【正文】 ,具體情況如下： (1)35kV及以上供電電壓的正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和不超過(guò)標(biāo)稱電壓的 10%。反之，距離越遠(yuǎn)，電壓低于標(biāo)稱值越少。電力系統(tǒng)不大于標(biāo)稱電壓的 10%。電壓的這種變化 是 緩慢 的，其 每秒電壓變化率小于額定電壓的 1%。 一、電壓偏差的定義 ? 供電系統(tǒng)在 正常運(yùn)行方式 下，某一節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓與系統(tǒng)標(biāo)稱電壓 (通常，電力系統(tǒng)的額定電壓采用標(biāo)稱電壓去描述，對(duì)電氣設(shè)備則采用額定電壓的術(shù)語(yǔ) )之差對(duì)系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的百分?jǐn)?shù)稱為該節(jié)點(diǎn)的電壓偏差。 第一節(jié) 概 述 ? 由此可見(jiàn)，系統(tǒng)電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量以及供電 可靠性的好壞對(duì)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行與使用壽 命有著重要的影響，同時(shí)也直接關(guān)系到電力系 統(tǒng)自身的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此， 電壓偏 差、頻率偏差、電壓三相不平衡 和 供電可靠性 構(gòu)成了傳統(tǒng)電能質(zhì)量的主要內(nèi)容。 ? 現(xiàn)代互聯(lián)電力系統(tǒng)極少出現(xiàn)頻率大的波動(dòng)。 IEC1000－ 3－ 3－ 1994《低壓供電系統(tǒng)電壓波形和閃變限值（額定電流16A的設(shè)備）》則定義了多種類型的電壓波動(dòng)。圖 1－ 14給出了典型變速驅(qū)動(dòng)輸入電流波形和頻譜圖。圖 1－ 13給出了采用上述兩種比值表示的某一民用潰電網(wǎng)一周內(nèi)電壓不平衡趨勢(shì)。 三 長(zhǎng)時(shí)間電壓變動(dòng) 長(zhǎng)時(shí)間電壓變動(dòng)是指，在工頻條件下電壓均方根值偏離額定值，并且持續(xù)時(shí)間超過(guò) 1min的電壓變動(dòng)現(xiàn)象。 在啟動(dòng)期間，感應(yīng)電機(jī)將汲取 610倍的額定電流。 對(duì)于有些由于系統(tǒng)故障造成的電壓中斷，在其出現(xiàn)之前，既在故障發(fā)生至保護(hù)動(dòng)作期間，可能先出現(xiàn)電壓暫降，之后進(jìn)入短期中斷，如圖 19（ a）所示。 二、 短時(shí)間電壓變動(dòng) 當(dāng)電壓降到 ，且持續(xù)時(shí)間不超過(guò) 1min時(shí)，則認(rèn)為出現(xiàn)了電壓中斷現(xiàn)象。 主頻低于 300赫的振蕩在配電系統(tǒng)中也時(shí)有發(fā)生，通常是由鐵磁諧振和變壓器增能引起的，如圖 18所示。 ? 高頻振蕩現(xiàn)象 ? 中頻振蕩現(xiàn)象 ? 低頻振蕩現(xiàn)象 圖 16為背靠背電容器增能引起的幾千赫電流振蕩波形。如圖 15 示。 第三節(jié) 電能質(zhì)量現(xiàn)象描述 本節(jié)中我們重點(diǎn)對(duì)表 12中的七類現(xiàn)象作進(jìn)一步描述，以便讀者對(duì)電能質(zhì)量涵蓋的內(nèi)容有一個(gè)整體的了解。 二 電能質(zhì)量的分類 表 12給出了 IEEE制定的電力系統(tǒng)電磁現(xiàn)象的特性參數(shù)及分類。 它包括電流質(zhì)量和非技術(shù)含義等，如用戶是否按時(shí)，如數(shù)繳納電費(fèi)等。電流質(zhì)量包括電流諧波、間諧波或次諧波、電流相位超前或滯后、噪聲等。 給出實(shí)際電壓與理想電壓間的偏差，以反映供電部門(mén)向用戶分配的電力是否合格。 ? 電力部門(mén)可能把電能質(zhì)量定義為 電壓、頻率的合格率 以及 連續(xù)供電 的年小時(shí)數(shù)，并且用統(tǒng)計(jì)數(shù)字來(lái)說(shuō)明電力系統(tǒng)是安全可靠運(yùn)行的。