电能质量
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电能质量范文第1篇
中图分类号： TM727 文献标识码：A
1 智能电网概述
1.1 智能电网应具备的特征分析：一是高效：输送电的走廊有更好的单位输电水平、有更加高的能源利用效率、可以减少输配电耗；二是智能：要具备自我分析方法、自我感知的能力和控制自动化，构成利用广域通信网络相联的巨大的智能化机器；三是自愈：能够靠自己检测到故障，然后自己判断并做出相应的控制行动，在客户发现问题之前自行解决问题；四是可靠：电网承受扰动与冲击的能力更强、运行更加安全；五是经济：非常高的电网资产利用效率、可以让电力工业和公众的利益达到一种平衡；六是绿色：这种可再生能源发电的方式，电力传输的损耗相当的小，发电的比率相当高、并且实现了电力工作环保化。
1.2 以下因素成为智能电网发展的几方面的动力：（1）社会对电力的需求量日益增大；（2）可再生能源发电大力并网的主要形势，分布型与集中型的共存发展，可再生能源的区域散布不是很平均；（3）相对较高的可靠性、相对高电能质量的供电需求在不断增长；（4）潜在的市场推动力；（5）与智能电网相关的高新技术产业将快速发展，以此来带动经济发展。
1.3 智能电网，基于新能源技术、分布式发电技术、大规模储能技术、信息网络水平、远程极大规模输电水平和智能控制水平的飞速发展，智能电网的发展是推动能源变革和第三次工业革命的必由之路。
2 智能电网建设的必要性
以微电子技术为核心的大量新技术、新产业的发展以及用电智能化对供电可靠性和电能质量提出很高的要求。要“加强智能电网建设”。国家电网公司提出建设“坚强智能电网”的理念。当前，我国新能源发展面临着四个方面的问题：一是中国目前对于整个新能源发展缺乏详细的规划；二是有关新能源的关键技术掌握不够，自主创新太少；三是新能源成本普遍较高；四是发展新能源缺乏冷静地思考，过分炒作。而发展智能电网能够很好的解决这些问题。十二五期间，国家将会加大对电网基础设施建设和改造的力度，加快电网系统的发展，电力系统扩张与联网逐步形成，系统运行的安全稳定性和可靠性要求不断提高。研制一套完善的电能质量监测系统，提高整个电力系统及设备安全、稳定、可靠运行的关键保证，对其所进行的探索和研究可以显著提高电网的智能水平，配合我国统一坚强智能电网建设的总体部署，能有效地为电网的检测、分析、事故排查提供有力的技术支持，进而起到改善电气环境，减少事故频率的作用。
3 新能源发电的电能质量难题
什么是电能质量？它是指电力系统里面电能的质量。最完美的电能的波形是理想的对称正弦波形。但是由于其他因素的干扰会导致波形发生偏离，所以就带来了电能质量难题。在智能电网建设中，不能再有“先污染，后治理”的观念，我们必须要充分考虑电能的质量问题，同时，应当把保障电能质量作为智能电网建设中的重要组成部分。
3.1 谐波的问题：当前，在我国电力系统中，电压暂降、暂升和短时中断，谐波产生的电压波形畸变，已经成为影响电能质量的最重要的问题。用新能源进行发电的程序里，谐波出现的最关键的原因是：线路电抗和发电机并联补偿电容器产生的谐波电流和发电机自己的设施，谐波电流很大程度决定了电能的质量好坏，严重的会导致电能事故的发生。谐波是随着用电环境变化的，不是固定不变的，再者，配电网系统相当复杂，非常容易把谐波电流放大从而发生谐振，这会对电力系统产生极大的损害。
3.2 闪变的问题。如今我们了解的我国的风力发电设备里，很多都是用的软并网方式的发电机组，在运行的时候会产生很多的冲击电流，因此产生闪变问题。在真正风速大于最高限定的风速的时候，发电机就会自己启动，当所有的风力发电机一起运行时，就会对配电网产生较大的冲击，从而使电网产生闪变问题。
4 新能源发电电能质量问题的控制方法
4.1 对谐波的抑制策略。产生谐波的最关键的原因是负载的非线性。在电流经过负载的时候，和负载上的电压不是线性关系，这样就会有非正弦电流产生，因此谐波也随之产生。谐波污染对电力系统的危害是非常严重的。在工厂用电力电子转换器大电机组的时候，一定要做好对应的系统谐波电流控制布置，谐波加入的电流要符合公共电网谐波的规定。在工厂把谐波电流加入配电网里的时候，要以供电公共连接点的谐波源发电和发电厂装机的容量为参考，并且考虑供电设施的总的容量比值，再对谐波电流进行分配，只有做到这些，才可以更好的抑制发电产生的谐波问题。另外，在用新能源发电时，尽量不要用单一的发电机，由于它会导致部分谐波电压变高，这会对系统产生损害。所以，运用各种不同类型的发电机相互配合，控制谐波电流，保证新能源发电的运行过程更加的安全、可靠。
4.2 解决闪变问题的措施：风力发电时，对电网产生损害最大的因素就是闪变问题。接入风力发电厂的连接点的闪变干扰值一定要符合电能质量、电压规定的波动以及闪变的规定，并且，风力发电厂因为发电过程中产生的长、短时间的闪变值，一定要要以供电公共连接点的谐波源发电和发电厂装机的容量为参考，并且考虑供电设施的总的容量比值，再对谐波电流进行分配，只有做到这些，才可以更好的抑制发电产生的闪变问题。
5 电能质量的6个显著特点对监测的要求
电能质量指标的动态性：概率统计方法（通常取95%概率大值）。电能质量扰动的潜在性和传播性：监测记录时间长短、监测设点等。电能质量影响的相关性：设立同步监测点，综合评估。电能质量责任的特殊性：功率方向、谐波潮流等，对特定用户及发生源等的重点监测记录。电能质量评估的复杂性：质量评估方法、兼容性评价、CBEMA曲线与智能化分析。电能质量控制的整体性：事故诊断、监测预警、指导缓和抑制补偿措施，监测监控。
