电能质量在线监测的主要参数.pdfVIP

学兰：乎J市IL硼研 讨l 电能质量在线监测的主要参数 ■郭锐强 魏子贺 刘 鑫 长春工业大学人文信息学院 要】对波动、电压偏差、闪变、暂降和频率偏差、谐波以及三相系统的不平衡度等电力系统中有关电能质量的参数的概念、计 算方法、测量方法及产生的原因和造成影响的后果进行了阐述。 关【键词】电能质量 在线监测 社会发展到今天，电力无所不能。但由于电网中日益增多的 系统中存在不平衡的有功功率。 非线性、波动性和冲击性负荷，导致了电能质量问题成为人们时 3．高次谐波。所谓高次谐波，是指频率为基波频率整数倍的 下广泛关注的焦点话题之一，受到了供用电双方的极为重视。为 波形。在供电系统中，产生电压谐波的根本原因是具有非线性特 保证电网的安全稳定运行。很有必要对电能质量进行实时监测。 性的某些元件和负荷的存在，例如电力系统中的波形突变就是 图1所示为电力系统在理想状态下按额定频率和额定电压 电压与电流因为不成线性关系而导致的。理想情况下电路中的 的正弦波形进行供电的波形图和向量图。其三相电压和电流的 波形是一个很标准的正弦波形，但是当谐波出现时，正弦波形会 幅值均相等，相位差互差 120度。 产生明显的失真。 干扰源能够产生高次谐波，有三种方式对电源及邻近设备 产生谐波污染，即传导、电磁辐射和感应耦合。所谓传导就是高 威 次谐波根据阻抗大小不同分流到电源和负载上。而电磁辐射是 ( 》 指干扰源产生的高次谐波能够产生辐射作用，对周围的无线电 圈 1 理想对称兰相系统的电压波形图和向量图 等电子设备产生污染。而感应耦合则是在传导 中，相互平行敷 U。=√ COS(ogt+妒) 设的导线形成 电磁耦合而产生的感应干扰。 U6：√ COS(ogt一120。+妒) 4．电力系统的三相不平衡度。所谓三相平衡系统是指三相交 U =√ COS(gOt+120。+ ) 流电力系统中的三相交流电都具有相同的频率和幅值，且在相 但在现实中，由于各种各样的原因，这样理想的供电系统实 位上三相按顺序互差 12O度的角度。但是在实际的电力系统中 际上是不可能存在的。从对理想的三相交流电力系统的分析可 由于有各种各样的原因存在。实际电力系统不能达到理想中的 以得知，对电能质量的标准可以从以下的因素进行分析研究。 平衡。三相不平衡是指在电力系统中三相电流(或电压)幅值不 (1)对三相交流 电来讲 ，U，U，U。是否达到基本平衡；(2) 一 致，且幅值差超过规定范围。在 电力系统中，由于三相不平衡 ∞=2fff，频率偏差与其动态属性；(3)电压是否存在偏差以及偏 的存在，会使系统或用户受到一系列的影响，具体有如下五个方 差的大小，是否发生了波动与闪变等；(4)电压和电流的波形是 面的影响。 否发生突变。 5．电压暂降。电压暂降(也称电压骤降或称电压跌落，还有的 现如今，国家已经颁布了 《供电电压允许偏差》、《暂时过电压 称为电压凹陷)，是指在 50HZ频率条件下电压均方根值迅速减 和瞬态过电压》、《频率允许偏差》、公《共电网谐波》等以及有关电 小到额定电压的0．1～0．9倍之间、其持续时间约为 10毫秒至 1 压的波动、闪变、间断、三相不平衡等方面的电能质量的相关标 分钟的短时间的电压变动现象。标称电压暂降的三个最重要的 准。本论文就是遵循以上的电能质量的相关标准对电能质量在 特征量，第一个是电压暂降的幅值，第二个是电压暂降的持续时 线监测装置进行了研究设计。 间，第三个是电压暂降的相位跳变。产生的原因一般是由电网、变电 1．电压允许偏差。在正常运行的电力系统中，某一处的供 设施的故障或负荷突然出现大的变化(如大功率设备启动时)所引起 电电压的实际