电能质量与治理.
电能质量与治理
谐波含有率 harmonic ratio（HR） ： n此谐波有效值与
基波有效值之比。
H n％=100
Yn Y1
谐波的定义及数字特征
总谐波畸变率 total harmonic distortion（THD）：
周期性交流量中谐波含量的有效值与基波有效值之比。
谐波含量的有效值
YH
(Y )
h2 h
第二部分 谐波与无功的基本知识
污染电能质量的主要元素
一、谐波污染 二、无功污染 三、电压波动与闪变，三相负载不平衡污染
产生谐波的源头
谐波负荷产品：变频器、直流电源、UPS、整流 器、镇流器、气体放电灯、电焊机、计算机、电 视机、电镀和电解等，都是非常严重的谐波源
分布的行业：造纸、化学、冶金、铁路、公共事 业、楼宇、机械制造等
第三部分 补偿谐波和无功的方法
谐波和无功补偿的传统技术
同步发电机、同步电动机、同步调相机
并联电容器、LC滤波 静止无功补偿装置SVC TCR、TSC、TCR＋TSC
TCR＋C、TSC＋R
谐波和无功补偿的传统技术
同步发电机、同步电动机、同步调相机可 以补偿无功，但是其体积大、响应慢，维 护麻烦，已经很少在现场使用了。 L-C滤波器可以滤除谐波，但是也存在体 积大，发热严重，容易引起传并联谐振事 故，适应范围窄（每组只能补偿某次固定 谐波）等缺点。
它是一个交流同期电压源。在系统正常供电时， 它 可作为无功电源或处于低
耗备用状态。在发生电压波动时， 它立即响应，向电力系统注入具有适当幅值 和相角的电流使系统电压立即恢复正常。例如电弧炉的非线性负荷会产生闪变， 采用APF-DSTATCOM后可使电压恢复正常。
APF-DSTATCOM简介
低压配电台区电能质量问题及相关治理措施
低压配电台区电能质量问题及相关治理措施1. 引言1.1 研究背景低压配电台区电能质量问题及相关治理措施引言：随着我国经济的快速发展和城市化进程加快，电力消费量急剧增加，对低压配电台区的电能质量要求也越来越高。
现实中我们却发现，低压配电台区存在着许多电能质量问题，如电压波动、谐波扰动、电压暂降等，严重影响了供电可靠性和用电设备的正常运行。
近年来，随着电力系统的智能化与信息化进程不断加快，越来越多的电力设备在低压配电台区得到应用，这对电能质量提出了更高的要求。
研究低压配电台区电能质量问题及相应的治理措施显得尤为重要。
本文将从低压配电台区电能质量问题分析、存在的主要原因、治理措施等方面展开研究，旨在探讨如何提高低压配电台区的电能质量，为我国电力系统的发展提供技术支持和参考依据。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨低压配电台区电能质量问题的根源，分析存在的主要原因，并提出有效的治理措施和建议。
通过研究，我们旨在为改善低压配电台区电能质量，提高供电可靠性和稳定性，确保用户用电安全，提升电网整体运行水平提供理论支撑和实践指导。
通过本研究，希望可以为低压配电台区电能质量管理的未来发展方向提供参考，为电力行业可持续发展做出贡献。
通过研究低压配电台区电能质量问题的解决关键以及加强配电台区管理的重要性，为相关领域的决策制定和政策执行提供科学依据，推动我国电力系统的改革和发展。
在这一背景下，本研究的目的在于全面了解低压配电台区电能质量问题及其相关治理措施，促进电力行业的健康发展和可持续运行。
1.3 研究意义低压配电台区电能质量问题及相关治理措施一直是电力行业关注的热点问题。
研究低压配电台区电能质量的意义在于为电力系统的稳定运行提供理论基础和技术支持。
低压配电台区是电力系统的重要组成部分，其电能质量直接影响到用户的用电质量。