结语
在利用新能源发电的过程中，改善电能质量是智能电网建设的重要工作之一，对电力系统运行状态的管理和分析起到关键作用。在改善电能质量问题上，对电力系统的不间断分析与监测方式已经越来越受到人们的重视。
电能质量范文第2篇
一、电能质量的定义
电能质量（Power Quality），从普遍意义上讲就是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。其可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变（谐波）、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。
目前具体的电能质量问题主要有：
1、电能质量问题可分为两个方面的问题：即稳态电能质量问题和暂态电能质量问题；
2、以波形畸变为主的稳态电能质量问题，其持续时间一般都比较长，主要有：间谐波、谐波、电压不平衡等；
3、以频谱变化为主的暂态电能质量问题，其持续的时间一般比较短暂，常见的此类问题为：闪变、暂降、瞬变等。
二、电能质量问题产生原因与分析
（一） 电能质量问题起因
造成当前电能质量问题主要的原因有以下两个方面的原因：
1、电力负荷构成的变化。目前，电力系统中存在大量的非线性负荷：直流输电装置、大规模电力电子应用设备（节能装置、变频装置等）、大功率的电力拖动设备、电化工业设备（冶金企业的整流、化工）、轧机、提升机、电化炉、电气化铁道、感应加热炉及其他非线性负荷。还有，存在很多快速变化的冲击性负荷：如大型马达和马达群组、高层大楼的快速电梯、大型游乐场的电飞车、汽车制造厂得电焊机、高速铁路、高速磁悬浮列车和地铁、港口起重机以及其他快速变化负荷。
2、大量谐波注入电网。含有非线性、冲击性负荷的新型电力设备在实现功率控制和处理的同时，都不可避免的产生非正弦波形电流，从而像电网注入谐波电流，使公共连接点的电压波形严重畸变，负荷波动性和冲击性导致电压波动、瞬时脉冲等各种电能质量干扰。
（二） 电能质量的分析方法
目前电能质量的分析不仅与各种产生源有关，还需要用数学理论对电力系统进行描述，那么现在大家常采用的分析方法有三种，具体如下：
1、时域仿真法
时域仿真法广泛应用于电能质量分析中，该方法主要是利用现有的各种时域仿真程序对电能质量问题进行仿真计算。目前常用的主要有两种，一种是暂态系统的仿真程序，另一种是电力电子的仿真程序。
2、频域分析法
该方法也是分析电能质量的谐波问题常用的一种分析法，其主要流程是：首先对采样的信号进行频率扫描，然后利用谐波的潮流计算来定量的对间谐波的分量进行分析。
3、基于变换的算法
目前在研究的领域里，常用的变换的算法主要包括经典傅里叶变换法（FFT）、短时傅里叶变换法（STFT）、二次变换法、线性调频Z变换法（CZT）、小波分析法等。下面将详细介绍几种：
（1） 经典傅里叶变换法。
这是一个比较成熟的检测间谐波的方法，只要选取的采样的长度合适，就能够使采样的结果比较准确，测量精度还是比较高。对于间谐波的检测，如果选取的采样的长度合适，并能够进行同步采样的话，最得到的数据的结果还是比较准确的。由于在检测过程中，间谐波频率一般是未知的，并且很难实现周期的同步采样，从而采用经典的傅里叶变换方法对间谐波进行检测存在着很大的缺点，具体表现在严重的频谱泄漏和栅栏效应，产生一些原始输入信号里面没有的频率的间谐波分量。正是这样，不少的研究者提出了一些对傅里叶算法的改进算法用于检测间谐波。文献[45-48]给出了基于差值FFT的改进算法，该方法通过选择合适的窗函数或者采用AR模型来减少频谱泄漏，加窗的方法的缺点在于所加的窗函数的窗的宽度一般要达到几十个周期，因而其频率分辨率与信号长度成反比，从而很难保证采样的实时性；而采用AR模型的方法，很难确定在功率谱线算法中频率阶数的选取。
（2）短时傅里叶变换法（STFT）。
STFT是对经典FFT算法的改进，该算法具有很好的时频特性。由于该算法需要采用固定的窗来计算，而且时间分辨率会在很大程度上影响着频率分辨率，因此对这两个分辨率不能同时保证都很高。于此同时该方法不能用快速算法，从而使该变换法的应用的范围大大降低了
（3）线性调频Z变换法（CZT）。
采用基于线性调频z变换（czt）的方法来检测间谐波是通过增加取样的取样点，可以减小由于栅栏效应造成的误差，从而能得到比较准确的间谐波信号频率分布的估计值，但是由于在采样的过程中，还是有一定的频谱的泄漏出现，因此要进行适当的修正。
三、电能质量的特点
电能作为一种特殊的能源，存在与其他的不同的形式的特点，其主要的特点如下：
1、电能质量的动态性：人们使用的电能从发电厂发出到生产用户使这之间是联系很紧密的，不管发电或者用户用电的情况，电能在这个过程中始终是一个动态平衡的，但是电网的负荷的大小以及电网的结构会影响这个动态平衡状态。在整个电力系统中，电能质量的一些指标并不是一直不变的 ，地域的不同，时间上的差异，这些都会导致指标的变化，那么可以说电能质量是一种动态变化的。
2、电能质量的相关性：众所周知整个电网都是有联系的，而电能这种商品不像别的商品那样容易大量的储存起来。由于电能在发出到用户使用的过程中，时间几乎是同一进行的，整个电网从电厂到用户就是一个整体，那么如果出现电能质量问题，将对这个系统中的设备造成一定的不良后果。
