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400-027-1996
? ? ? ? ? IEC(1000-2-2/4)標(biāo)準(zhǔn)將“電能質(zhì)量”定義為“供電裝置正常工作情況下不中斷和干擾用戶使用電力的物理特性”。IEEE Std.1100-1999將“電能質(zhì)量定義為“滿足電子裝置的運(yùn)行條件，并能夠以一種與主布線系統(tǒng)及其它相關(guān)裝置相協(xié)調(diào)的方式驅(qū)動(dòng)、保護(hù)電子裝置’。國內(nèi)有的學(xué)者簡明地表示為“電能質(zhì)量一般是指電壓或電流的幅值、頻率、波形等參量距規(guī)定值的偏差”。不論如何表達(dá)，“電能質(zhì)量.的概念中應(yīng)包括電能供應(yīng)中所要考慮的一切方而，這些方面可以分成如下三類:
? ? ? ? ?(1) 電壓和頻率的偏差:過電壓、欠電壓、頻率偏差。
? ? ? ? ?(2) 電壓和電流的波形:電壓跌落、電壓突升、電壓波動(dòng)和閃變、諧波、三相不對(duì)稱。
? ? ? ? ?(3) 供電連續(xù)性:瞬時(shí)斷電，暫時(shí)斷電，持續(xù)斷電。每一項(xiàng)的定義，按照IEEE Std .1159-1995。我國在參考I ECEMC-61000系列標(biāo)準(zhǔn)和IEEE Std標(biāo)準(zhǔn)后，已經(jīng)頒布的電能質(zhì)量系列國家標(biāo)準(zhǔn)有《供電電壓允許偏差》、《電壓允許波動(dòng)和閃變》、《公用電網(wǎng)諧波》、《三相電壓允許不平衡度》和《電力系統(tǒng)頻率允許偏差》等五項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。
干擾原因及對(duì)策
影響電能質(zhì)量的原因各種各樣，大體可以分為:
? ? ? ? (1) 內(nèi)因。系統(tǒng)本身接有電弧爐、整流器、單相負(fù)荷、大功率電動(dòng)機(jī)等干擾性負(fù)荷。這些負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響，如諧波、無功沖擊、負(fù)序等，而且這些負(fù)而影響可能通過公共連接點(diǎn)(PCC)波及其它終端用戶。因此，系統(tǒng)中***安裝相關(guān)裝置，以及時(shí)緩解這些問題，而且還應(yīng)根據(jù)電能質(zhì)量評(píng)估體系，利用經(jīng)濟(jì)杠桿約束此類用戶對(duì)電能質(zhì)量的影響。
? ? ? ? (2) 外因。雷電、外力破壞、樹枝影響、配電設(shè)備故障、電容器投切、線路切換等都可能千擾系統(tǒng)，造成斷電或電壓變動(dòng)，甚至影響到相鄰線路，導(dǎo)致有害影響蔓延?，F(xiàn)在采取的措施，一是減少故障發(fā)生的次數(shù)和改變排除故障的方式，目前配電系統(tǒng)中的線路主保護(hù)是電流保護(hù)，該保護(hù)最大的缺陷是線路中相當(dāng)大部分區(qū)域上的故障不能無時(shí)延地予以切除，此外即使無時(shí)延保護(hù)，從檢測(cè)出故障到斷路器開斷故障，最快也需要3-6個(gè)周波若是性故障，多次重合閘則導(dǎo)致電壓的不斷波動(dòng).二是降低裝置對(duì)電能質(zhì)量問題的敏感性，主要是用戶側(cè)在敏感負(fù)荷或關(guān)鍵負(fù)荷處安裝補(bǔ)償裝置，這種方法對(duì)單個(gè)負(fù)荷可有直接和明顯的效果，但是受限于補(bǔ)償裝置的容量和價(jià)格，應(yīng)用范圍也受到限制。
