电能质量技术 第四章 电能质量控制技术
电能质量是什么？超标的影响体现在那些方面,怎么治理
电能质量控制工程系统仿真设计的用途： 电能质量治理公司设计并优化电能质量控制工程； 电网公司或电力用户校核电能质量控制工程的设计； 配电网重构的安全稳定运行校核和参数优化； 配电网故障诊断分析及解决方案仿真；
电能质量问题的影响（1）
• （5）三相电压不平衡 原因:电力线负荷的增减、不平衡设备机 器的增设等因素造成特定的单相重负荷 。因此，产生电压、电流波形的变形， 电压下降和逆相电压
电能质量问题的影响（1）
• 2.3 超标的危害
• （5）三相电压不平衡
• 电机附加发热，并引起二倍频的附加振动力矩使电机负载能力降低（图5、表4） ；
电压
无功功率
故雷 障击
电力系统电磁现象
理想波形
电能质量定义
Power Quality——电能质量（电源质量、电力质量、电力 品质） ➢ 导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率
偏差。 ➢ 合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和设置
的接地系统是都适合于该设备正常工作的。 ➢ 在电力系统中某一指定点上电的特性，这些特性可根据
• 阻波器（TRAP） 阻止高频载波信号进入开关站或分支线电力设备的电气设备。
电能质量控制技术——术语
• 晶闸管可控串联补偿器（TCSC）thyristor controlled series compensator 一种容性电抗补偿器，它由一个串联电容器组并上一个晶闸管控制电抗器组成，用以提供平稳变化的串联容性电抗。
电能质量问题的影响（1）
电力系统中的电能质量控制技术介绍
电力系统中的电能质量控制技术介绍电能质量（Power Quality）是指供电系统中电压、电流、频率、谐波、突变和闪变等电能参数的稳定性、准确度和纯净度等方面的要求。
由于现代电力系统中大量使用电子设备，对电能质量的要求变得日益重要。
电能质量问题可能导致电力系统的异常工作，对电力设备的寿命和运行稳定性构成威胁，甚至对用户设备和供电网络造成安全隐患。
因此，电力系统中的电能质量控制技术显得尤为重要，本文将对其进行详细介绍。
1. 电能质量的指标电能质量问题的评估与数据分析对于提高电力系统的运行效率和稳定性具有重要意义。
以下是电能质量的常见指标及其要求：1.1 电压质量指标- 电压波动与闪变：指电压快速变化和持续性变化引起的电压波动与闪变，包括短时中断、短暂电压降低、瞬时电压升高等现象。
- 电压谐波含量：指电压中的谐波分量，由于非线性负载引起的谐波电流可能会导致电压失真。
1.2 频率质量指标- 频率变动：指电力系统中频率的瞬时或持续变化，可能由于不平衡负载、故障或其他因素引起。
1.3 波形质量指标- 波形失真：指电压或电流波形不正弦的程度，包括谐波失真、间谐波失真等。
- 波形畸变：指电压或电流波形的非对称性、尖峰性等问题。
2. 电能质量控制技术为了解决电能质量问题，电力系统采用了各种控制技术。
下面介绍几种常见的电能质量控制技术：2.1 电压调节器电压调节器是通过控制电力系统中的变压器等设备，来实现对电压质量的控制。
电压调节器能够提供稳定的电压，减少电压波动和闪变。
当电压超出正常范围时，电压调节器可以自动调节输出电压，保持电力系统的稳定性。
2.2 谐波滤波器谐波滤波器用于减少电力系统中的谐波失真。
它通过将谐波电流与电压之间的耦合减小到最低，从而使电力系统的电压波形更加接近正弦波。
谐波滤波器一般采用并联方式连接在非线性负载与电源之间，有效地将谐波电流流入电网降至最低。
2.3 功率因数校正装置功率因数校正装置用于校正电力系统中的功率因数。
电能质量分析与控制技术
一
电压三相不平衡 ：表现为 电压的最大 偏移与三相电压的平均 值超过 规定 的标 准 。
称。