3、电能质量的传播性：在整个电力电力系统中，电网是相互关联的，它不仅仅传递电能，还要传递电网的信息。当然电网的一体化为今天的供电带来了方便快捷，但是也正是这个原因使得一个点上的电力污染问题很可能影响整个电网、甚至整个系统，也对这些地方的电能质量大大降低了。
4、电能质量的潜在性：在电能质量问题的研究上发现，电能质量的一些问题不是简单的单个原因造成的，它可能是多个方面共同作用的结果。还有就是有些电能质量问题并不是立马表现出来的，可能是一个比较缓慢的释放过程，因此这些是电网或系统的安全运行的不确定的隐患，表现出了电能质量的潜在性。
电能质量范文第3篇
随着经济的快速发展，电网中非线性负荷用户的比例不断提高，由此而产生的供电电能质量严重下降，表现得越来越突出。电能质量严重超标正在大范围的污染供电环境，危及电网及其供电设备的安全稳定运行，严重的影响电力企业及广大用户的经济效益。
这种现象在北京孙河220kV变电站表现十分严重，它不但使变电设备的安全运行无法保证，而且影响到当地的企业生产用电和居民生活用电。为此2002年在该站安装了电能质量监测系统，对10kV母线的电能质量进行了连续的监测。
1孙河220kV变电站电能质量在线监测系统介绍
为了加强对电能质量的管理和监控，2002年在孙河220kV变电站建立了电能质量在线监测系统，进行实时在线监测。此前，该站经常烧TV保险，曾多次发生过TV爆炸的事故，存在严重的谐振现象。
采用电能质量在线监测仪进行实时监测，该装置主要有以下几种监测和统计功能：
(1) 三相各次谐波电压、电流及其谐波含有率；
(2) 三相电压、电流总谐波畸变率；
(3) 三相有功、无功功率及其方向；
(4) 总的有功功率、无功功率，功率因数及相位移功率因数；
(5) 电网频率、线电压、电压偏差；
(6) 电压不平衡度、负序电压、负序电流。
电能质量在线监测单元，安装在220kV孙河变电站10kVII段母线，服务器安装在监控中心，是集通讯/数据库/Web于一体的服务器，与变电站监控单元间通过光纤进行通讯传输数据，同时监控数据通过Web服务器对MIS系统开放，支持Web浏览方式，做到数据共享，公司所有局域网内的微机，均可通过Web浏览进行访问，查看电能质量分析的各种报表和数据，了解监测点的电压、电流波形、各次电流电压的谐波分量等电能质量情况。
2变电站概况及监测结果
该变电站有主变压器2台，容量均为180MVA，220kV母线、110kV母线、10kV母线均分段并列运行，有并联补偿电容器一组，容量为2700kvar，正常运行方式为2号主变带全站负荷。负荷主要是周围一些工厂的工业用电、城市生活用电及周围农业负荷。工业用电主要集中棉厂、纱厂、变压器厂、化工厂和木材加工厂等，这些也是该站主要的谐波源。
经过3个月的连续监测，对数据进行了统计，该监测点监测数据的部分统计，见表1～6。
3对电能质量的分析
根据监测数据和结果分析：
(1) 从谐波电压总畸变率表4可看出，该监测点谐波电压总畸变率严重超标。国家标准为4%，实际情况为三相总畸变依次是：6.89%、6.50%、7.24%。对于并联无功补偿装置，10kV电容器应进行容量及参数计算，适当改变电容参数，避免产生谐振，防止谐波对电容器造成损坏。对该站以后新增负荷时，应严格控制谐波源，以避免谐波分量进一步提高，给电网造成较大的安全隐患。
(2) 从各次谐波电压含有率水平表1可见：3次谐波含有率较高，A相为6.7%，其次是5、7次谐波，这对并联无功补偿电容器串联电抗百分数的选择，有重要的参考价值。
(3) 谐波电流均不超标，主要谐波频次为：3、5、7、9次，这为谐波治理提供了基础数据。
(4) 根据上述分析可判断，该监测点存在严重的3次谐波谐振现象，应改变系统运行方式，分析并联补偿电容器对谐波的影响。
(5) 根据无功功率数据大小、方向及功率因数判断，该站10kV母线安装的并联无功补偿装置，其基波无功功率偏大（各种工况下功率因数基本保持1，某些工况下出现少量的无功倒送），因此，整体10kV母线电压偏高。
(6) 根据基波电压最大最小值、电压偏差最大最小值、零序负序电压最大值、总谐波电压畸变率最大值、各次谐波电压、电流含量最大值、闪变最大值等参数判断，检测中出现过大的电网冲击，10kV母线接有大的冲击性负荷，或出现B相经中间物接地现象（出现过很高的零序、负序电压）。
(7) 根据电压偏差可知各相电压合格率：A相2.69%、B相97.8%、C相94.6%，A相合格率较低，且绝大部分为正偏差。
由以上分析可看出，该变电站存在严重的谐波污染，3次谐波存在谐振，并且10kV并联补偿电容器对谐波有放大作用，应调整其运行参数。
4影响电能质量的因素及其对策
影响电能质量的主要因素是各种非线性用电设备、变压器和各类铁心电抗器，它们可分为以下几类：
(1) 电力电子装置，这是最严重的谐波源。这些装置在整流、逆变、调压及变频过程中产生大量的谐波；
(2) 电弧炉，如炼钢用的交流电弧炉；
(3) 家用电器，如日光灯、电视机、调速风扇、空调、电冰箱等；
(4) 高新技术应用的多种设备，如电子计算机、功率调节器、节能灯等。
对220kV孙河站来说，周围工厂的大量电力电子设备、各种大容量电动机是其最主要的谐波源，其次是大量城市生活用电设备等。
谐波不但影响用户设备的正常运行，而且对电网设备和自动化装置有很大的影响。谐波对电网自动化装置的影响，要从改进自动化装置的制作工艺和工作原理入手，加强装置的抗干扰能力，防止装置误动作。但这对改善电网的电能质量并无任何作用，只能是减少电网谐波对自动化装置影响，因此电能质量的治理，应加强对用户谐波源的治理和改变电网参数，降低或消除谐波谐振。
