越来越多的电力用户采用了微电子技 术、计算机技术、电力电子技术、数 字控制的自动化生产线等，大批新兴 产业迅速崛起。
电力系统的电能质量始终处在动态变化中； 电力系统是一个整体，其电能质量状况相互
影响； 电能质量扰动具有潜在危害性和广泛传播性； 有些情况下用户是保证电能质量的主体部分
对电力系统的电能质量指标进行综合评估非 常困难；
控制和管理电力系统电能质量是一项系统工 程。
2021/3/10 讲解：XX
2021/3/10 讲解：XX
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2021/3/10 讲解：XX
18
3) 重组电网资产，建立国家电网公司和南方 电网公司
由国务院授权国家电网公司，作为原国家 电力公司管理的电网资产出资人代表。国家 电网公司按照国有独资形式设置，在国家计 划中实行单列。
设立华北（含山东）、东北（含内蒙古东 部）、西北、华东（含福建）、华中（含重 庆、四川）电网公司。 这些区域电网公司的 经营范围内，原国家电力公司资产比重较大， 其组建工作由国家电网公司负责，各地方以 所拥有的电网尽资产比例为基础参股，组建 区域电网有限责任公司或股份有限公司。西 藏电力企业由国家电网公司代管。