時(shí)至今日，電力工業(yè)面向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，以求最小成本與最大效益，電能質(zhì)量的優(yōu)劣已經(jīng)成為電力系統(tǒng)運(yùn)行與管理水平高低的重要標(biāo)志，控制和改善電能質(zhì)量也是保證電力系統(tǒng)自身可持續(xù)發(fā)展的必要條件。 美國(guó)喬治動(dòng)力公司曾組織和實(shí)施了一項(xiàng)對(duì)電力部門(mén)和電力用戶關(guān)于電能質(zhì)量問(wèn)題起因的調(diào)查，其結(jié)果如圖 12所示。 一般可將負(fù)荷分為三類：普通負(fù)荷（ Common Load）、敏感負(fù)荷（ Sensitive Load）和重要（要求嚴(yán)格的）負(fù)荷（ Critical Load）。 （ 2）在保證電力系統(tǒng)一定的自然壟斷特性的條件下，引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，實(shí)施電力市場(chǎng)化營(yíng)運(yùn)，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)意識(shí)與提高信息管理水平已經(jīng)勢(shì)在必行。 （ 5）對(duì)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)估非常困難。 （ 2）電力系統(tǒng)是一個(gè)整體 ,其電能質(zhì)量狀況相互影響。 一、供電系統(tǒng)運(yùn)行與電能質(zhì)量的關(guān)系 一、供電系統(tǒng)運(yùn)行與電能質(zhì)量的關(guān)系 上述理想供電系統(tǒng)的基本特性構(gòu)成了供電運(yùn)行對(duì)電能質(zhì)量的基本要求，如果將其概括描述可如圖 11所示。 一、供電系統(tǒng)運(yùn)行與電能質(zhì)量的關(guān)系 為保證電能安全經(jīng)濟(jì)地輸送、分配和使用，理想供電系統(tǒng)的運(yùn)行應(yīng)具有如下基本特性： （ 1）以 單一恒定的電網(wǎng)標(biāo)稱頻率 （ 50Hz或 60Hz，我國(guó)采用 50Hz）、規(guī)定的若干電壓等級(jí)（如配電系統(tǒng)一般為 110kV, 35kV, 10kV,380V/220V）和以正弦函數(shù)波形變化的交流電向用戶供電，并且這些運(yùn)行參數(shù)不受用電負(fù)荷特性的影響。電能質(zhì)量分析與控制 目錄 ? 電能質(zhì)量概述 ? 傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析與改善措施 ? 電壓波動(dòng)與閃變 第一章 電能質(zhì)量概論 電能既是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、清潔方便且容易傳輸、控制和轉(zhuǎn)換的能源形式，又是一種由電力部門(mén)向電力用戶提供，并由供、用雙方共同保證質(zhì)量的特殊產(chǎn)品。 （ 2）始終保持 三相交流電壓和負(fù)荷電流的平衡 。 上圖中三個(gè)基本集合的交集之內(nèi)確定了合格電能質(zhì)量的指標(biāo)要求，是我們將要闡述的供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的三個(gè)基本要素。電能不易儲(chǔ)存，其生產(chǎn)、輸送、分配和轉(zhuǎn)換直至消耗幾乎是同時(shí)進(jìn)行的。 （ 6）控制和管理電力系統(tǒng)電能質(zhì)量是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。 （ 3）當(dāng)代電力系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的結(jié)合更加緊密，采用高新技術(shù)（如 TCSC、FACTS、 HVDC、 CusPow）以提高電力傳輸能力 二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求 和實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的趨勢(shì)方興未艾。 二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求 電力系統(tǒng)的各個(gè)部分都是相互聯(lián)系的，使用電雙方的相互影響越來(lái)越緊密。