研究低压配电台区电能质量问题可以有效提高用户的电能质量体验，满足用户对电能质量的需求。
低压配电台区电能质量问题的研究对于优化电力系统运行具有重要作用。
电能质量治理方案
电能质量治理方案1. 引言在现代社会中，电能质量的稳定和良好是保障电力系统正常运行和用户用电需求的关键因素之一。
然而，随着电力需求的不断增长和电力网络扩展的需求，电能质量问题逐渐显露出来。
本文将介绍一种电能质量治理方案，旨在提高电能质量，保证电力系统的稳定运行。
2. 电能质量问题电能质量问题主要包括电压波动、电压暂降、电压闪变、谐波、电磁干扰等。
这些问题对电力系统的稳定运行和用户的用电产生了不良影响。
2.1 电压波动和电压暂降电压波动和电压暂降是电能质量问题中常见的情况。
电压波动指电网电压在一定范围内频繁地上下波动，可能导致设备损坏或者无法正常工作。
电压暂降则是电网电压短时间内降低，导致电器设备的停电或者故障。
2.2 电压闪变电压闪变指电网电压在短时间内突然波动，可能导致灯光明亮度变化、电器设备的故障或者无法正常工作。
2.3 谐波谐波是非线性负载引起的电压和电流的频率不是正弦波的情况。
谐波会导致电力系统中设备的过热、振动、噪音和电磁泄漏等问题。
2.4 电磁干扰电磁干扰是电力系统中的设备产生的电磁辐射对其他设备产生的负面影响。
电磁干扰可能导致电子设备故障、数据丢失等问题。
3. 电能质量治理方案为了解决上述电能质量问题，我们提出以下电能质量治理方案：3.1 电能质量监测系统建立电能质量监测系统，对电力系统的电能质量进行实时监测和记录。
监测系统要包括电压、电流、频率、谐波等参数的实时监测，以及对电能质量事件的记录和分析。
3.2 电力设备的优化和升级针对电能质量问题，对电力设备进行优化和升级。
采用先进的电力设备和技术，提高设备的稳定性和耐受性，降低电能质量事件的发生率。
3.3 线路的优化和维护对电力系统的线路进行优化和维护，包括加强线路的绝缘、接地等工作，降低线路故障的发生率。
同时，及时排除线路中的故障和隐患，提高线路的可靠性和稳定性。
3.4 谐波滤波器的安装在电力系统中，安装谐波滤波器来过滤谐波。
谐波滤波器能够有效地减少电力系统中的谐波水平，提高电能质量，降低谐波对设备的影响。
重庆电能质量治理方案
重庆电能质量治理方案1. 简介电能质量是指电力系统中电压、电流和频率等基本参数的合格程度。
电能质量问题不仅会给电力系统带来安全隐患，还会对电力设备的正常运行和用户的用电质量产生不利影响。
重庆作为一个快速发展的城市，电能质量治理是提高电力系统供电可靠性和用户用电质量的重要措施之一。
本文档将介绍重庆电能质量治理方案，包括治理目标、具体措施和实施计划等内容。
2. 治理目标重庆电能质量治理的主要目标是改善供电可靠性，提高用户用电质量，保障电力系统的安全运行和用户的正常用电。
具体的治理目标包括：•减少电网故障对用户产生的影响，降低停电率•降低供电电压波动和频率波动的水平，提高电压和频率的稳定性•减少电能质量问题对用户设备的损害，降低电器维修和更换的成本•提高电力系统的容量利用率，满足不断增长的用电需求3. 治理措施为了实现上述治理目标，重庆制定了多项治理措施。
3.1 电网监测和数据分析重庆将建立电网监测系统，实时监测电力系统中的电压、电流和频率等参数，并进行数据分析。
通过监测和分析可以及时发现电能质量异常，为后续治理工作提供准确的数据支持。
3.2 电力设备升级改造重庆将对电力设备进行升级改造，提高其对电能质量问题的抵抗能力。
包括但不限于更换老化设备、增加设备容量、改善设备绝缘性能等措施。
通过设备升级改造，可以减少设备故障率，提高供电可靠性和用户用电质量。
