陳公銳 梁山縣供電公司 （山東，梁山 272600）
[摘 要]電能是一種特殊產品，電能質量與一般產品質量不同，有如下特點：（1）不完全取決于電力生產企業，甚至有的質量指標（例如諧波、電壓波動和閃變，三相電壓不平衡度）往往由用戶的干擾決定；還有一部分是由難以預測的事故和外力破壞（如雷擊）引起的；（2）對于不同的供（用）電點和不同的供（用）電時刻，電能質量指標往往是不同的，也就是說，電能質量在空間和時間上均處于動態變化之中
[關鍵詞] 電能質量
1、 電能質量的特點
電能是一種特殊產品，電能質量與一般產品質量不同，有如下特點：（1）不完全取決于電力生產企業，甚至有的質量指標（例如諧波、電壓波動和閃變，三相電壓不平衡度）往往由用戶的干擾決定；還有一部分是由難以預測的事故和外力破壞（如雷擊）引起的；（2）對于不同的供（用）電點和不同的供（用）電時刻，電能質量指標往往是不同的，也就是說，電能質量在空間和時間上均處于動態變化之中。
特點（1）說明：全面保障電能質量既是電力企業的責任，也是用戶（干擾性負荷）應盡的義務。正如《中華人民共和國電力法》第二十八條規定：“供電企業應當保證供給用戶的供電質量符合國家標準，對公用供電設施引起的供電質量問題，應當及時處理。”第三十二條規定：“用戶用電不得危害供電、用電安全和擾亂供電、用電秩序。”
特點（2）說明：電能質量指標宜用概率統計結果來衡量，并且需指明監測點。國內外大多取95%概率值作為衡量依據。這樣一個指標特點也對用電設備性能提出了相應的要求，即電氣設備不僅應能在規定的標準值之內正常運行，而且應具備承受短時超標運行的能力。
2、電能質量的監測
對電能質量進行監測是獲得電能質量信息的直接途徑，雖然這方面的監測儀器已不少，但大多數只局限于持續性和穩定性指標的監測，而傳統的基于有效值理論的監測技術，僅測量有效值已不能精確描述實際的電能質量問題，因此需要發展滿足以下要求的新監測技術。（1）能捕捉快速（毫秒級甚至納秒級）瞬時干擾的波形。因為許多瞬間擾動很難用個別參量（如有效值）來完整描述，同時隨機性強，因此需要采用多種判據，如幅值、波形畸變、幅值上升率等。（2）需要測量各次諧波的幅值、相位，需要有足夠高的采樣速率，以便能獲得各次諧波的信息。其中利用快速傅立葉變換FFT和改進的快速傅立葉變換LFFT及PFFT，可以有效地降低采樣速率。（3）建立有效的分析和自動識別系統，使之能反映各種電能質量指標的特征及其隨時間的變化規律。
3、改善電能質量的措施
改善電能質量措施的研究涉及面很廣，為減少頻率和電壓偏差，應加大電網調度自動化、無功優化、負荷控制以及許多新型的調頻、調壓裝置的開發和應用力度。近幾年在全國范圍內進行的城鄉電網改造工程，也是提高電能質量的重要措施。在抑制諧波、降低電壓波動和閃變以及解決三相不平衡方面，目前已有幾種裝置可供選擇。例如，技術已相當成熟的無源濾波器、靜止無功補償裝置（SVC）等。隨著高性能的電力電子元器件（例如GTO,LGBT,LTT等）的出現，以及美國著名的電力專家N.G..Hingorani于1986年首次提出靈活交流輸電系統，也稱為柔性交流輸電系統(FACTS)，目前主要的FACTS裝置有：靜止無功補償器(STATCOM)、晶閘管控制的串聯投切電容器(TSSC)、可控串聯補償電容器(TCSC)、統一潮流控制器(UPFC)等。其中串聯補償裝置，如TSSC及TCSC能使輸電線路的阻抗降低，相當于縮短了輸電線路的長度，因此是提高系統輸送容量和暫態穩定性的重要手段。而并聯補償裝置，通過與系統進行無功功率交換，以維持線路電壓恒定，因此是抑制系統電壓波動、閃變和提高系統穩定性，特別是電壓穩定性的有效工具。UPFC則綜合了串、并聯補償的功能，能對線路電壓、阻抗、相位進行控制，從而實現控制潮流、阻尼振蕩、提高系統穩定性等多種功能。作為FACTS技術在配電系統應用的延伸——配電側柔性交流輸電（DFACTS）技術已成為改善電能質量的有效工具，該技術的核心器件IGBT比GTO具有更快的開關頻率，并且關斷容量已達兆伏安級，因此DFACTS裝置具有更快的響應特性。目前主要的DFACTS裝置有：有源濾波器(APF)、動態電壓恢復器(DVR)、配電系統用靜止無功補償器(D-STATCOM)、固態切換開關(SSTS)等。其中APF是補償諧波的有效工具。而DVR通過自身的儲能單元，能夠在毫秒級內向系統注入正常電壓與故障電壓之差，因此是抑制電壓暫降的有效裝置。
4、電能質量的管理
4．1建立質量管理體系
將電能質量的監督正式納入電力生產軌道，同時建立國家、省、市三級電能質量管理體系。作為電能質量指標的電壓和頻率偏差，基本上由各級電力調度部門進行日常監管，這方面已制定了一些條例、導則（例如《電網調度管理條例》、《無功和電壓管理導則》等）。諧波、電壓波動和閃變以及三相不平衡同用電負荷的關系較密切，這3個指標難以做到實時監督，一般由試驗部門定期組織測量。根據實際工作需要，現在有必要在國家質量監督部門領導下建立國家級電能質量檢測中心，作為電能質量監管的技術歸口單位。各網、省、市可以建立相應的電能質量檢測站。
4．2 制定與國家標準配套的行業標準或規程、導則
電能質量標準工作決不能僅停留在訂出幾個國家標準上，國標貫徹執行中還會出現許多需要進一步明確的問題。這些問題有的屬于組織管理方面的，有的屬于技術性的。例如，要建立電能質量管理體系，必須先由電力主管部門制定電能質量監督管理辦法，明確各級職責，理順各方面的關系；又如涉及用戶干擾指標的分配、干擾的預測計算、電能質量改善措施的選擇、監測儀器的技術要求以及檢驗方法等，均需制定相應技術導則或規程作為執行的依據。
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