電能質(zhì)量中的諧波監測與治理
隨著(zhù)國民經(jīng)濟和電力工業(yè)的飛速發(fā)展，電能供求關(guān)系的矛盾雖然已逐步得到解決，但是由于用電負荷日趨復雜化和多樣化，一些具有非線(xiàn)性、沖擊性、不平衡特征負荷、諧波豐富的應用設備，如半導體整流和逆變裝置以及變頻調速裝置等電力電子設備，都會(huì )不同程度地影響到供電電網(wǎng)。據美國官方統計：近２０年來(lái)全球范圍內因電能質(zhì)量引起的重大電力事故已達２０多起，每年因電能質(zhì)量擾動(dòng)和電氣環(huán)境污染引起的國民經(jīng)濟損失高達３００億美元�，F今，用戶(hù)對供電可靠性提出更高的要求，對供電質(zhì)量的敏感程度越來(lái)越高，因此對配電網(wǎng)絡(luò )和電力供應商也不斷提出新的要求�；谏鲜銮闆r，針對ＩＥＥＥ技術(shù)協(xié)調委員會(huì )給出的電能質(zhì)量的技術(shù)定義：“合格的電能質(zhì)量是指給敏感設備提供的電力和設置的接地系統適合該設備正常工作”，我們有必要重新認識電能質(zhì)量和相關(guān)的監測技術(shù)。
電能質(zhì)量問(wèn)題雖然同時(shí)存在于輸電系統與配電系統中，但由于輸電系統可靠性高，發(fā)生故障的概率較低，因此，大部分的故障、異�，F象出現在配電系統。系統中各種擾動(dòng)引起的電能質(zhì)量問(wèn)題又可分為穩態(tài)和暫態(tài)兩大類(lèi)。
穩態(tài)電能質(zhì)量問(wèn)題以波形畸變?yōu)橹饕卣�，持續時(shí)間較長(cháng)，又可以分為以下幾種類(lèi)型：諧波、間諧波、電壓不平衡、過(guò)電壓和欠電壓。
暫態(tài)電能質(zhì)量問(wèn)題通常是以頻譜和持續時(shí)間為特征，包括脈沖暫態(tài)和振蕩暫態(tài)兩類(lèi)，其表現形式有：電壓瞬變、電壓閃變、電壓驟升、驟降、短時(shí)斷電。
理想的電力系統向用戶(hù)提供的應該是一個(gè)恒定工頻的正弦波形電壓，但是由于各系統（發(fā)電機、變壓器、線(xiàn)路等）參數的不理想線(xiàn)性或非對稱(chēng)的、調控手段的不完善、負荷性質(zhì)的差異以及運行操作中各種故障等原因，都使這種理想狀態(tài)在實(shí)際中無(wú)法存在。因此通過(guò)對周期性電壓或電流的傅立葉分解，所得到的頻率為基波整數倍分量的含有量，即為諧波。
近年來(lái)，電力用戶(hù)出于安全生產(chǎn)及經(jīng)濟效益等因素的多重考慮，對電能質(zhì)量特別對諧波問(wèn)題的測試與治理倍加關(guān)注。我國相應出臺了《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》ＧＢ／Ｔ１４５４９－９３。規定要求保證電網(wǎng)中的電壓總畸變率及各次諧波含有率必須控制在允許的范圍之內，限制了諧波源注入電網(wǎng)的諧波電流及其在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電壓，并對公用電網(wǎng)諧波的允許值及測試方法作了嚴格的規定。
無(wú)源濾波器是傳統的抑制諧波電流的主要手段，它通過(guò)ＬＣ諧振吸收電網(wǎng)中的諧波流，但只能抑制固定頻率的諧波，同時(shí)也可能造成系統諧振，存在著(zhù)本身無(wú)法克服的缺陷，因此必須提出新的解決電能質(zhì)量問(wèn)題的方法。
·有源濾波器（ＡＰＦ），抑制非線(xiàn)性負載產(chǎn)生的電流諧波，消除其對電網(wǎng)造成的諧波污染；
·設法提高電力系統中主要諧波源即整流裝置的相數，采用高功率因數整流器；
·補償的辦法。方法成熟，設備投資少，運行可靠，運行費用低。
濾波器投入運行后應達到的技術(shù)指標：各次注入電網(wǎng)的諧波電壓、電流值應滿(mǎn)足：在濾波器投入的低壓母線(xiàn)側的月功率因數不小于０．９５。
目前，國內外有多款的電能質(zhì)量分析儀，相關(guān)監測和測試設備也是種類(lèi)繁多，但是，各測試產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，有些設備實(shí)際上不能準確地反映電能質(zhì)量的實(shí)際問(wèn)題。從《電能質(zhì)量－公用電網(wǎng)諧波》ＧＢ／Ｔ１４５４９－９３的標準看來(lái)，只有具備電能質(zhì)量統計和分析功能的電能質(zhì)量分析儀，才是真正滿(mǎn)足需求，真正符合“電能質(zhì)量國家標準”的電能質(zhì)量分析儀。有鑒于此，福州福光電子有限公司攜手瑞士ＬＥＭ公司聯(lián)合推出３ＰＱＩＩ便攜式電能質(zhì)量分析儀，則是依據歐洲標準（完全涵蓋中國標準），嚴格設計生產(chǎn)，可以完全滿(mǎn)足中國國家電能質(zhì)量標準。
�。常校眩桑杀銛y式電能質(zhì)量分析儀可測量所有電力質(zhì)量參數和自動(dòng)生成以標準衡量的報表。儀表性能穩定可靠，維護成本低，作為完全自動(dòng)化的統一體，它可通過(guò)ＲＳ２３２數據接口將測試數據在ＰＣ機上進(jìn)行存儲，所測試的數據可作為詳細評估和分析的基礎。儀表通過(guò)先進(jìn)的ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ數據庫管理軟件，對每路電流和電壓的ＴＨＤ、每次諧波量、相角進(jìn)行多達４０次的分析。軟件還可以根據不同參數對數據進(jìn)行篩選并給出完整報表，也可通過(guò)儀表的大顯示屏直接進(jìn)行測試數據分析。
隨著(zhù)現代信息技術(shù)，計算機技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，電能質(zhì)量問(wèn)題已越來(lái)越引起用戶(hù)和供電部門(mén)的重視。應用先進(jìn)的儀表不僅大大提高了電能質(zhì)量的監測與治理水平，而且還可建立先進(jìn)可靠的電能質(zhì)量監測網(wǎng)絡(luò )，為及時(shí)分析和反映電網(wǎng)的電能質(zhì)量水平，找出電網(wǎng)中造成電能質(zhì)量諧波及故障的原因，并采取相應的措施，保證電網(wǎng)的安全、穩定、經(jīng)濟運行提供重要的保障。
業(yè)務(wù)：