深究電力系統(tǒng)，如何提高電力系統(tǒng)的質(zhì)量?

對于電力系統(tǒng)，我們并不陌生。在生活中，我們常常聽見他人談?wù)撾娏ο到y(tǒng)。上篇文章中，小編對電力系統(tǒng)的信息控制以及防雷手段有所闡述。為增進(jìn)大家對電力系統(tǒng)的認(rèn)識，本文將探討如何提供電力系統(tǒng)的質(zhì)量。如果你對電力系統(tǒng)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

電能是國民經(jīng)濟(jì)和人民生活極為重要的能源， 它作為電力部門向用戶提供的由發(fā)電、供電、用電三方面共同保證質(zhì)量的特殊商品， 其質(zhì)量的好壞越來越受到關(guān)注。電能質(zhì)量的技術(shù)治理與控制是改善電能質(zhì)量的有效方法， 也是優(yōu)質(zhì)供用電的必要條件， 但電能質(zhì)量具有動(dòng)態(tài)性、相關(guān)性、傳播性、復(fù)雜性等特點(diǎn)， 對電能質(zhì)量的控制和提高并不是一件輕而易舉的事。為確保電能質(zhì)量的有效控制， 本文從電能質(zhì)量的全面質(zhì)量管理的技術(shù)角度對提高電能質(zhì)量的方法進(jìn)行了分析與探討，努力滿足電能質(zhì)量的設(shè)計(jì)要求和目標(biāo)， 并和同行分享。

1 電能質(zhì)量控制分析概述

1. 1電能質(zhì)量的衡量指標(biāo)

圍繞電能質(zhì)量的含義， 電能質(zhì)量的衡量指標(biāo)通常包括如下幾個(gè)方面：

( l) 電壓質(zhì)量

指實(shí)際電壓與理想電壓的偏差， 反映供電企業(yè)向用戶供應(yīng)的電能是否合格。這里的偏差應(yīng)是廣義的，包含了幅值、波形和相位等。這個(gè)定義包括了大多數(shù)電能質(zhì)量問題， 但不包括頻率造成的電能質(zhì)量問題， 也不包括用電設(shè)備對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響和污染。

( 2) 電流質(zhì)量

反映了與電壓質(zhì)量有密切關(guān)系的電流的變化， 電力用戶除對交流電源有恒定頻率、正弦波形的要求外，還要求電流波形與電壓同相位以保證高功率因數(shù)運(yùn)行。這個(gè)定義有助于電網(wǎng)電能質(zhì)量的改善， 并降低線損， 但不能概括大多數(shù)因電壓原因造成的質(zhì)量問題。

其它的指標(biāo)還有供電質(zhì)量、用電質(zhì)量等， 這些指標(biāo)共同反映了電力系統(tǒng)生產(chǎn)傳輸?shù)碾娔艿馁|(zhì)量， 并可以依據(jù)這些指標(biāo)對電能進(jìn)行管理 。

1. 2電能質(zhì)量的影響因素

( 1) 電力負(fù)荷構(gòu)成的變化

目前， 電力系統(tǒng)中存在大量非線性負(fù)荷: 大規(guī)模電力電子應(yīng)用裝置( 節(jié)能裝置、變頻設(shè)備等) ， 大功率的電力拖動(dòng)設(shè)備、直流輸出裝置、電化工業(yè)設(shè)備( 化工、冶金企業(yè)的整流) 、電氣化鐵路、煉鋼電弧爐( 交、直流) 、軋機(jī)、提升機(jī)、電石機(jī)、感應(yīng)加熱爐及其它非線性負(fù)荷。

( 2) 大量諧波注入電網(wǎng)

含有非線性、沖擊性負(fù)荷的新型電力設(shè)備在實(shí)現(xiàn)功率控制和處理的同時(shí)， 都不可避免地產(chǎn)生非正弦波形電流， 向電網(wǎng)注入諧波電流， 使公共連接點(diǎn)( PCC) 的電壓波形嚴(yán)重畸變， 負(fù)荷波動(dòng)性和沖擊性導(dǎo)致電壓波動(dòng)、瞬時(shí)脈沖等各種電能質(zhì)量干擾。

( 3) 電力設(shè)備及裝置的自動(dòng)保護(hù)和正常運(yùn)行

大型電力設(shè)備的啟動(dòng)和停運(yùn)、自動(dòng)開關(guān)的跳閘及重合等對電能質(zhì)量的影響， 使額定電壓暫時(shí)降低、產(chǎn)生電壓波動(dòng)與閃變， 對電能質(zhì)量也會產(chǎn)生影響。

2提高電能質(zhì)量的方法探討

2. 1常用技術(shù)措施

( 1) 中樞調(diào)壓

電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的主要目的是采取各種調(diào)壓手段和方法， 在各種不同運(yùn)行方式下， 使用戶的電壓偏差符合國家標(biāo)準(zhǔn)。但由于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷眾多， 對每個(gè)用電設(shè)備的電壓都進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整， 既不可能也無必要。

電力系統(tǒng)電壓的監(jiān)視和調(diào)整可以通過對中樞點(diǎn)電壓的監(jiān)視和調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。所謂中樞點(diǎn)是指電力系統(tǒng)可以反映系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠和變電站的母線， 很多負(fù)荷都由這些母線供電。若控制了這些中樞點(diǎn)的電壓偏差， 也就控制了系統(tǒng)中大部分負(fù)荷的電壓偏差。

除了對中樞點(diǎn)進(jìn)行調(diào)壓， 還可以進(jìn)行發(fā)電機(jī)調(diào)壓、調(diào)壓器調(diào)壓等， 實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定， 從而提高電能質(zhì)量。

( 2) 諧波的抑制

解決電能諧波的污染和干擾， 從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)對諧波的抑制， 從工程現(xiàn)場的實(shí)際來看， 已經(jīng)有很多行之有效的解決方法， 概括起來主要可以采取下面的兩種方法：

a.增加換流裝置的相數(shù)換流裝置是供電系統(tǒng)主要諧波源之一。理論分析表明， 換流裝置在其交流側(cè)與直流側(cè)產(chǎn)生的特征諧波次數(shù)分別為p k+ 1 和p k( p 為整流相數(shù)或脈動(dòng)數(shù)， k 為正整數(shù)) ， 當(dāng)脈動(dòng)數(shù)由p = 6 增加到p = 12 時(shí)， 其特征諧波次數(shù)為可以有效清除的幅值較大的低頻項(xiàng)， 從而大大地降低了諧波電流的有效值。

b. 無源濾波法和有源濾波法為了減少諧波對供電系統(tǒng)的影響， 實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的保護(hù)， 最根本的方法是從諧波的產(chǎn)生源頭抓起， 設(shè)法在諧波源附近防止諧波電流的產(chǎn)生， 從而有效降低諧波電壓。

防止諧波電流危害的方法， 一是被動(dòng)的防御， 即在已經(jīng)產(chǎn)生諧波電流的情況下， 采用傳統(tǒng)的無源濾波的方法， 由一組無源元件: 電容、電抗器和電阻組成的調(diào)諧濾波裝置， 減輕諧波對電氣設(shè)備的危害; 另一種方法是主動(dòng)的預(yù)防諧波電流的產(chǎn)生， 即有源濾波法， 其基本原理是利用關(guān)斷電力電子器件產(chǎn)生與負(fù)荷電流中諧波電流分量大小相等、相位相反的電流來消除諧波。

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