定局 限性 ，因此混 合谐波 潮流 计算法 在近 些年 中发展起 来 。 频 率偏 差 ：对 频率 质量 的要求 全 网相同 ，不 因用 户而异 ， 其优点是可详细考虑非线性负载控制 系统的作用 ，因此可精确描 各国对于该项偏差标准都有相关规定 。 述 其动 态特 性 。缺 点是 计算 量大 ，求 解过 程 复杂 。
时域仿真方法在 电能质量分析 中的应用最为广泛 ，其最主要 的用途是利用各种时域仿真程序对 电能 质量问题 中的各种暂态现 象进行研究 。目前较通用的时域仿真程序有 ＥＭＴＰ、Ｅ ＭＴＤＣ、 ＮＥ ＯＭＡＣ等 系统暂态仿真程序和 Ｓ Ｉ Ｅ Ｓ Ｉ Ｅ、Ｓ Ｅ Ｔ Ｐ Ｃ 、Ｐ Ｐ Ｃ ＡＢ Ｒ 等 电力 电子仿 真程 序 。
维普资讯
工 业 技 术
一
Ｓ Ｃ Ｈ００ＹＩＯＭ Ｔ Ｎ Ｃ Ｎ ＆１ ＮＬＧ ！Ｒ Ａ ｉ Ｃ Ｎ Ｆ Ｏ ：
般来说 ，单 点接地 用于 简单电路 ，不同功能 模块之 间接地 区 因为信号跨越 了不 同电源层后 ，它的 回流途径就 会很长 了，容 分 ，以及低频 （１ ＭＨｚ ｆ ０ ）电路时就要采 用多点接地 了或者 多 易受到干扰 。 当然 ，不是严格 要求不能跨越 电源分割 ，对于 低 昙 板 （ 整 的 地 平 面 层 ） 完 。 速的 信号是 可以 的 ，因为产 生的干扰 相 比信号 可以 不予关 心 。 信号 回流和跨 分割的 介绍 ：对于 一个 电子 信号来说 ห้องสมุดไป่ตู้它需 对于高速 信号 就要认真检 查 ，尽量不要跨越 ，可 以通过调整 电 要 寻找一条最低 阻抗的 电流 回流到地 的途 径 ，所以如何 处理这 源部 分 的 走线 。 （ 这是 针 对 多 层板 多个 电源供 应 情 况说 的 ） 。 个信号 回流就 变得非 常的 关键 。 单板上的信号如何接地 第一 ，根据 公式可以 知道 ，辐射 强度是和 回路面积 成正 比 对于一般 器件来说 ，就近接地 是最好 的 ，采 用了拥有完 整 的 ，就 是说 回流 需要走 的路 径越长 ，形成 的环越 大 ，它对外辐 地平面 的 多层板设 计后 ，对 于一般 信号 的接地就 非常 容 易了 ， 射的干扰也越 大 ，所以 ，ＰＣＢ布 板的时 候要尽可能减小 电源 刚 基本原 则是保证 走线 的连 续性 ，减少过 孔数量 ， 近地平面 或 路 和 信号 回路 面积 。 者 电源 平 面 ，等 等 。 第二 ，对于一个高 速信号来说 ，提供有 好的信号 回流 可以 单板的接 口器件如何接地 保证它的信号 质量 ，这是 因为 Ｐ ＣＢ上传输线 的特性 阻抗一 般是 有些单板 会有对 外的输入输 出接 口，比如 串 Ｆ连接 器 ，网 Ｉ 以地 层 （ 或电源 层）为参考来计 算的 ，如果高速线附近 有连续 Ｆ ＲＪ ５ Ｉ ４ 连接 器等等 ，如果对它们的接地设计得不好也会影响到 的地平 面 ，这样这 条线的阻抗就 能保持连续 ，如果有 段线附近 正常工 作 ，例如 网 口互连 有误码 ，丢包等 ，并且会 成为对外 的 没有 了地 参考 ，这样阻抗就 会发 生变化 ，不连续 的阻抗从而会 影 响到信号 的完整性 。所 以 ，布 线的时候 要把高 速线分 配到 近地平 面的层 ，或者高速线旁边 并行走一 两条地线 ，起到屏蔽 和 就近提 供 回流 的功能 。 第三 ，为什 么说 布线的时候 尽量不要 跨电源分割 ，这 也是
2023年电能质量技术监督实施细则
2023年电能质量技术监督实施细则第一章: 总则第一条目的和依据为加强对电能质量的监督管理, 规范电能质量技术监督工作, 保障公众和经济运行的需要, 制定本实施细则。
本实施细则依据《中华人民共和国企业单位登记管理条例》、《中华人民共和国计量法》等相关法律法规制定。
第二条适用范围本实施细则适用于国内各类电力企业、机构以及其他相关单位, 对其提供的电能质量进行监督管理。