3.3 网络规划优化通过对电力系统的网络规划进行优化，可以减少电能质量问题的传递和扩散。
重庆将优化电力系统的输电线路、配电变压器等关键设施的布局，提高电力系统的稳定性和可靠性。
3.4 用户教育和宣传重庆将加强用户教育和宣传，提高用户对电能质量的认识和理解。
通过开展宣传活动、提供相关知识和技术咨询等方式，帮助用户更好地保护自己的电器设备，提高用电质量。
3.5 法律法规和政策支持重庆将制定相关法律法规和政策支持，对电能质量治理给予政策倾斜和经济奖励。
同时，加大对违规行为的执法力度，维护电力系统的正常运行和用户的合法权益。
电能质量问题分析与治理
电能质量问题分析与治理电能质量是指电网电能满足用户负载性能要求的能力，其指标包括电压稳定性、频率稳定性、谐波、波形畸变等。
电能质量问题不仅会影响电器设备的使用寿命和性能，还会造成电能的浪费和对环境的污染。
因此，电能质量问题的分析和治理也成为了当今电力领域的重要议题。
电能质量问题的原因电能质量问题的出现是由于电力系统中各种因素的影响，包括电源、电网、负载等因素。
其中，电源方面的因素主要包括电压波动、电压闪变、电压谐波等；电网方面的因素主要包括短路故障、线路阻抗等；负载方面的因素则主要包括非线性负载等。
电源方面的因素电源方面的因素主要包括电压波动、电压闪变、电压谐波等。
电压波动是指电网电压在一定时间内突然变化的现象，例如因短路故障、大负荷启动等原因造成电网电压瞬间降低或升高。
电压闪变则是指电网电压的瞬间变化，例如当大型电动机启动时，其突然的电流冲击会引起电压的瞬间下降，从而影响电能质量。
电压谐波则是指电网电压中包含有超过基波频率的波形，其存在主要是由于非线性负载所导致的。
电网方面的因素电网方面的因素主要包括短路故障、线路阻抗等。
短路故障是指电力系统中线路短路故障导致电站输出电能下降或中断，从而影响电能质量。
线路阻抗则是指线路本身的电阻和电感，其存在会使得电能传输时会出现损耗并影响电能质量。
负载方面的因素负载方面的因素主要包括非线性负载等。
非线性负载指的是与电源输出电压不成线性关系的负载，例如电动机、放电灯、电子设备等。
由于非线性负载会产生电磁干扰和谐波，从而导致电能质量问题的出现。
电能质量问题的治理针对电能质量问题，需要采取一系列的技术手段和管理措施进行治理。
其中，技术手段主要包括改进供电网的质量和稳定性、提高电器设备的质量、采用滤波器和无功补偿等措施；管理措施则主要包括制定相关的技术标准和规范、加强对电能质量监测和测试、加强对新能源电力系统的规划和建设等。
改进供电网的质量和稳定性在电能质量问题治理中，一个重要的方向就是改进供电网的质量和稳定性。
电能质量治理方案
电能质量治理方案1. 引言随着电力系统设备的增多和能源供应的多样化，电能质量问题变得越来越突出。
不稳定的电能质量已经成为制约电力系统稳定运行和电气设备安全使用的重要因素之一。
因此，制定科学有效的电能质量治理方案对于保障电力设备正常运行和提高能源利用率具有重要意义。
2. 电能质量问题的分类电能质量问题可以分为如下几个方面：2.1 电压稳定性问题电压波动和电压暂降现象经常发生，给用户的正常用电和电气设备的安全带来了风险。
2.2 高次谐波问题高次谐波是由非线性负载引起的，会导致电气设备的性能降低，并产生热能损耗。
2.3 频率变动问题电力系统频率波动剧烈，会对电能质量产生不利影响，尤其对于灵敏的电气设备。
2.4 电能质量污染问题电能质量污染是指电力系统中存在的电磁干扰问题，给电气设备的正常运行带来了难题。