(1) 对于电动机控制器产生的谐波，谐波的形状很分明，可以装设谐波滤波器来降低谐波电流。
(2) 对于特殊需要的用户，可装用隔离变压器：限制均衡的3次谐波，可以采用一台D，yn接法的隔离变压器。
(3) 安装有源的谐波调节器：在工作时注入一个电流来精确地补偿由负荷产生的谐波电流，就会获得一个理想的正弦波。这种滤波设备，靠数字信号处理(DSP)技术，控制快速绝缘栅双极晶体管(IGBT)。因为设备是与供电系统并联工作，它只控制谐波电流，基波电流并不流过滤波器。目前有源滤波器正在日益推广应用。
(4) 对于电网，应优化电网参数，改变运行方式，优化无功补偿的安装地点、方式和容量，消除电网谐振或减小电网对谐波的放大作用。
为了改善220kV站的电能质量状况，对该站采取了一系列措施：
①在10kV TV、110kV TV的一次侧中性点加装非线性电阻；
②在10kV母线加装消谐装置；
③在2号主变110kV侧中性点加装消谐装置；
④改变10kV并联补偿电容器的参数，消除谐振，减少对谐波的放大作用。
经过治理，现在已很少烧TV保险，也没有发生TV爆炸事故，而且电能质量状况较以前有较大的改善。
电能质量范文第4篇
【关键词】电能质量监测系统；电能品质；DSP；ARM
1.前言
电能质量是指用户端从公用电网接收到的交流电能的质量。现实生活中，往往达不到恒定的电流、电压和功率、标准正弦波的理想状态。电能在传输过程中往往会受到各种因素的影响，主要有电网运行设备如发电机、变压器和传输电线的非线性以及负荷的多变性，管理制度的不完善性，外界的干扰等。
改革开放前，我国工业发展水平相对落后，对电能质量要求还没有那么高，只要保证正常范围内的功率和电压就可以。但是，随着工业的快速发展，计算机以及许多精密仪器都对电能有着极高的敏感性，如若电能质量不达标，可能会使整个企业陷入瘫痪。因此，全面提升电能品质是一件迫在眉睫的事情。目前我国的电能生产水平已经日渐成熟，提高电能质量的重点应该放在对电能质量监测系统的应用上。
2.电能质量监测系统的现状
2.1 电能质量监测系统
电能质量监测系统是以计算机技术为基础，结合数据库技术和通信技术，把电能传输线路中的各个监测点连接为一个整体，并对各个监测点测得的各项电能质量指标进行综合分析，从而达到全面调控电能质量的目的。电能质量监测指标有电网频率、电流和功率的有效值、谐波的幅值和相位、电压偏差和频率偏差等。
2.2电能质量监测系统的现有模式
电能质量监测系统主要有三种模式，一是对监测点进行现场监测，二是对传输设备和线路进行局部监测，三是利用由监测终端、中心数据库和网络构成的网络型监测系统对整个电力生产设备、传输线路和用户终端进行监测。
鉴于第一和第二两种监测方法的局限性和非精确性，目前我国电能质量监测系统主要采用的是网络型监测系统。即首先建立一个电能质量数据库，然后全方位的监测单元通过便捷的网络系统随时随地的把监测到的真实信息传送到中心数据库，由数据库分析电能质量的各项指标，便于工作人员及时对电能质量进行调整。网络型监测系统不仅保证了监测数据的及时性、全面性，而且使数据保持了高度的精确性。基于它的工作方式，网络型监测系统的建立主要有监测终端的硬件建设和软件建设、数据库系统和应用系统的建设。
2.2.1网络型监测系统终端的硬件建设
因为数字处理器比单片机有更快的运算速度和更加精确的运算能力，在小范围或者对数据处理精度要求不高的小型企业，可以采用单片机，以降低成本，而对于大型企业，往往要监测的范围比较大，对数据的精度和传输的速度均有较高的要求，这时就要优先选用数字处理器，已达到其要求。
硬件建设有DSP模块建设和ARM模块建设。
2.2.2网络型监测系统终端的软件建设
终端的软件建设同样包括DSP软件建设和ARM软件建设。DSP软件要进行数据的处理和分析，这基于计算机汇编语言和c语言。软件的设计要根据企业的不同而进行不同的设计方案，其中DSP软件基本原理是用由汇编语言和C语言编制成的语言程序，编制出傅里叶算法，对波的周期、相位等进行分析，获得电压、电流的有效值，谐波的频率等，进而分析出电能质量。ARM软件的作用是通过连接DSP模块软件和后台起到管理和控制监测点。
数据库系统采用SQLSERVER数据库，能很好的实现个监测点的上传数据、历史数据和系统参数的存储和管理，及时为工作人员的查询提供数据接口。
应用系统由后台程序和系统程序构成。系统程序是工作人员对数据库进行维护的通道，工作人员通过对系统程序的设置可以限制用户的登陆和监测点参数的修改。监测点状态和数据的查询以及数据统计图的查询则依赖于后台系统。
目前我国在电力质量监测系统逐渐成熟的同时仍然存在着许多不利因素，阻碍着电力质量的全面提升，工作人员应该心思缜密的找到阻碍电力质量监测系统发展的瓶颈，努力想办法去解决掉，给社会生产和生活提供一个良好的用电环境。
2.3阻碍电力质量监测系统发展的因素
没有统一的标准、没有具体的关于功能性的规范、没有统一的通信协议和发电机、变压器、传输线路存在有缺陷都将是限制电力质量监测系统发展的不利因素。
目前使用的标准有IEC电磁兼容分委会标准、IEC电能质量分委会标准和中国电能质量标委会。其中IEC电磁兼容分委会标准主要针对于单一指标监测，忽略了多功能的电能质量监测系统，IEC电能质量分委会标准主要针对公用电网的监测，中国电能质量标委会标准相对来说是比较保守的方法，但是三者都存在有局限性，因此，颁布一套统一的能包容各方面的质量监测系统标准是非常有必要的。