第三条定义电能质量: 指电力系统供电的稳定性、可靠性、纹波和谐度等指标。
电能质量技术监督: 对电能质量进行检测、评估和管理的活动。
第四条监督责任相关政府机构、电力企业及其从业人员、电能质量监测机构等有关单位和个人应当履行电能质量监督的责任, 确保电能质量技术监督工作的顺利进行。
第二章: 电能质量监测第五条监测范围国内各类电力企业、机构以及其他相关单位应当建立和完善电能质量监测系统, 在范围内对电能质量进行监测。
第六条监测指标电能质量监测应当包括以下指标: 供电质量持续时间、频率稳定性、电压波动、电压骤降、电压暂降、电压谐波畸变、电流谐波畸变等。
第七条监测设备电能质量监测设备应当符合国家标准, 并定期进行校准和检测, 确保准确可靠。
第八条监测报告电能质量监测机构应当根据监测数据编制监测报告, 并及时向相关单位提供。
第三章: 电能质量评估第九条评估指标电能质量评估应当综合考虑供电质量持续时间、频率稳定性、电压波动、电压骤降、电压暂降、电压谐波畸变、电流谐波畸变等指标。
第十条评估准则电能质量评估准则应当由有关行业标准和技术规范制定, 确保评估结果的客观性、准确性。
第十一条评估结果电能质量评估结果应当及时向相关单位公布, 并采取相应的改进措施, 提高电能质量。
第四章: 电能质量管理第十二条管理要求电能质量管理应当满足以下要求: 建立健全电能质量管理制度；加强电能质量的监控和控制；确保电力设备的正常运行和维护；提高电能质量管理水平。
第十三条执法监督相关政府机构应当加强对电能质量技术监督工作的执法监督, 发现问题及时处理, 确保电能质量监督工作的有效开展。
电能质量分析与控制
2020/4/22
N 2 log2 N
次。以N=1024为例，计算量降为
5120次，仅为原来的4．88％，数字信号处理的里程碑。
常用基2FFT算法—蝶形运算：
六、傅里叶变换的特点及其应用
1、傅里叶变换的特点
傅里叶谱反映的是信号的统计特性。从其表达式中也可以看出，它
是整个时间域内的积分，没有局部化分析信号的功能，完全不具
1
F ( )e jt dt
2
F(ω)是ω的连续函数，称为信号f(t)的频谱密度函数，或简称频谱，
它又可进一步分成实部和虚部、幅度谱和相位谱。
2020/4/22
25
2电能质量的数学分析方法
三、离散傅里叶变换
为了实现连续傅立叶变换，需要用到数值积分。实际应用时需要
进行离散化。给定实的或复的离散时间序列：x0,x1,…,xN-1设该
对该电压信号用离散化傅里叶级数编程求各次谐波含量（该算法延迟 时间？）
2020/4/22
24
2电能质量的数学分析方法
二、连续傅里叶变换
设f(t)为一连续非周期时间信号，满足狄里赫利条件，那么，f(t)的 傅里叶变换存在，并定义为 ：
反变换为
^
F() f ()
f (t)e jtdt
∨
f (t) F ()
备时域信息。
2020/4/22
29
2电能质量的数学分析方法
在电能质量分析领域中，傅里叶变换得到了广泛应用。但是，在运 用FFT时，必须满足以下条件： ①满足采样定理的要求，即采样频率必须是最高信号频率的2倍以上； ②被分析的波形必须是稳态的、随时间周期变化的。当采样频率或信 号不能满足上述条件时，利用FFT分析就会产生“频谱混叠”和 “频谱泄漏”现象，给分析带来误差。
2023年电能质量技术监督实施细则
2023年电能质量技术监督实施细则第一章总则第一条为了加强对电能质量的监督管理，提高电能服务质量，切实保障供电市民的用电权益，根据相关法律法规，制定本实施细则。
第二条本实施细则适用于全国范围内的电能质量监督管理，包括电压波动、频率波动、电压暂降、电压闪烁等电能质量指标的监测和控制。
第三条电能质量技术监督实施细则由国家能源局负责制定和修订，各级能源管理部门负责具体的实施和监督。
第四条电能质量监督的任务主要包括监测和评估电能质量、制定电能质量监督标准、指导电力企业加强电能质量管理、处理电能质量投诉等。