3. 电能质量治理方案为了解决上述电能质量问题，我们提出以下治理方案：3.1 电压稳定性治理方案针对电压波动和电压暂降现象，可以采取以下措施： - 加强对电力系统的检测和监控，及时发现并解决电压异常问题； - 提高电力系统的调节能力，尽量减小电压波动的幅度； - 定期对电力设备进行维护和检修，确保其正常运行。
3.2 高次谐波治理方案高次谐波问题可以通过以下方式加以治理： - 采用先进的谐波抑制技术，如装设谐波滤波器、谐波限流器等设备； - 控制非线性负载的使用，尽量减少谐波产生；- 对电气设备进行谐波响应测试，确保其能够正常工作。
3.3 频率变动治理方案频率变动问题可以通过以下措施进行治理： - 提高电力系统的调节能力，避免频率变动过大； - 采用电力系统频率控制技术，保持系统的稳定运行； - 提供备用电源，以应对频率变动引发的电能质量问题。
3.4 电能质量污染治理方案解决电能质量污染问题可以从以下方面进行： - 加强对电磁干扰源的监测和管理，减少其对电力系统的影响； - 对关键电气设备进行屏蔽和保护，防止电磁干扰的侵入； - 优化电力系统的接地设计，减少电磁干扰传导。
电能质量监测与治理解决方案
电能质量监测与治理解决方案系统简介：随着我国能源系统的快速发展，用电负荷也日趋复杂和多样化（如半导体整流、逆变装置、变频调速装置、炼钢电弧炉、电气化铁路等电力电子设备的大量应用）。
由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性，引起诸如谐波、负序、闪变、电压暂态等电能质量问题，对电网运行带来越来越严重的后果。
据统计，每年，瞬时电能质量给国内生产企业造成数十亿美元的资金损失。
实际上，电能质量监测装置导致的损失呈逐年上升的趋势，越来越多的企业深受其害，所以对电能质量的监测与治理变得尤为重要。
推荐方案：电能质量监测与治理系统，采用现代化的测量技术、网络技术和计算机技术实现对整个系统的电能质量监测和治理功能，提高系统的能源管理效率，保障系统的安全可靠运行。
电能质量监测与治理系统分为两部分：1）电能质量监测系统：系统管理软件、电能在线监测装置。
2）电能质量治理系统：谐波治理设备（NSA200APF有源电力滤波装置）、电容器微机保护装置（SVG）。
正是在以上先进技术产品的基础上为用户提供完整可靠的电能质量监测与治理解决方案。
电能质量监测系统解决方案◆针对电能质量监测，我公司开发了电能质量监测系统。
电能质量监测系统结构图：◆通过在输配电系统各环节、各用电设备节点现场安装电能质量监测仪表，系统可以监测到各节点的电能质量数据。
监控管理计算机接收各现场监控节点发送来的电能质量数据，由监控软件进行数据的监视、分析、统计，并将结果显示出来，管理人员可以随时观察到各节点的运行状态。
◆当出现电压波动、突变、超出范围的谐波等电能质量下降的情况时，监控软件会及时发现异常并进行报警，提醒操作人员进行适当的处理。
监控软件还可以存储历史数据，操作人员需要时可以随时打印数据报表、波形图等，以便分析发电机保护系统的电能质量的情况，分析和排除可能的故障点，进行必要的治理，提高电能质量。
电能质量治理系统方案◆通过对企业的电力系统进行分析诊断后，将制定一套严密的方案，用最小的成本解决用户最主要的电能质量问题。
电能质量监测与治理案例分析
电能质量监测与治理案例分析
电能质量问题是电力系统运行中不可忽视的重要问题，直接关系到用户用电设备的安全、正常运行和供电质量的稳定。
因此，电能质量的监测与治理成为电力系统运营管理中
的一项重要任务。
下面将通过一起电能质量问题的案例来分析电能质量监测与治理的重要性。
案例描述：某市某小区居民反映近期用电设备经常出现异常停机或失效的问题，且家