通信协议是设备、数据库系统和应用系统之间连接的规约，目前国际上还没有一套正式的，能使大众普遍接受的通信协议。目前普遍使用的是电能质量SCADA系统的通信协议，这套协议集计量信息系统、调度信息系统和继电保护信息系统的优点于一体，但是其仍有一定的缺陷性。IEC 61850标准能够实现变电站内设备的相互操作和无缝接轨，是一套比较严谨的、普及性强的国际标准，我们应该对其加以仔细研究琢磨，以便制定出一套合理的通信协议。
电容式电压互感器的使用、母线上测量频率的差异性、系统的接地方式和谐波电阻的存在也都会对电力质量监测系统的发展产生影响。
此外，电能质量监测系统的完善还存在以下不足之处：一、没有做好规划，监测点的选取没有目的性；二、对监测设备或操作系统其一过度强调，导致另一方面的缺失；三、工作人员素质不高，对工作流程不够熟练或者不懂得如何应用监测设备，导致错误的出现。
3.完善电力质量监测系统的几点建议
要想建立健全一个电力质量监测系统，必须在明白其工作原理的前提下，积极努力的克服现存的困难。
首先要建立一个良好的、可执行的管理制度，包括工作人员的管理和仪器设备的管理，定期对工作人员进行培训，使其熟练掌握监测系统的工作原理和过程，以及电力质量监测的重要性，对设备应该定期进行养护和维修，使其保持在最佳工作状态，这样才能使系统的各方面都能在统一的安排下有条不紊的工作；其次，要加强监测终端硬件和软件的建设，合理选用监测系统的硬件和软件设备，使数据的传输和处理、监测系统的状态以及企业所投入的产出比维持在一个最合理的水平；再次，我国相关部门应该努力出台一套统一的技术标准和通信协议，以便于监测工作的执行和成果的检验。
4.结语
电能质量监测系统经历了由便携式监测向集中在线式监测、由人工分析数据向计算机数据库直接统计分析数据的发展过程。电能质量监测的目的主要有两个，一是保证电网安全、稳定、准确的运行，并对可能发生的隐患进行及时的处理；二是针对不同的用户输送不同的电能质量，保证社会生产和生活有序的进行。社会的发展离不开电能，电能质量的高低在很大程度上影响着行业的生产效率，直接影响了其经济效益。合理应用电力质量监测系统，会全面提升电能品质，定会给社会发展带来新的发展契机。
参考文献：
[1]王玲，康健，邹宏亮.实时电能质量监测系统的构建及应用[J].电力系统保护与控制，2011（2）.
[2]何金定，肖先勇.电能质量监测系统中的数据处理技术[J]. 四川大学学报（工程科学版），2004（2）.
电能质量范文第5篇
关键词：电能质量 管理措施
中图分类号：C93文献标识码： A
随着电力市场的建立，电力企业与电力消费者之间的关系发生了根本性的变化，电能已转化为由电力部门向电力用户提供电力供应及辅助服务的特殊商品。电能质量的保障离不开电能生产、输送、分配、使用的各个环节，电能质量问题已经不仅仅是电力系统生产运行的技术问题，而且已经涉及社会、经济、生产和资源配置等各个方面。如何建立合理的电能质量市场结构体系，制定合理的市场管理政策，也已成为当前电能质量重点问题。
1.电能质量分析
一般意义上电能质量是指优质供电。ieee标准化协调委员会给出电能质量的技术定义：合格电能质量是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统均适合于该设备的正常工作，它包括稳态电能质量和暂态电能质量两部分。目前衡量电能质量指标包括电压偏差、频率偏差、谐波、电压三相不平衡、电压波动与闪变、暂态过电压等几项。从以上指标可以看出，影响电能质量的因素来自电力生产、输送、分配、使用的各个环节。其中系统电压偏差、频率偏差等指标主要受电力的生产环节影响；谐波、电压三相不平衡等则主要受电能的使用环节影响。同时电能质量的保障也离不开输送分配环节的调度管理。
2现阶段电能质量管理措施
2.1建立管理标准
电能质量关系到用户的供电质量和电力企业经济效益，应成立电能质量管理领导小组。定期召开电能质量分析会，及时研究电能质量工作。进一步完善电压无功、供电可靠性管理体系，制订相关管理标准，使电能质量管理工作进一步规范化。
2.2完善电力监管机制
电力工业是为国民经济发展提供能源的基础工业，又是社会发展和人民生活的公用事业。电能的生产供应关系到国家的经济命脉，为了确保供电质量，必须及时制定相应的制度法规，必须建立国家层面的独立的电力监管机构，从而规范和监管电力市场运行，维护公平竞争环境。对于出现的电能质量方面的问题，应由电力监管机构以中立的立场，本着独立、公正、透明、专业的原则，依法处理电力市场纠纷，维护消费者权益。监管体系的建立包括有关电力立法和执法的法律环境、专门的行业监管机构（包括对监管的职能、责任、内容、手段、权力配置、对监管者的监控机制等规定），以及多层次的行业自律组织和消费者权益保护组织等。
2.3加强统一管理
在电力市场环境下，发电设备和输电设备的投资者可能是一些独立的厂商。但无论是发电系统还是输电系统仍应该进行统一规划，保证电力工业的建设“适当超前”，维持系统有合理的备用，做到电源与电网相协调，送端和受端相协调，有功和无功相协调，将“系统统一规划，投资宏观调控”作为第一道防线。同时，在电力市场条件下，市场需要制定强制准入规则，新投资的发电厂在接入系统时，必须从全局考虑，纳入整体系统规划，寻求最佳的网架结构。
2.4加强电网改造力度