第五条电力企业应当按照相关电能质量标准和规定，保障供电市民的用电需求，提高供电可靠性和稳定性。
第二章电能质量监测第六条电力企业应建立完善的电能质量自动监测系统，并定期对电能质量进行监测和评估。
第七条电能质量监测数据应准确、真实、完整，电力企业应加强数据管理和存储，确保数据的可追溯性和安全性。
第八条电能质量监测应涵盖不同区域、不同电压等级和供电方式的不同情况，并定期公布监测结果和评估报告。
第九条电能质量监测结果和评估报告应及时反馈给供电市民，建立告知渠道，提供相关咨询和投诉服务。
第十条电力企业应加强对电能质量监测设备的维护和校准，确保监测数据的准确性和可靠性。
第三章电能质量标准第十一条电力企业应按照国家能源局制定的电能质量标准，制定相应的电能质量管理规定和操作规程。
第十二条电能质量标准应确保供电的电压、频率、暂降、闪烁等指标在合理的范围内，能够满足供电市民的用电需求。
第十三条电力企业应制定改进电能质量的具体措施和方案，提高供电设备和供电网络的可靠性和稳定性。
第十四条电力企业应加强对电能质量技术的研发和应用，推广优质的电能质量管理和控制技术。
第四章电能质量管理第十五条电力企业应建立完善的电能质量管理制度，制定相关的责任制和考核制度。
第十六条电力企业应加强对供电设备和供电网络的维护和管理，定期进行巡检和设备检测，及时排除问题。
电能质量监测与控制技术现状和发展趋势概述
电能质量监测与控制技术现状和发展趋势概述电能质量是指电力系统中电能的波动、噪声和谐波等非标准波形或者越限的电压、电流问题。
随着电力系统的快速发展和电力负荷的增加，电能质量问题日益突出，严重影响着电力市场的健康发展和用户的正常用电。
因此，电能质量监测与控制技术的研究和应用变得至关重要。
电能质量监测技术是用来对电力系统中的电能质量进行实时监测和分析的一项重要技术。
通过对电压、电流、功率因素、谐波等参数的实时监测，可以及时发现电力系统中的异常情况，并采取相应的措施进行修复，以保证电能质量的稳定和可靠。
目前，电能质量监测技术主要包括在线监测和离线监测两种方式。
在线监测技术是通过在电力系统中安装传感器和监测仪器来实时监测电能质量参数，并将监测数据传输到监控中心进行实时分析和处理。
在线监测技术可以实时发现电力系统中的异常情况，并及时报警，为电力系统的运行提供了重要的支持。
离线监测技术则是通过对电力系统中的电能质量参数进行定期或者不定期的抽样检测和分析，以了解电力系统中电能质量的情况并评估其影响程度。
离线监测技术主要适用于电力系统问题的排查和故障分析。
除了监测技术外，电能质量控制技术也是保障电力系统正常运行的重要手段。
电能质量控制技术主要包括主动和被动两种方式。
主动控制技术是通过采取一系列措施预防和解决电能质量问题，如提高设备的质量水平、优化电力系统结构、合理设计电力系统等。
被动控制技术则是通过安装电能质量调节设备和控制器来对电能质量进行补偿和调节。
被动控制技术可以对由电力系统带来的谐波、电压波动、电压偏差等问题进行有效处理，提高电力系统的稳定性和可靠性。
未来，电能质量监测与控制技术的发展将呈现以下的趋势：首先，随着智能电网的建设和发展，电能质量监测与控制技术将更加智能化。
传感器和监测仪器将更加智能化，能够实现自动化、集成化和数字化操作。
监控中心将采用先进的数据处理和分析技术，能够对大量的监测数据进行实时处理和分析，提高监测的效率和准确性。
XXXX年4月11日电能质量第四讲
2011-03-28
四川大学电气工程及其自动化专业2011年用
不同馈线上，用户经受的长时电压中断次数为：
(1)主馈线：0.17(次/年)； (2)分支A：0.17+0.3=0.47(次/年)； (3)分支B：0.17+0.15=0.32(次/年)； (4)分支C：0.17+0.26=0.43(次/年)； (5)分支D：0.17+0.11=0.28(次/年)。