中的电视、电脑等电器设备的屏幕经常出现闪烁的情况。
居民们很快将这个问题反映到小
区物业公司，物业公司经过初步调查发现，该小区供电线路过于老旧，经常出现电压波动
和频繁跳闸的问题，导致电能质量问题。
针对这个问题，小区物业公司委托专业的电力设备公司进行电能质量监测，监测结果
显示，该小区的电压波动率大，电压偏差超过了规定的范围，特别是在晚间的用电高峰期，电压偏差更是达到了很高的程度。
而且，电网的谐波越来越严重，导致电能质量问题越来
越严重。
对于这样的情况，小区物业公司需要采取一系列的措施来解决存在的问题，首先需要
对电力设备进行维护和升级，更新老旧的配电设备，增加配电线路的数量，提高配电变压
器的容量，提升电能质量水平，同时，需要对供电电压进行调整，使其处于正常范围内，
以确保用电设备的正常使用。
此外，小区还需要加强对电能质量的监测和管理，通过安装电能质量监测仪，实时监
测小区的电能质量，及时发现和处理异常情况，防止因电能质量问题导致用电设备的损坏
或失效。
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Building a New Electric World
目 录
一、电能质量问题概述
二、谐波与无功的基本知识 三、补偿谐波和无功的方法 四、APF－DSTATCOM的介绍
第一部分 电能质量问题概述
电能质量指标
在国际（或国家）标准中，电能质量指标通常以电压特征描述；电能 质量国标中，仅谐波用各次谐波电流表示用户注入电网的允许值。 供电电能质量的衡量指标，除供电电压和频率的偏差外，还有电压正 弦波形畸变、三相电压不平衡、电压波动和闪变、电压突降和中断以 及电网中各种信号电压的干扰等。
2
总谐波畸变率
THD
YH 100% Y1
谐波源：向公网中注入谐波电流或在公网中产生谐波电压的电气设备。 短时间谐波 short duration harmonics ：
冲击持续时间不超过2s，且两次冲击之间的时间间隔不小于30s的电流所含有
的谐波及其引起的谐波电压。通常这种谐波不是周期性变化的。从理论上讲，它 不能用傅立叶级数来表示，而且它的分析比周期信号的谐波分析要复杂得多。
谐波含有率 harmonic ratio（HR） ： n此谐波有效值与
基波有效值之比。
H n％=100
Yn Y1
谐波的定义及数字特征
总谐波畸变率 total harmonic distortion（THD）：
周期性交流量中谐波含量的有效值与基波有效值之比。
谐波含量的有效值
YH
(Y )
h2 h
无功的产生及危害
输电线路的电抗 变压器的漏抗 大量的异步电动机负载 无功流动带来线路损耗 受端电压降落，电能质量得不到保障 电压失稳造成大面积停电（东京 纽约 巴黎原因及危害
电压波动与闪变
电压波动由电力系统故障和用电负荷变化引起。
三相不平衡
由不对称的负荷所引起，尤其单相负荷，如：居 民和办公用电、照明、电气化机车等。
研究证明，感应式电度表对高次谐波有负的频率误差。
对电网损耗的影响
谐波在电力系统和用户电气设备上要造成附加损耗。大量3次谐波还会造成中线过载 或事故。
谐波的定义及数字特征
国标规定：
谐波是指对周期性交流进行傅立叶级数分解后，得到 的频率为基波频率大于1 的整数倍的分量。 谐波次数 ：谐波频率与基波频率的整数比。
电能质量国家标准摘要
同上
同上
