现代电能质量问题

随着科学技术和国民经济的发展，对电能的需求量日益增加，同时对电能质量的要求也越来越高。电力部门和用户对电能质量的关注也日益增加。尤其随着信息技术的飞速发展，一方面，用电负荷日趋复杂化和多样化，如半导体整流和逆变装置以及变频调速装置等电力电子设备的应用，这些具有非线性，谐波丰富，冲击性和不平衡特征的负荷会影响到供电电网，给电能质量提出了新的问题。另一方面，用户对供电可靠性的要求越来越高，众多基于计算机，微处理器控制的精密电子和电力电子装置在电力系统大量使用，对供电质量的敏感程度越来越高，尤其是对供电系统的暂态性能，也提出了要求。如大型的半导体行业，如果其供电中断超过几个工频周波，就会造成芯片烧毁。 因此，这两方面的问题都要求对传统的主要建立在稳态性能指标上的电能质量的概念进行扩展。 电能质量仍主要由承担供电的电力企业来保证。目前电力企业对电能质量的评估主要依据国家质量技术监督局颁布的系列标准，分别为GB12325－90《供电电压允许偏差》，GB/T14549－93《公用电网谐波》，GB/T15543－1995《三相电压允许不平衡度》，GB/T15945－1995《电力系统频率允许偏差》，GB12326－2000《电压波动和闪变》，均针对供电系统稳态性能方面的要求而制定。现有另一项新国家标准GB/T18481－2001《暂时过电压和瞬态过电压》。 大型的电力工业用户如钢铁厂，由于其交直流电弧炉等冲击性负荷以及可控硅整流设备等非线性负荷比较多，引起的电压波动和闪变及谐波尤其严重，为了保证本身的供电的电能质量，同时也减少对公共电网的污染，这些用户一般在设计时就考虑到了其电能质量的问题，目前主要配置晶闸管控制电抗器和晶闸管投切电容器等静止无功补偿设备，其调节速度可达到100ms以下。通过测试可看到： 对于电子控制器，芯片生产线，plc，精密机械工具，微型电机，计算机装置等设备对电力供应的质量提出了更全面的要求，尤其是其暂态性能方面的要求，如高可靠性及高动态恒定特性等，敏感的信息用电设备对于甚至是几个周波的供电中断或电压跌落都会受到影响。 以下是在半导体行业测试的数据（发电机供电与系统供电切换电压变化测试）。 信息技术的发展，用电负荷性质的变化，使得现代电能质量出现了新的问题，短时供电中断和电压跌落已成为困扰敏感的信息电力用户供电的主要问题。因此，电能质量的内涵得以进一步扩展，除了供电系统得稳态性能，也对其暂态性能提出了新的理解。 电能质量的概念正在不断的深化和量化，传统的检测和分析方法已难以适用于现代化电能质量的评估依据，所以采用技术先进，成熟的产品来全面可靠的分析电网的电能质量具有及其重要的意义。 参考文献： 1,《电压电流频率和电能质量国家标准应用手册》 林海雪 中国电力出版社 2001 2,《电力系统高次谐波》 吕润馀 中国电力出版社 1998 3,《电力系统电压》 马维新 中国电力出版社 1998 4,Bollen M H J.Understanding power quality problems,voltage sags and interruptions[M].IEEE PRESS,2000. 5,The IEEE Standard dictionary of electrical and electrical and electronics terms[S],IEEE Std 100-1996,IEEE, New york,1997