2011-03-28
四川大学电气工程及其自动化专业2011年用
由于预估该馈线上发生6.6次/年故障，所以：
(1)6.6×75%=5.0次/年，为所有用户一次短时断电； (2)6.6×10%=0.7次/年，为所有用户二次短时断电； (3)6.6×15%=1.0次/年，为永久性故障，即用户将承受两 次短时断电和随之发生的二次电压暂降，或随之出现的 长时间断电。
在电压暂降的分析中，常将暂降时的电压有效值与额定 电压有效值的比值定义为暂降幅值；将暂降从发生到结 束之间的时间定义为持续时间；将单位时间内（评估时 通常一年）发生电压暂降的次数定义为暂降频次。
100% 80% 60% 40% 20% 0%
2011-03-28
电压RMS (%)
持续时间=5周波 暂降幅值=45%
瞬时值和有效值波形：
u (p.u.)
1
0.5
0
-0.5
-1
0.02
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
(a)
t (s)
2011-03-28
URMS (p.u.)
1
0.8
0.6
0.4
0
0.05
0.10
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1. SR+FC型SVC
SR是一种较早形式的动态无功补偿装置。 SR+FC 型SVC通常由一台饱和电抗器和一组并联电容器组成， 其典型电路如图4-8所示 ，图中Cp为固定电容器，是一个基
第4章 电能质量控制技术
4.1 电能质量控制技术的研究意义
造成电能质量现状主要有两方面的因素：
由于电力电子技术的迅速发展，大型电力电子设备在电力
系统中得到广泛应用。 各种对电能质量要求较高的用电设备不断普及，如微电子 产品生产流水线、精密试验仪器和办公设备、高性能家用电 器等。电能质量不合格会引发严重后果。
换相装置：对称换相装置（如三相对称桥）和不对 称换相装置
目前电能质量控制装置的种类很多，根据特 性主要分为两大类： 无源设备：主要是指由容性和∕或感性元件构成的 设备，如无功补偿电容器、LC滤波器等； 有源设备：主要是指采用可控的开关器件实现电 能质量治理的设备，如有源电力滤波器（APF） 等。
早期的静止无功补偿装置是饱和电抗器（ Saturated Reactor 缩写为SR）型的。1967年，英 国GEC公司制成了世界上第一批饱和电抗器型静止 无功补偿装置。此后，各国厂家纷纷推出各自的产 品。饱和电抗器与同步调相机相比，具有静止型的 优点，响应速度快；但是由于其铁芯需磁化到饱和 状态，因而损耗和噪声都很大，而且存在非线性电 路的一些特殊问题，又不能分相调节以补偿负荷的 不平衡，所以未能占据静止无功补偿装置的主流。
质因数）滤波器，它几乎调谐在某较低次谐波（基波、2次 谐波）上；
阻尼滤波器：其（等效）电阻较大，也称低Q滤波器，
它往往在某一宽频带上呈现低阻抗，常用的是高通阻尼滤波 器。
3）按阶数可把并联滤波器中的阻尼滤波器分为一阶、 二阶、三阶等阻尼滤波器。
本书重点讨论并联滤波器，如无特殊说明，LC滤波器均指 并联滤波器。
式中fr-单调谐支路的固有频率，f=fr时发生串联谐振。
双调谐滤波器的电路和相对阻抗-频率特性曲线 如图4-3a、b所示，图4-3c是其X(f)-R(f)极坐标特性 曲线。 图中所示双调谐滤波器在5次和7次谐波上发生 串联谐振。在接近谐振频率时，双调谐滤波器可等 效成两个并联的单调谐滤波器。
对阻尼滤波器，常见的有一阶阻尼和二阶阻尼 两种。图4-4和图4-5所示分别为一阶、二阶阻尼电 路和阻抗模值-频率特性曲线。
电能质量控制技术的分类
1. 提高供电设备和用电设备的技术性能
目前，对电能质量要求较高的行业主要集中在电子工业 领域，尤其是大规模集成芯片生产、精密仪器生产厂商、航 空航天部门等。从提高供电设备和用电设备的技术性能的角 度来减小电能质量问题对于上述工业领域的厂商或者部门的 正常生产和工作的影响是关键的。