电网结构合不合理、电网质量好与坏直接关系到电能的质量。为此，加大对电网设备的更新改造力度，新建和完善高低压电网，缩短了高低压线路的供电半径，加大了导线截面，优化了公用配电变压器的布局。如把设备老化、运行状况较差的变电站退出运行，实现了双电源供电，加快了线路电缆化、绝缘化改造进程等措施。并要做好变电站的综合自动化改造和调度配电自动化改造工作，提高线路运行的可靠性和灵活性。同时，可对一些重要场所和重要单位实施双电源供电，对开关设备进行无油化改造，在线路上安装故障指示器，更换高耗能变压器并对新安装的配电变压器配备了无功自动补偿装置。
2.5加强电力技术管理
无功管理是技术管理中的关键方面，改善和提高电能质量，要抓住无功平衡和无功补偿。强化无功管理分三个方面：一是异步电动机的就地无功补偿。二是配电变压器的无功补偿。三是10kv配电线路的补偿。此外，在优化无功补偿方面，坚持就地分散和线路集中补偿相结合的原则。线路集中补偿的补偿点根据负荷分布及线路长度确定。高压补偿将电容器适当分组，根据负荷变化投切电容器。台区补偿电容器装在变压器二次侧，根据变压器负荷变化情况及电机容量等进行计算，合理配置，提高功率因数和降低线损。同时，还以全网网损尽量小、各节点电压合格为目标，以调度中心为控制中心，以各变电站的有载调压变压器分接头调节与电容器投切为控制手段，实现了实时无功补偿和电压优化调节。
谐波管理是技术管理中的重要类容。按gb/t14549-93标准规定分别对现有谐波源和新增的谐波源实行严格管理，建立和健全客户谐波源的技术档案。当谐波源产生的谐波电流或使公共连接点的谐波电压超出标准规定的允许值时，按就地治理的原则，限期采取治理措施，对在规定期限内未能治理合格的，依照国家法律法规中止供电。对新装或增容的用电客户谐波源，采取事前预防措施，把好投运关。通过对谐波的治理与管理，进一步确保电能质量。
合理配置电网电压监测点。实现对各电压监测点的在线监控。对生产设备进行试验和评级，保障设备健康稳定运行，确保电能质量。
2.6合理利用市场机能
在电力市场中，电能质量作为电能的辅助功能，市场主体提供了电网所需要的服务，就应得到相应的经济补偿，否则就会影响及时提供辅助服务的积极性。而电价作为电能商品的重要属性，是提供补偿功能的最基本手段。为了合理确定电能价格，首先应制定电能质量评价标准，对电能质量等级进行划分，依据电能质量确定最终交易价格。目前，各国的电力市场中常将电能质量分为常质、优质、高质电力3个级别，在签订购电合同时，用户可对电能质量提出具体的要求，并支付相应的费用。电力供应商在提供电能的同时应满足用户对供电质量的要求。电力供应商在确保其电能质量的前提下，可获得相应的收益，从而更好的激励其维护电能质量。针对于此，目前一些地区已建立了定制电力园区，由园区内的电力用户对电能质量提出具体要求并支付相应的费用，通过签订供电质量合同由电力公司保证电能质量。若发生电能质量问题，由电力公司依照合同约定，对用户进行赔偿。
由于电能的特殊性，影响电能质量的因素也可能来自用户端，所以，应对不同电力用户进行分类，重点加强对电网中用电大户及大干扰源用户的管理，使其在对系统干扰处于限定范围的前提下，为其提供相应的电能供应。若用户违反合同约定造成系统电能质量波动，影响其它用户的正常使用，则应由该用户对电力公司进行经济补偿或依法要求其进行整改。但由于电能质量控制设备投资大，电能质量治理是一项代价高昂的工作，一般用户很难自行解决。供电部门、用户分别作为电力市场环境下独立的经济核算单位不得不考虑投资的经济性。为此国内外学者提出了电能质量市场的概念，即将电能质量的治理推向市场，随着电力市场的发展和完善，形成专业的电能质量市场，使电能质量问题的解决更加市场化。当系统中需要解决电能质量问题时，电力企业或大用户可通过自己投资解决也可向市场“购买”，从而使电能质量控制更加专业化，达到降低成本、提高效率的目的。
电能质量范文第6篇
1.1出现了变电站的母线电压往往得不到切实的调控平时中对于变电站的母线电压的调控经常出现不及时的现象，只要母线电压的调控不及时就会影响各类电压越限，致使整个电能质量管理存在一定的难度，只有加强变电站母线电压的自动化调节功能才能有效的提高对电能的管理水平。
1.2出现了小水电上网没有全面的管理
目前我国在小水电的上网管理层面仍相对薄弱，至今还没有全面系统的管理方式出现，对于小水电的上网管理不完善会使变电站的母线电压受到越限的状况，最终也会导致电能的工作得不到稳定的运行，这种情况主要是出现在一些山区的供电局，如果平时可以加强对小水电上网的管理就会适当的避免这种情况的发生。
1.3出现了电能线路和台区供电半径不断变大
随着城市化进程的不断加快发展，在对整个城镇的规划也不断的优化改善，但由于经济的发展速度过大使得今天用户对供电的需求与要求不断加大，整体的电能线路与台区的供电负荷不断加强，人们的需要在不断的增强，配网的技术建设慢慢的滞后，无法及时的赶上经济的发展步伐。因此，在面临单一的供电电源与差质量的电压困境时，不仅要避免事故的发生，还要加快速度完善电力线路，使之能够符合当前人们的真正需要。
1.4整体的电压质量管理系统不够健全
我国县级类的子公司内部在电能质量管理的体系中没有相对健全的机制进行管理，整体的管理水平亟待提高，根据现实中的统计，县级子公司的电压越限时间相比于母公司而言具有10倍左右的差距，因此全面的健全县级供电企业的电压质量管理体系值得我们近一步的探究。
1.5缺乏定期的维护和治理用电设备
经济在不断的进步，人们的生活水平也相应的提高很多，对于生活质量的要求也变得苛刻，随着用户对电能需求的增加，整体的用电设备不断的受到污染，并且在没有定期护理的情况下整个配电整流器与电气化铁路以非线性的负荷状态出现，给供电质量体系造成严重污染。对于电能质量管理中存在的电磁干扰、低功率等情况不断出现，给电力系统的安全系数造成严重威胁。由于电力系统的不稳定致使电气设备出现过热的状态，加速振动与噪声的出现，绝缘老化，缩短了电器设备的使用寿命；除此之外，对于一些高耗能的企业来说，对于电能质量管理的要求更加严格，相应的应用标准也比较高，某些企业中需要使用中频炉来冶炼，在对用电设备的维护与治理方面更要加强与注意。
