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        行業(yè)資訊

        電網(wǎng)電能質(zhì)量污染的治理

        時間:2021-03-19瀏覽次數(shù):727次

        1.電能質(zhì)量指標(biāo)定義

          電能質(zhì)量包括四個方面的相關(guān)術(shù)語和概念:電壓質(zhì)量(VOLTAGEQUALITY)即用實際電壓與額定電壓間的偏差(偏差含電壓幅值,波形和相位的偏差),反映供電企業(yè)向用戶供給的電力是否合格;電流質(zhì)量(CURRENTQUALITY)即對用戶取用電流提出恒定頻率、正弦波形要求,并使電流波形與供電電壓同相位,以保證系統(tǒng)以高功率因數(shù)運行,這個定義有助于電網(wǎng)電能質(zhì)量的改善,并降低網(wǎng)損;供電質(zhì)量(QUALITYOFSUPPLY)包含技術(shù)含義和非技術(shù)含義兩個方面:技術(shù)含義有電壓質(zhì)量和供電可靠性;非技術(shù)含義是指服務(wù)質(zhì)量(QUALITYOFSERVICE)包括供電企業(yè)對用戶投訴的反應(yīng)速度和電力價格等;用電質(zhì)量(QUALITYOFCONSUMPTION)包括電流質(zhì)量和非技術(shù)含義,如用戶是否按時、如數(shù)繳納電費等,它反映供用雙方相互作用與影響用電方的責(zé)任和義務(wù)。

          一般地,電能質(zhì)量的定義:導(dǎo)致用戶設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差。這個定義簡單明晰,概括了電能質(zhì)量問題的成因和后果。隨著基于計算機系統(tǒng)的控制設(shè)備與電子裝置的廣泛應(yīng)用,電力系統(tǒng)中用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,即變頻裝置、電弧爐煉鋼、電氣化鐵道等非線性、沖擊性負(fù)荷造成對電能質(zhì)量的污染與破壞,而電能作為商品,人們會對電能質(zhì)量提出更高的要求,電能質(zhì)量已逐漸成為全社會共同關(guān)注的問題,有關(guān)電能質(zhì)量的問題已經(jīng)成為電工領(lǐng)域的前沿性課題,有必要對其相關(guān)指標(biāo)與改善措施作討論和分析。

        2.電能質(zhì)量指標(biāo)

          電能質(zhì)量指標(biāo)是電能質(zhì)量各個方面的具體描述,不同的指標(biāo)有不同的定義,參考IEC標(biāo)準(zhǔn)、從電磁現(xiàn)象及相互作用和影響角度考慮給出的引起干擾的基本現(xiàn)象分類如下:

          (1)低頻傳導(dǎo)現(xiàn)象:諧波、間諧波、電壓波動、電壓與電流不平衡,電壓暫降與短時斷電,電網(wǎng)頻率變化,低頻感應(yīng)電壓,交流網(wǎng)絡(luò)中的直流;

          (2)低頻輻射現(xiàn)象:磁場、電場;

          (3)高頻傳導(dǎo)現(xiàn)象:感應(yīng)連續(xù)波電壓與電流,單向瞬態(tài)、振蕩瞬態(tài);

          (4)高頻輻射現(xiàn)象:磁場、電場、電磁場(連續(xù)波、瞬態(tài));

          (5)靜電放電現(xiàn)象。

          對于以上電力系統(tǒng)中的電磁現(xiàn)象,穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象可以利用幅值、頻率、頻譜、調(diào)制、缺口深度和面積來描述,非穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象可利用上升率、幅值、相位移、持續(xù)時間、頻譜、頻率、發(fā)生率、能量強度等描述。

          保障電能質(zhì)量既是電力企業(yè)的責(zé)任,供電企業(yè)應(yīng)保證供給用戶的供電質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn);同時也是用戶(擁有干擾性負(fù)荷)應(yīng)盡的義務(wù),即用戶用電不得危害供電;安全用電;對各種電能質(zhì)量問題應(yīng)采取有效的措施加以抑制。

          電能質(zhì)量指標(biāo)國內(nèi)外大多取95%概率值作為衡量依據(jù),并需指明監(jiān)測點,這些指標(biāo)特點也對用電設(shè)備性能提出了相應(yīng)的要求。即電氣設(shè)備不僅應(yīng)能在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值之內(nèi)正常運行,而且應(yīng)具備承受短時超標(biāo)運行的能力。

        3.電能質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)

          綜合新頒布的電磁兼容國家標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)達(dá)國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),中低壓電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分5大類13個指標(biāo)。

          (1)頻率偏差:包括在互聯(lián)電網(wǎng)和孤立電網(wǎng)中的兩種;

          (2)電壓幅值:慢速電壓變化(即電壓偏差);快速電壓變化(電壓波動和閃變);電壓暫降(是由于系統(tǒng)故障或干擾造成用戶電壓短時間(10MS~LMIN)內(nèi)下降到90%的額定值以下,然后又恢復(fù)到正常水平,會使用戶的次品率增大或生產(chǎn)停頓);短時斷電(又稱電壓中斷,是由于系統(tǒng)故障跳閘后造成用戶電壓完全喪失(3MIN,電壓中斷使用戶生產(chǎn)停頓,甚至混亂);長時斷電;暫時工頻過電壓;瞬態(tài)過電壓;

          (3)電壓不平衡;

          (4)電壓波形:諧波電壓;間諧波電壓;(由較大的波動或沖擊性非線性負(fù)荷引起,如大功率的交一交變頻,間諧波的頻率不是工頻的整數(shù)倍,但其危害等同于整數(shù)次諧波)。

          (5)信號電壓(在電力傳輸線上的高頻信號,用于通信和控制)

        4.電能質(zhì)量指標(biāo)污染的治理的基礎(chǔ)性工作

          首先要掌握供電網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài),對電能質(zhì)量開展實時監(jiān)測,以掌握其動態(tài);第二是分析診斷其變化,即在詳細(xì)分析電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,利用仿真軟件對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的固有諧振特性進(jìn)行計算與分析,排除虛假的諧波干擾;第三是開展系統(tǒng)的合理設(shè)計和改造,變電站的設(shè)計和投運以及新的電力用戶投運之前都要進(jìn)行諧波源負(fù)荷及電能質(zhì)量要求等方面的技術(shù)咨詢,線路網(wǎng)絡(luò)改造和建設(shè)也要結(jié)合運行負(fù)荷的特點和措施,以降低線損,降低設(shè)備損失事故,最后才是開展濾波裝置或無功補償裝置的研制、調(diào)試和現(xiàn)場測試,以了解治理后的效果,并總結(jié)經(jīng)驗。

        5.電能質(zhì)量指標(biāo)結(jié)語

          隨著電力電子與信息技術(shù)在社會各個領(lǐng)域的滲透應(yīng)用,一些新型電力負(fù)荷對電能質(zhì)量的要求不斷提高,電能質(zhì)量已成為電力企業(yè)和用戶共同關(guān)心的課題。當(dāng)今威脅信息電力質(zhì)量的主要干擾除了諧波、電壓波動外,更多為人們所關(guān)注的將是電壓暫降和短時斷電、電壓閃變等動態(tài)電能質(zhì)量問題;我們應(yīng)因地制宜,對癥下藥,在深入調(diào)研、現(xiàn)場實測、試驗研究的基礎(chǔ)上,運用FACTS和電力新技術(shù)對電能質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)化地綜合補償,這將是今后解決電能質(zhì)量問題的最根本途徑。



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