據(jù)分析，雖然對(duì)電力市場(chǎng)的質(zhì)量調(diào)查還存在分類方法上的不同，但是調(diào)查報(bào)告清楚地表明，電力公司和電力用戶對(duì)引發(fā)電能質(zhì)量問(wèn)題的原因的看法往往有很大的分歧，盡管雙方都把 2/3的事件起因歸咎于自然因素（如雷電等），但用戶仍然認(rèn)為電力部門(mén)在這方面的責(zé)任要比自我測(cè)評(píng)結(jié)果大得多。 第二節(jié) 電能質(zhì)量概念、定義及分類 電能質(zhì)量術(shù)語(yǔ) :國(guó)際電氣電子工程室?guī)焻f(xié)會(huì)（ IEEE）標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)調(diào)委員會(huì)已正式通過(guò)采用 “ Power Quality”（電能質(zhì)量） 術(shù)語(yǔ)的決定。 ? 電力用戶則可能把電能質(zhì)量簡(jiǎn)單定義為是否向設(shè)備提供了電力。電壓質(zhì)量通常包括 電壓偏差、電壓頻率偏差、電壓不平衡、電壓瞬變現(xiàn)象、電壓波動(dòng)與閃變、電壓暫降（暫升）與中斷、電壓諧波、電壓陷波、欠電壓、過(guò)電壓 等。 ? 供電質(zhì)量。 二 電能質(zhì)量的分類 對(duì)于電能質(zhì)量現(xiàn)象可以根據(jù)不同基礎(chǔ)來(lái)分類。它為我們提供了一個(gè)清晰描述電能質(zhì)量及電磁干擾現(xiàn)象的實(shí)用工具。 一、瞬變現(xiàn)象 關(guān)于瞬變現(xiàn)象， IEEEStd1001992《電氣與電子標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)詞典》有一個(gè)含義更寬、描述更簡(jiǎn)單的定義： 變量的部分變化，且從一種穩(wěn)態(tài)狀態(tài)過(guò)渡到另一種穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)程中該變化逐漸消失的現(xiàn)象。 2. 振蕩瞬變現(xiàn)象 振蕩瞬變是一種在穩(wěn)態(tài)條件下，電壓、電流的非工頻、有正負(fù)極性的突然變化現(xiàn)象。 低頻振蕩現(xiàn)象出現(xiàn)在輔助輸配電系統(tǒng)，最常見(jiàn)的是電容器組沖能。 二、 短時(shí)間電壓變動(dòng) 包括 電壓暫降 和 短時(shí)間電壓中斷 現(xiàn)象。造成電壓中斷的現(xiàn)象。 “暫降”是指工頻條件均發(fā)根值減小到 ~間、持續(xù)時(shí)間為 1min的短時(shí)間電壓變動(dòng)現(xiàn)象。 “暫升”的含義是指在工頻條件下，電壓均方根值上升到 ～ 、持續(xù)時(shí)間為 1min的電壓變動(dòng)現(xiàn)象。 長(zhǎng)時(shí)間電壓變動(dòng)可能時(shí)過(guò)電壓也可能欠電壓。 五 波形畸變 波形畸變，是指電壓或電流波形偏離穩(wěn)態(tài)工頻正弦波形的現(xiàn)象，可以用偏移頻譜描述其特征。 圖 1－ 15給出了連續(xù)直流式三相換流器的電壓陷波例子。 六 電壓波動(dòng) 由電壓波動(dòng)產(chǎn)生閃變現(xiàn)象的例子示于圖 1－ 16。 ? 有時(shí)人們會(huì)把陷波和頻率偏差弄錯(cuò)。 第一節(jié) 概 述 ? 電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備是按 額定電壓 和 額定頻 率 設(shè)計(jì)、制造的。保證 系統(tǒng)頻率 和各點(diǎn) 電壓偏差 在允許的范圍之內(nèi)，保證電壓 三相平衡 以及提高 系統(tǒng)的供電可靠性 是 電力 系統(tǒng)運(yùn)行的調(diào)整的基本任務(wù) 。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 (31) ? 式中 —— 電壓偏差； —— 實(shí)際電壓， kV； —— 系統(tǒng)標(biāo)稱電壓， kV。 一、電壓偏差的定義 ? 由第一章可知，電壓的均方根值偏離額定值的現(xiàn)象稱為電壓變動(dòng)，所以 電壓偏差屬于電壓變動(dòng)的范疇 。系統(tǒng)在非正常運(yùn)行方式下，由于故障所引發(fā)的系統(tǒng)電壓變動(dòng)與故障點(diǎn)距離的遠(yuǎn)近有很大關(guān)系。