? ? ? ? 目前在電能質(zhì)量檢測(cè)與控制中，有兩個(gè)重要環(huán)節(jié)需要深入探討:(1) 實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)。檢測(cè)值可能是要濾除的諧波、要補(bǔ)償?shù)臒o功或要平衡的不對(duì)稱值等。己經(jīng)出現(xiàn)的檢測(cè)方法很多，大多數(shù)的檢測(cè)方法在信號(hào)平穩(wěn)時(shí)，能準(zhǔn)確地檢測(cè)出干擾值。而這里的目實(shí)時(shí)檢測(cè)一主要是指當(dāng)信號(hào)被干擾時(shí)，檢測(cè)電路的實(shí)時(shí)跟蹤速度，目前大多數(shù)的常規(guī)檢測(cè)方法很少能傲到這一點(diǎn)，而實(shí)時(shí)性對(duì)于持續(xù)時(shí)間較短的電壓跌落、突升、閃變、諧波等尤為重要。以諧波檢測(cè)方法為例，為提高實(shí)時(shí)性，前人提出了不同的方法，有的是常規(guī)方法的改進(jìn)，更多的是新理論的靈活應(yīng)用。但這些檢測(cè)方法在改進(jìn)的同時(shí)也帶來了新的問題，如要選擇合適的數(shù)學(xué)函數(shù)、變換結(jié)果的相位與幅值會(huì)出現(xiàn)偏差等，所以它們的有效性還有待進(jìn)一步研究。
? ? ? ? 電能質(zhì)量控制器(或有源濾波器)的結(jié)構(gòu)一般是:靠近源側(cè)(或負(fù)荷側(cè))連接一并聯(lián)逆變器，靠近負(fù)荷側(cè)(或源側(cè))連接一串聯(lián)逆變器，兩逆變器通過公共的直流電容結(jié)合在一起。串聯(lián)部分的功能為補(bǔ)償各種干擾，并聯(lián)部分的功能為有源濾波、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無功、為直流電容提供能量等。當(dāng)在直流側(cè)并聯(lián)能量儲(chǔ)存裝置時(shí)，還能使負(fù)載不受瞬時(shí)停電的十?dāng)_.整個(gè)電路的三個(gè)主要組成部分為檢測(cè)電路、控制電路PWM形成及驅(qū)動(dòng)電路。在上例基礎(chǔ)上進(jìn)行改變，例如只取并聯(lián)側(cè)或只取串聯(lián)側(cè);使用三相整流橋或三相PWM整流橋:儲(chǔ)能部分采用蓄電池、超導(dǎo)、飛輪或超級(jí)電容器，以供應(yīng)短時(shí)有功電力;不同的補(bǔ)償目標(biāo)采用不同的控制方法等，就可以制造出不同的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)不同的功能?，F(xiàn)在，配電系統(tǒng)中應(yīng)用的主要補(bǔ)償設(shè)備大致可以分為兩類:
? ? ? (1) 綜合功能補(bǔ)償裝置
? ? ? ?這類裝置功能比較齊全，可完成電壓控制、動(dòng)態(tài)濾波、緩解閃變、低損耗控制無功、供應(yīng)有功電力等多項(xiàng)功能，如電能質(zhì)量控制中心QCC(Quality Control Center)、靜止同步補(bǔ)償器SATACOM(STATic synchronous COMpensator)、統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器PQC等。己有試驗(yàn)裝置投入實(shí)際運(yùn)行，取得了比較顯著的效果，例如清華大學(xué)與河南省電力公司研制的士2 OMvarSTATCOM已于1999年4月投入現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行:西門子己系列生產(chǎn)出基于IGB丁的PWM換流器的PQC裝置。
? ? ? ? (2) 單一功能補(bǔ)償裝置
? ? ? ? 這類裝置的設(shè)計(jì)主要針對(duì)某一特定電能質(zhì)量問題，如電壓控制、諧波濾除等，功能單一，因此與綜合功能補(bǔ)償裝置相比，控制也較為簡單。對(duì)某一電能質(zhì)量問題突出的用戶，此類裝置較為實(shí)用。如固態(tài)斷路器(SSB一Solid-State Breaker)和固態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)(SSTS一Solid-State TransferSwitch)、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR一Dynamic Voltage Restorer)、有源濾波器】(APF-Active Power Filter)等。