不同电压等级的基准短路容量下谐波电流允许值/A kV MVA 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 谐波次数 0.4 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 6 100 43 34 21 34 14 24 11 11 8.5 16 7.1 13 10 100 26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9
电能质量的主要扰动
IEEE 第22标准协调委员会（Standards Coordinating Committee 22） （电能质量）和其他国际委员会推荐采用11 种专用术语来说明电能 质量的主要扰动，其中主要的8 种扰动的波形如图所示：
电能质量国家标准
我国已颁布的对电能质量的国家标准
《供电电压允许偏差》（GB12325-90） 《三相电压允许不平衡度》（GB/T15543-95） 《电力系统频率允许偏差》（GB/T15945-95） 《电压允许波动和闪变》（GB12326-90） 《电力系统谐波》（GB/T14549-93）
第二部分 谐波与无功的基本知识
污染电能质量的主要元素
一、谐波污染 二、无功污染 三、电压波动与闪变，三相负载不平衡污染
产生谐波的源头
谐波负荷产品：变频器、直流电源、UPS、整流 器、镇流器、气体放电灯、电焊机、计算机、电 视机、电镀和电解等，都是非常严重的谐波源
分布的行业：造纸、化学、冶金、铁路、公共事 业、楼宇、机械制造等
最小短路容量Sk1不同于基 准短路容量Sk2时，谐波电 流允许值In：In=Sk1/Sk2*Ihp Ihp为左表基准短路容量下谐 波允许值
电能质量问题的提出（一）
一方面，工业、信息社会对电能质量要求越来越高。 大量基于计算机系统的控制设备和电子装置广泛应用， 这些装置对电能质量非常敏感。
一个计算机中心失去电压2s就可能破坏几十个小时的数据处
第三部分 补偿谐波和无功的方法
谐波和无功补偿的传统技术
同步发电机、同步电动机、同步调相机
并联电容器、LC滤波 静止无功补偿装置SVC TCR、TSC、TCR＋TSC
TCR＋C、TSC＋R
谐波和无功补偿的传统技术
同步发电机、同步电动机、同步调相机可 以补偿无功，但是其体积大、响应慢，维 护麻烦，已经很少在现场使用了。 L-C滤波器可以滤除谐波，但是也存在体 积大，发热严重，容易引起传并联谐振事 故，适应范围窄（每组只能补偿某次固定 谐波）等缺点。
染”，造成电能品质下降。
半导体整流器、晶闸管调压及变频调速装置等非线性电力电子装置在现代工 业中得到了广泛应用。 为解决电力系统自身发展存在的问题，直流输电、FACTS等技术不断投入实 际工程应用。 电气化铁路、炼钢电弧炉等大功率、冲击性负荷迅速发展。 这些具有非线性、冲击性和不平衡性的负荷投入使用，使电网波形畸变越来 越严重、谐波水平不断上升，引起电压波动和闪变以及三相不平衡，甚至引发系 统频率波动等，对各种电力用户构成危害，甚至对电力系统的安全运行带来了直 接或潜在的威胁和危害。
理结果或损失几十万美元的产值。
大型的集成芯片生产厂，如果其供电中断超过几个工频周波， 就会造成芯片被毁。 当今连续精加工的自动化生产线对不合格电力的容许度严格 到只有1～2个工频周期。
电能质量问题的提出（二）
另一方面，电能质量问题日益严重。
大量的非线性负荷和扰动负荷接入公用电网对电能质量造成干扰和“污
谐波产生的危害
对电力设备的影响
影响设备正常工作，老化、危害绝缘，电机振动、过电压、局部发热、产生谐振。
对继电保护和自动装置的影响
在谐波和负序共同作用下，许多保护及自动装置会发生误动作。
对通信的干扰
谐波通过电磁感应干扰通信。 1000Hz 以上的谐波导致电话回路信号的误动。
对电度计量及常用仪表指示的影响