图4-6表示三阶阻尼和C形阻尼滤波器的电路， 与一阶和二阶滤波器相比，其高通滤波性能都欠佳， 但由于三阶阻尼滤波中加入 C 2 ，以及 C 形滤波器使 C2与L在基波下调成串联谐振，从而分别使基波下R 中的功率损失变小和变为最小，在经济上当然是以 附加C2的费用为代价的。
比较调谐滤波器和阻尼滤波器，前者对自身 元件参数准确度要求更高。环境温度引起的元件 参数变化以及电网频率偏移都会使调谐滤波器失 谐，因此，不能使调谐滤波器正好设计在某一次 谐波的谐振点上，而是要向感性区做适当偏移。
2. 采用电能质量Байду номын сангаас制装置
具有不同特性的非线性用户应采用不同的措施来抑制对 电力系统电能质量的不良影响。
电力系统中的谐波源主要分为两种： 非线性电磁耦合装置：主要包括电力变压器和静 止补偿装置中的饱和电抗器等。这些设备在正弦电
压作用下也会使电流波形畸变，其中以3次谐波为主，一 般变压器和电抗器的空载合闸涌流可达额定电流的6~8倍， 此时谐波分量极为明显。
4.2 电能质量控制装置原理 4.3.1 无功补偿电容器和LC滤波器
电力系统除了负担负荷的有功功率P，还要为负荷 提供无功功率Q。两者与负荷的视在功率S之间 负荷的功率因数是衡量负荷是否充分利用网络传 输容量的指标之一，其定义为负荷有功功率与视在功 率之比
负荷功率因数越高，说明大部分视在功率被
用来提供有功功率，从而减少无功功率的消耗。 提高功率因素可以改善设备的利用率，充分发挥 系统设备的生产能力，减少电压损失和线路损失， 改善电压质量，提高电力网的传输能力。 目前使用最广泛的无功补偿装置是并联电容 器，或者并联电容器中串联电抗器，同时作为LC 滤波器使用。串联和并联滤波器的原理电路如图 4-1所示。
3. 系统阻抗与滤波的关系 设非线性负荷为谐波电流源，其与系统和滤波器 组成的网络模型如图4-7所示。 分流关系为
式中，In-n次谐波电流源,ZFn-谐波器n次谐波阻抗，IFN-滤波器 通过的n次谐波电流，ZSn-系统n次谐波阻抗，Isn-注入系统的 n次谐波电流。
系统谐波电压为
由上式可知，当滤波器为理想滤波器，即ZFn =0时， 进入系统的n次谐波电流和对系统造成的谐波电压为0.但 实际上，即使调谐滤波器也做不到理想调谐，并且对单调 谐而言，通常ZFn对n次谐波表现为一定量的感性，故实际 滤波效果取决于系统阻抗情况。一般有 ；
1）若n次谐波下，ZSn为感性，则能取得好的滤波效果。减小 Usn的效果取决于系统阻抗与滤波器阻抗的并联效果。 2）若n次谐波下，ZSn为容性时会造成n次谐波的放大，这时应 取消n次及以上的调谐滤波，但是可以考虑采用阻尼滤波方式。
LC滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可 靠性较高、运行费用较低等优点，至今仍是应用 广泛的被动谐波治理方法。但是它在实际使用时 仍然存在一些未能解决的固有问题，如谐振频率 主要取决于元件参数，当元件参数变化时，无源 电力滤波器的谐振频率将偏离目标频率，导致滤 波效果变差等，请参见教材P73~ 74。
LC滤波器不仅可以提供全部或部分非线性负 荷所需的无功功率，还可以降低电网的谐波电压 或减少进入系统的谐波电流并达到或接近可接受 的水平。 LC滤波器的安装位置一般在整流负荷的一次 侧或专门为滤波装置设计的变压器的第三绕组上。 LC滤波器的设计流程主要考虑其谐振频率及 电容器耐压，电抗器耐流。
1. LC滤波器的分类 1）按接入系统的方式，可分为以下两种类型： 串联滤波器：它串入系统，通常通过LC并联谐振的高阻
4.3.2 静止无功补偿器