1.6线路无功补偿容量不足
无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供电质量，在长距离输电中提高系统输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功率。当线路无功补偿容量不足时，会使无功功率在电网中大量传输，大大增加了线路的电压损耗，降低了配电网的电压质量。目前许多地区配电网尤其是农村电网中普遍存在线路无功补偿不足的情况，因此，我们必须对无功电压管理重视起来，健全管理体系，做好无功平衡工作，切实改善电网电压和用户受电端电压质量。
2改善提高电能质量管理的对策手段
2.1完善整个电能质量管理体系
要建立起统一的标准化管理体系主要要把好断电的次数以及电压和波形出现偏差的频率，全面做到电能管理统一化可以有效的保证电能质量的管理,最终才能达到用户安全用电与电力企业稳定运行的效果，当然并不是只要制定出统一标准化的管理方式就具有通用性，我们还需要综合考虑环境区域的因素以及用电双方之间的要求。
2.2强化管理对小水电上网的监督力度
全面实行强化管理检测装置，在配电网中设置安装电能质量检测装置，把实时检测到的数据定期的传送到主控制中心，上层管理人员再通过所传达数据进行分析汇总，定期做好存储工作，制定相应的计划，保证在实时控制电网情况的基础上，全面提高电能的整体运行质量。
2.3强化落实变电站的母线自动调节功能
目前的现代电力电子技术所改造出的交流输电方式合理有效的控制交流电的电抗电压与相角等，这可以综合提高交流系统的整体运行安全稳定系数，把传统中的交流输电系统改善的更加创新便捷，采用自动化程度高的输电系统可以有效的满足电力系统的可靠运行与合理分配传送功率，最大程度的降低发电的成本，提高综合效益。
2.4加强规划对电网的建设
在充分利用电能质量检测管理装置的时候，除了从中获取相关的详细资料外还可以将所有零散的资料在任意的时间内高效的显现出来，规划好整体的电网建设不仅可以时时掌控电能管理的相关信息，在建立健全的基础上整体规划整理网络资源，把电能的质量管理与网络相结合，达到资源的共享与综合分析等，还可以提供查询等多种便捷服务，不仅方便电能管理，也方便了广大用户。
2.5加强导致电能质量受到污染的治理力度
按照前文提到的针对我国的电能质量管理系统进行检测管理，采用自动化的手段实时的进行监测。同时，加强对电能质量受到污染的情况进行分析完善，制定定期的完善计划，监督找出每个时期相关的污染因素，及时的采取措施进行补救，减少因电能质量受到污染而影响用户对电压质量的质疑，同时最大程度的服务人们生活。
3结语
电能质量范文第7篇
关键词：电能质量 建模 检测 扰动
中图分类号：TM773 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0002-01
电能属于二次利用能源，电能的利用程度直接影响着一个地区乃至国家电力发展的好坏[1]。近年来，非线性电子控件和以微处理器为基础设备的负载器件被广泛使用，从而导致出现了越来越多的电压扰动，也使电能质量问题变得尤为突出。在电能质量的扰动中，主要包含暂态问题和稳态问题，该文主要介绍PQ扰动信号的暂态信号数学模型和稳态信号数学模型的定义、公式[2]。
1 暂态模型
在PQ问题的研究中，暂态扰动模型主要涵盖了电压暂降、电压暂升、电压中断、振荡暂态这几种模型[3]。
1.1 电压暂降
电压暂降产生的原因主要有电力系统机械故障，如系统发生接地短路故障、大容量电机的启动和负载突增也会导致电压暂降，数学模型如下所示：
（1）
1.2 电压暂升
电压暂升是指电力电压在标准工作环境下，受到外界干扰时其电压幅值在极短的时间内迅速上升，一般暂升值是标准幅值的1.1到1.8倍，下降持续时间大约为0.01s到1min的电磁扰动现象[4]。其数学模型为：
（2）
1.3 电压中断
电压中断是指工作电压在极短的时间内降低到标准幅值的0到0.1倍，并且中断时间大约为0.01s到1min的电磁扰动现象。数学模型为：
（3）
1.4 振荡暂态
按照频谱成分可以将振荡分为三类即低频振荡、中频振荡和高频振荡。高频振荡多为脉冲引起的，低频振荡一般是由于电网中出现不必要的故障而引起的，其危害系数远远高于高频振荡。其数学模型为：
（4）
2 仿真
仿真采样频率，采样点数为8000个数据点，图中分别表示原始信号、由基于非形态小波（MUDW）分解后的第一层、第二层的幅值。a到f分别代表：a表示电压电能质量扰动形态费抽样小波检测仿真（后面依次同理）；b表示电压暂降PQ扰动；c表示电压暂升PQ扰动；d表示振荡PQ扰动，仿真检示意图如图1、图2。
3 结论
图1，图2中的仿真结果表明：在单一扰动信号下，改进的MUDW检测出的扰动信号误差较小，并检测扰动奇异时刻值，有利于电能质量扰动信号的检测定位分析。
该文提出了一种改进的形态非抽样小波用于电能质量扰动的研究，在仿真验证中，利用MATLAB软件进行仿真，将扰动信号分为单一扰动仿真，结果表明改进的形态非抽样小波能识别出扰动信号。
参考文献
[1] 林海雪.现代电能质量的基本问题[J].电网技术，2001，25（10）：5-12.
