电能质量综述

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本科生毕业论文（设计）

题目：电能质量综述

学习中心：

层次：专科起点本科

专业：电力工程与管理

年级：2012 年秋季

学号：

学生：

指导教师：

完成日期： 2012年 6 月30 日

内容摘要

随着电力市场的发展，电力部门和用户都开始清楚的意识到电能作为一种特殊的商品，无疑应该讲求质量。劣质的电能必将损害供用双方的共同利益。为了在竞争的电力市场中站稳脚步，供电公司就必然提高电能质量降低供电成本来适应市场的要求。本文在详细介绍电能质量市场相关理论的基础上，分析了电能质量市场体系的结构、特点和监管等方面的问题。

关键词：电能质量；电力市场；电能质量市场体系

目录

内容摘要 ........................................................................................................................... I 1 绪论 . (1)

1.1 课题的背景及意义 (1)

1.2 建立电能质量市场的意义 (1)

1.2.1 电力工业市场化改革的需要 (1)

1.2.2 社会公平性和资源优化配置的需要 (2)

1.3 电能质量市场领域研究现状 (3)

1.4 本文的主要内容 (4)

2 电能质量市场理论的基本框架 (5)

2.1引言 (5)

2.2 电能质量市场理论的主要研究内容 (5)

2.3 电能质量市场理论的主要研究方法 (8)

3 电能质量市场体系的设计 (10)

3.1 电能质量市场的结构及其运营机制 (10)

3.2 电能质量市场体系的特点 (11)

3.3 电能质量市场的培育和监管 (12)

3.4 电能质量市场需要注意的问题 (12)

4 结论 (14)

参考文献 (15)

1 绪论

1.1 课题的背景及意义

随着经济发展和高科技设备的广泛应用，尤其是计算机、现代控制理论、精密测量技术等的应用，使敏感电力负荷所占的比重日益增大，供给电能需要保持优质运行；随着社会电气化程度的提高，现代电力电子设备在各领域得到广泛应用，如变频调速装置、开关电源、感应加热等设备在生产、生活中的应用，这些非线性负荷的大量使用，将影响系统的电气运行环境，成为制约电能质量提高的因素。就全球范围而言，从20世纪80年代开始电力工业放松管制，引入竞争机制，开放电力市场成为世界潮流。在电力市场条件下，用户与供电企业都在追求自己的最大利益，用户会需要不同质量的电能，出现用电的个性化，供电企业为了争取更多的用户和售电量，必须满足用户对电能质量的多样性要求。（电能质量市场体系及若干基础理论问题的研究）

目前大多数专家认为电能质量是导致用户电力设备不能正常工作的电压、电流或频率偏差，造成用设备故障或误动作的任何电力问题都是电能质量问题。时至今日，在供用电双方，甚至在电力研究者中关于电能质量的范畴、定义，以及质量下降的起因等许多方面仍存在着分歧和争论，站在不同角度看，关注或表征电能质量问题会有不同的观点。从供电角度看，电能质量是指供应电力的参数符合标准和供电可靠性的程度；从用电设备生产商的角度看，电能质量是指对设备所要求的电能特性；从用户角度看，电能质量是指一切会引起用电设备异常运行、故障或停电的供电电压、电流及频率的异常扰动。事实上，电能质量问题终究是由电力用户的生产需求驱动的，而且伴随电力市场的形成和发展，电能这种特殊的商品，同其他商品一样都要遵循经济规律，最终将面临买方市场。因此，电能质量优劣，电力用户的衡量标准将占主导地位。

1.2 建立电能质量市场的意义

1.2.1 电力工业市场化改革的需要

电能量是用户购买的主要商品，用户不但需要足够的能量供应，而且需要辅助服务来保证电能量具有高品质的特性。目前按功能划分的辅助服务包括：有功频率控制（AGC），旋转备用，非旋转备用，替代备用，无功及电压支持，恢复及黑启动。很明显，这些辅助服务都是针对发电侧提供的，难道输电和配电侧不需要辅助服务吗？相反，输配电侧对电能量的品质特性要求更趋于多样化，电能质

量矛盾更突出。一般情况下，发电机都能提供几近正弦的标准电压，所以发电侧的辅助服务主要保证电能量的可靠性和无功支持，而输配电侧电能量的电压幅值及波形受到负荷的影响会发生波动或畸变，所以输配电侧所提供的辅助服务不仅要保证电能量的可靠性和无功支持，还要保证电能量其他质量指标达到标准或者用户更高的需求。

1.2.2 社会公平性和资源优化配置的需要

随着用电负荷日趋复杂化和多样化，大量具有非线性、冲击性和不平衡特征的负荷造成供电网电能质量的恶化；同时，现代工商业大量使用的计算机系统、机器人和快速发展的高新技术产业对电能质量和供电可靠性要求却越来越高，据美国电力科学研究院粗略估计，当今和电能质量相关的问题在美国每年造成的损失就达260亿美元。电能质量问题矛盾日益突出，其主要原因之一是电能质量恶化行为具有外在性的特点，即电能的生产和消费过程，有时会对公共连接点（Point of Common Connected，PCC）或电网产生污染（传导型电磁污染），使其他个体蒙受经济损失，而目前缺少相应的激励机制使产生污染的供电企业和用户在决策时考虑这种对电能质量恶化造成的影响。和自然环境资源一样，电能质量环境具有明显的公共财产和公共权益特性，电能质量管理日益受到来自经济利益和保证社会公平性的巨大压力。

随着用电负荷日趋复杂化和多样化，大量具有非线性、冲击性和不平衡特征的负荷造成供电网电能质量的恶化；同时，现代工商业大量使用的计算机系统、机器人和快速发展的高新技术产业对电能质量和供电可靠性要求却越来越高。电能质量问题矛盾日益突出，其原因是电能质量恶化行为具有外在性的特点，即电能的生产和消费过程，有时会对公共连接点或电网产生电磁污染，使其他个体蒙受经济损失，而目前缺少相应的激励机制使产生污染的电网和用户在决策时考虑这种对电能质量恶化造成的影响。和环境资源一样，电能质量环境具有明显的公共财产和公共权益特性，电能质量管理日益受到来自经济利益和保证社会公平性的巨大压力。借鉴“环境经济学”的思想，对供电部门和用户产生的电磁污染进行管制势在行。

电磁污染排放权收费和交易市场和电能质量服务市场都是电力市场环境下为了减少电能质量问题产生的社会综合损失与电能质量相关的市场，前者侧重于构建电磁污染的防治体系，将电磁环境看作一种有价资源，将电磁环境的污染权推