随着电力系统的发展，对无功功率进行快速动态补偿的需求 越来越大。 传 统 的 无 功 功 率 动 态 补 偿 装 置 是 同 步 调 相 机 Synchronous Condenser ，缩写为SC）。它是专门用来产生无 功功率的同步电机，在过激磁或欠激磁的不同情况下，可以分别 发出不同大小的容性或感性无功功率。自二、三十年代以来的几 十年中，同步调相机在电力系统无功功率控制中一度发挥着主要 作用。然而，由于它是旋转电机，因此损耗和噪声都较大，运行 维护复杂，而且响应速度慢，在很多情况下已无法适应快速无功 功率控制的要求。所以七十年代以来，同步调相机开始逐渐被静 止型无功补偿装置（Static Var Compensator ，缩写为SVC）所 取代，目前有些国家甚至已不再使用同步调相机。
随着电力电子技术的进一步发展，八十年代 以来，一种更为先进的静止型无功功率补偿装置 出现了，这就是采用自换相变流电路的静止无功 功率补偿装置（静止无功发生器SVG）。
SVC投切元件主要分为两种： 传统的有触点开关，如断路器等； 有源器件，如晶闸管等。由于使用晶闸管的SVC具 有优良的性能，而且晶闸管制造工艺日趋成熟，因 此晶闸管控制的SVC获得广泛应用。
由于使用晶闸管器件的静止无功补偿装置具有 优良的性能，所以，近十多年来，在世界范围内其 市场一直在迅速而稳定地增长，已占据了静止无功 补偿装置的主导地位。因此静止无功补偿装置（或 SVC）这个词往往是专指使用晶闸管器件的静补装 置，包括晶闸管控制电抗器（缩写为TCR）和晶闸 管投切电容器（缩写为TSC），以及这两者的混合 装置（TCR+TSC），或者晶闸管控制电抗器与固 定电容器（Fixed Capacitor ，缩写为FC）或机械 投切电容器（缩写为MSC）混合使用的装置（如 TCR+FC、TCR+MSC等）。
SVC功能包括：
1）减少母线电压波动，稳定母线电压，包括校正由负 荷变化造成的电压缓慢变化和由事故引起的电压突变；减少 冲击负荷造成的电压波动和闪变。 2）提高电力系统的稳态和暂态稳定性。降低各种情况 下过电压水平，抑制系统振荡。 3）改善所连接系统的三相不平衡状况，前提是SVC必 须单相控制。 4）降低输电线路损耗，提高输电线路的输送能力。 5）改善功率因数，效果取决于SVC对无功功率的跟踪 能力和补偿能力。
静止无功补偿器是一种利用电容器和电抗器组 成的无功补偿装置，能够根据需要提供变化的容性 和感性无功。SVC具有快速调节无功的特点，广泛适 用于一切冲击负荷用户和要求快速进行无功功率动 态补偿的场合。目前SVC技术已经成熟，采用晶闸管 控制代替断路器（或其它有触点开关），能够平滑 控制动态无功功率，跟踪补偿电网中的无功负荷， 在一定范围内调节其连接的系统的节点电压。
电能质量控制技术研究能够产生巨大的经济和 社会效益。它能够改善电力系统电能质量水平，减 少电力系统内部因电能质量问题产生的损耗，保证 电力系统运行可靠性，提高电力系统在电力市场中 的竞争力；能够减少对精密电子设备的影响，使用 户能够在最佳的供电条件下进行生产，保证产品质 量，从而提高经济效益；能够促进与电能质量控制 相关的电力电子新技术的发展。总之，电能质量控 制技术对推动电力技术发展和提高人民生活质量都 具有极其重要的意义。
4.2 电能质量控制技术的分类
电能质量的概念在一定程度上来自于电磁兼容。电 磁兼容（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合 要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电 磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求： 设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的 抗扰度； 设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不 能超过一定的限值。