此時(shí)，電壓偏差強(qiáng)調(diào)的是實(shí)際電壓偏離系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的數(shù)值，與偏差持續(xù)的時(shí)間無(wú)關(guān) 。如供電電壓上下偏差同號(hào)時(shí) (均為正或負(fù) ),按較大的偏差絕對(duì)值作為衡量依據(jù)。 三、電壓偏差產(chǎn)生的原因 ? 電力系統(tǒng)中的負(fù)荷以及發(fā)電機(jī)組的出力隨時(shí)發(fā) 生變化，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)隨著運(yùn)行方式的改變而改 變，系統(tǒng)故障等因素都將引起電力系統(tǒng)功率的 不平衡。以供電線路為例來(lái)說(shuō)明無(wú)功功率與電壓損失的關(guān)系。設(shè)圖 31中母線 1的電壓為標(biāo)稱電壓，在圖示參考方向下，當(dāng)無(wú)功功率 Q0時(shí)，則意味著母線 2的無(wú)功功率不足，需要從系統(tǒng)吸收無(wú)功功率 Q。供配電線路輸送距離過(guò)長(zhǎng)，輸送容量過(guò)大，導(dǎo)致截面過(guò)小等因素都會(huì)加大線路的電壓損失，從而產(chǎn)生電壓偏差。當(dāng)電壓偏離額定電壓較大時(shí)，用電設(shè)備的運(yùn)行性能惡化，不僅運(yùn)行效率低，很可能會(huì)由于過(guò)電壓或過(guò)電流而損壞?？梢哉f(shuō)，電壓水平的控制既有局域性，又有全局性；既于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃有關(guān)，又與運(yùn)行控制密不可分。 五、改善電壓偏差的措施 負(fù)荷接入點(diǎn)電壓可表示為 (311) 式中 —— 歸算至高壓側(cè)網(wǎng)絡(luò)的電壓損失 kV； —— 高壓側(cè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)稱電壓， kV。 下面從電力系統(tǒng)無(wú)功功率電源和調(diào)壓手段兩方面對(duì)電壓偏差的改善措施作詳細(xì)的介紹。 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率電源有同步發(fā)電機(jī)，同步調(diào)相機(jī)，電容器，電抗器和靜止無(wú)功補(bǔ)償裝臵（ SVC）等。改變同步調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁，可以使同步調(diào)相機(jī) 工作在過(guò)勵(lì)磁或欠勵(lì)磁狀態(tài)，從而發(fā)出或吸收無(wú)功功率。所以它不是主要的無(wú)功功率調(diào)節(jié)設(shè)備。 22CQ C U???五、改善電壓偏差的措施 電容器具有有功功率損耗小、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、容量組合靈活、安全可靠、運(yùn)行維護(hù)方便、投資省等 優(yōu)點(diǎn) 。 五、改善電壓偏差的措施 此外，這種調(diào)壓是不連續(xù)的。因此，長(zhǎng)距離、高電壓等級(jí)的線路產(chǎn)生的充電功率不容忽視。當(dāng)線路輕載或空載運(yùn)行時(shí)，線路電抗 X中的無(wú)功損耗 很小，其數(shù)值可能等于或小于線路的充電功率。這對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)行和用戶的正常生產(chǎn)構(gòu)成了極大的威脅 。由于他們由靜止開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成，所以運(yùn)行維護(hù)方便、可靠性較高。如果將這些母線的電壓偏差控制在允許范圍內(nèi)，系統(tǒng)中的其他節(jié)點(diǎn)的電壓及負(fù)荷電壓就能基本滿足要求。 電壓偏差的調(diào)整手段 ? 用發(fā)電機(jī)調(diào)壓：調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝臵 ? 改變變壓器變比調(diào)壓：即調(diào)節(jié)變比 K (313) 普通電力變壓器除分接頭外，還有 24個(gè)附加分接