[2] 谭万禹，金月，张红，等.电能质量扰动检测研究方法[J].长春工程学院学报：自然科学版，2013（4）：40-42.
电能质量范文第8篇
关键词:电能质量;LabVIEW;虚拟仪器
中图分类号:TP29文献标识码:A
1引言
随着我国经济建设的迅速发展,电力系统各种负荷急剧增加｡冲击性､非线性负荷的增加,必然引起电网产生波形畸变､电压波动､闪变及三相不平衡等电能质量问题,导致电力变压器损坏､断路器动作､中线过热和设备损坏等后果｡因此,电力参数检测既是评定电能质量的重要指标,也是电力技术人员采取补偿措施的关键依据｡长期以来,电力参数检测无论是采取人工记录式或微处理机统计式检测系统,均存在仪器设备复杂､智能化程度低的缺陷,难以满足现代电力系统测试的要求,功能全､体积小､智能化､高可靠性的现代化电力参数自动测试系统成为当代电力系统的迫切需要｡
2系统构成
2.1硬件与软件环境
计算机配置:本系统可利用笔记本式工控机,结合高速､高精度的采样接口,配以丰富的软件构成功能强大的电能量参数综合测试系统｡计算机系统的基本配置为P4 2.4G CPU/80G HDD/512M RAM/64M显存｡数据采集卡采用美国NI公司PCI6024E数据采集卡｡系统平台:中文Windows2000/XP/NT平台,LabVIEW软件开发系统
2.2系统构成
基于虚拟仪器的电能质量自动测试系统由硬件电路和软件组成｡硬件电路包括传感器､信号调理电路(含整形､滤波､隔离等电路)､A/D转换电路､数据采集/保持系统及计算机主机;软件编程以美国国家仪器公司的LabVIEW为开发平台｡系统构成框图如图1所示｡
3系统工作流程
系统虚拟化工作流程见图2｡进入系统主界面,用户根据需要选择测量模块使系统进入相应的操作面板,如电压测量､电流测量､频率测量､功率测量､相位测量､功率因数测量､谐波分析等｡系统先将被测对象经传感器单元变成交流小信号由采集单元对信号进行处理后送计算机进行处理,显示各项检测结果,并可存档或打印｡同时,系统可实现远程监控功能｡
图1系统构成框图 图2系统虚拟化工作流程图
计算技术与自动化2007年3月 第26卷第1期方向东:基于LabVIEW的电能质量自动监测系统
4系统特点
1)采用数字滤波､数据采集卡､窗函数等信息处理方法,建立新型电力参数测量数学模型,完成电能质量分析与电能计量等智能功能｡
2) 采用虚拟仪器技术,系统硬件结构简单,组建方便,智能化程度高,可方便地作为电力系统电测计量人员试验室和现场校验的常用测试设备｡
3) 通过Internet实现远程数据监测､管理与调度,可靠性高､扩充性强､可移植性强｡
5系统设计
系统以软件为核心,依靠软件及低成本硬件(如插入式板卡)实现仪器功能,并利用计算机强大的运算､显示与扩展功能,使系统具有传统仪器无法比拟的优越性｡基于G语言的LabVIEW开发平台是目前国际最先进的虚拟仪器控制软件,集中了对数据的采集､分析､处理､表达,各种总线接口､VXI仪器､GPIB及串口仪器驱动程序的编制,以及强大的数学工具包,并具有网络与远程通讯功能｡
5.1数据采集卡的安装与配置
PCI-6024E的硬件安装较为简便,将其插入PC机内的PCI插槽,通过68芯专用连接器BNC-2120与外部信号连接｡完成硬件连接之后,即可安装该卡的驱动程序｡
5.2系统功能选择菜单
主菜单将系统划分为电压测量､电流测量､频率测量､功率测量､相位测量､存盘打印､远程通讯等功能模块,实现电力参数的测量､计算､显示､统计､打印与存盘,同时完成采集站与主机间的数据交换｡
5.3电力参数测量程序与测试结果显示
限于文章篇幅,仅以电压测量为例｡电压传感器采集被测信号,经过变换器转换为采集卡能接受的信号,通过低通滤波器滤掉高频干扰部分以防止混叠误差,然后调用LabVIEW软件的窗函数防止频谱泄露｡系统连续采样五点样本并计算其平均值以减小粗大误差,将结果显示､记录､保存,并设置越限报警与电压质量合格率统计功能｡图3是A相电压测量模块的框图程序｡
三相电压监测模块的显示面板如图4所示,图中示波器方式显示三相电压的实时波形图,数字框显示三相电压有效值｡A､B､C三相报警指示灯用于监测各相电压是否越限,正常时指示灯为绿色,电压过低或过高时指示灯为红色｡系统对三相电压的电压质量合格率根据电力行业标准DL500-92进行监测,并可统计出系统的年电压质量合格率｡ 图3 电压测量模块的框图程序
图4 三相电压监测模块前面板
6结束语