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第5章 电能质量指标 5.1电能质量指标概述 电能质量问题涉及多学科不同的领域，主要和发生在电网中的电磁现象相关，因而与电磁兼容领域有着较大的知识交叉。关于电能质量，目前还没有一个被各方普遍接受的定义。美国电气电子工程师协会IEEE采用“Power quality”这一术语描述电能质量,定义为：合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和设备的接地系统是均适合于该设备正常工作的。这一定义主要基于敏感设备进行的。 通俗地，可以这样认为：电能质量是与电力系统安全经济运行相关的、能够对用户正常生产工艺过程及产品质量产生影响的电力供应的综合技术指标描述。它涉及电压电流波形形状、幅值及其频率这三大基本要素。电能质量指标的下降是继发电环节以后理想电能在输配供这一延续环节中被“污染”造成的。相当于在理想电能载体上所依附的其它“坏”信息，其主要影响因素包括电网结构缺陷、电气设备可靠性指标及维护缺陷、继电保护缺陷、环境气候及外来因素如雷电等因素、供电设备非线性特性、不同用户的负荷用电特性等。 一般来说，描述电能质量的技术参数位该具有明确的物理意义，要能够进行监测、评判，并能够根据相关理论研制出有效的控制产品。目前所认识的电能质量问题以电网运行方式而言可以粗略地分为稳态电能质量问题及暂态电能质量问题，但这两类问题在许多方面又相互交织在一起，因此应正确对待。 稳态电能质量参数刻划了电力系统稳态运行方式下的运行状态，主要参数包括电压偏差、频率偏差、三相不平衡度、谐波电压电流、电压波动闪变等5类电能质量指标。稳态电能质量影响范围广，程度深，并且具有累积效应。目前，对稳态电能质量的研究已趋于深入．IEC及我国均有严格的限值标准，针对稳态电能质量的监测方法、监测设备及其监测系统、专业的分析仿真软件、控制手段及其控制设备均较成熟，发挥着越来越重要的作用。 所谓暂态电能质量即电力系统暂态事件或局部暂态事件所引起的运行参数的变化以有效值为出发点。目前，主要技术参数有电压暂降、电压暂升、电压短时中断等，值得关注的是，基于峰值的过电压指标也已经纳入电能质量的技术参数范畴。暂态电能质量问题其实质就是暂态电压质量问题，往往伴随系统内部故障、雷电侵袭、操作冲击等现象发生。因而从广泛意义上而言，电力系统安伞、稳定、可靠性均属于广义的电能质量问题，随着研究的逐步深入．将会有更广泛更具经济价值的物理指标被提出。 虽然基于种种原因其监测、分析、控制手段在电能质量领域还不破重视．阻伍传统的电力系统运行概念中．过电压问题已经是一个相对老生常谈的问题．类似于电压偏差顿率偏差一样很受重视．其主要原因在于过电压的防护是维护电力系统安全稳定运行的基本要求.相信从电能质量分析的角度出发．过电压的监测技术、控制手段的研究将会赋予新的含义，具有广阔的前景。 5.2供电电压允许偏差（GB/T 12325—2003） 5.2.1. 供电电压允许偏差概述及定义 电压偏差是电能质量的重要指标之一。电能系统及用电设备都是依据标准电压规划、设计、运行和管理的。电压偏差会给电力系统及用电负荷带来一系列影响。因此，电能质量相关标准中，电压偏差允许限值成为最基本的内容。 《电能质量 供电电压允许偏差》（GB/T 12325—2003）对电压偏差定义如下:供电系统在正常运行条件下，某一节点的实测电压与系统标称电压之差对系统标称电压的百分数成为改节点的电压的偏差。其数字表达式为： 式中 δU是电压偏差；Ure、UN分别为运行电压和额定电压。 10%。 5.2.2电压偏差产生的原因: 电压偏差问题属于基波无功的范畴，主要与电能传输的导线线径、供电距离、潮流分布、调压手段、无功补偿方式及其容量、负茼用电特性等因素有关。 电压偏差产生的实质是电流流经传输网在其内阻抗上产生的压降所致。 设供电系统由如图5—1所示的简化等效电路表示，?为电源空载电势．Zs=Rs+jXs为系统阻抗。电网给综合负荷S=P+jQ供电后其母线运行电压为v， 则负荷电流流经系统阻抗后产生的电压降落为=△Vr+j △Vx=+j, 图5-1 供电系统简化等效电路 的作用在于使供电电压V相对于电源电压产生一相位偏移(即功角)．电压幅值的偏差主要由△Vr。决定。在满足RXs高压系统)情况下，电压偏差主要由传输的无功功率决定。同时考虑到有功消耗是所必须的．因而电压偏差的控制主要从无功的角度进行。 5.2.3 电压偏差的主要控制措施 目前，电压偏差的主要控制措施有：优化电网结构、.采取有载调压措施、加装并联无功补偿装置．例如电容器、电抗器、应用电力电子装置/采用柔性交流输电技术(及定制电力技术，例如SVS、、STA