【正文】 (322） （ 323） 那么該系統(tǒng)是對(duì)稱的，反之則是不對(duì)稱的。 （ 3）調(diào)整頻率只有改變發(fā)電機(jī)組原動(dòng)機(jī)功率這一唯一的措施，而調(diào)整電壓的措施卻很多。 五、電力系統(tǒng)頻率調(diào)整和控制 （ 4）高峰和低峰負(fù)荷期間，發(fā)電機(jī)出力的增減速度與負(fù)荷的增減速度不一致。分為：一次調(diào)整、二次調(diào)整。 （ 3）處于低頻率電力系統(tǒng)中的異步電動(dòng)機(jī)和變壓器其主磁通會(huì)增加，勵(lì)磁電流會(huì)隨之增加，系統(tǒng)所需無功功率大為增加，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓水平降低，造成調(diào)壓困難。（工業(yè)企業(yè)） （ 2）降低勞動(dòng)生產(chǎn)率。當(dāng)發(fā)電機(jī)與負(fù)荷間出現(xiàn)有功功率不平衡時(shí)，系統(tǒng)頻率就會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)，出現(xiàn)頻率偏差。 用戶沖擊負(fù)荷引起的系統(tǒng)頻率變動(dòng)一般不得超過 一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家允許的系統(tǒng)頻率偏差為 。 頻率偏差屬于頻率變化范疇。 不同標(biāo)稱頻率的系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，必須通過變頻調(diào)速裝臵才能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。 一、頻率偏差的定義 根據(jù)工學(xué)理論，正弦量在單位時(shí)間內(nèi)交變的次數(shù)稱為頻率，用 f表示，單位為 Hz。 B +C+D= A +3供 電 電 壓 合 格 率 （ ） 表 34 我國某大城市電網(wǎng) 2023年供電電壓合格率統(tǒng)計(jì)表 第三節(jié) 電力系統(tǒng)頻率偏差 頻率是電能質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。 電壓監(jiān)測的方法是在電壓監(jiān)測點(diǎn)安裝具有自動(dòng)記錄和統(tǒng)計(jì)功能的“電壓監(jiān)測儀”。 電壓監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)臵原則是： （ 1）與主網(wǎng)（ 220KV及以上電力系統(tǒng)）直接連接的發(fā)電廠高壓母線。 但采用串聯(lián)電容也會(huì)帶來一些新問題。 2211NUkNU?? ? 改變線路參數(shù)調(diào)壓 1）采用分裂導(dǎo)線。一般選擇系統(tǒng)內(nèi) 裝機(jī)容量較大的發(fā)電廠高壓母線 ， 容量較大的變電所低壓母線 ，以及 有大量地方負(fù)荷的發(fā)電機(jī)母線作為電壓中樞點(diǎn) 。 五、改善電壓偏差的措施 （二）系統(tǒng)調(diào)壓手段 電力系統(tǒng)是個(gè)龐大的系統(tǒng)，其中的負(fù)荷難以計(jì)數(shù)，無法對(duì)其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整。與同步調(diào)相機(jī)一樣，它們既可以向系統(tǒng)輸出無功功率，也可吸收系統(tǒng)的無功功率。 22BC?? 222 2 2CQ B C UU ?? ??23XQ I X??XCQ Q Q?? ? ? ? ?CQ?五、改善電壓偏差的措施 ? 高壓線路在輕載時(shí)，將會(huì)存在大量過剩的充電功率，從而使電壓升高。 ?五、改善電壓偏差的措施 圖中電容代表線路的分布電容，每個(gè)電容的電納為整個(gè)線路等效電納 B的一半，即為 。因此，應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)容量、電壓等級(jí)、負(fù)荷大小等因素，合理地選擇電容器的分組數(shù)及每組容量。但當(dāng)系統(tǒng)電壓下降時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電壓進(jìn)一步降低；當(dāng)系統(tǒng)電壓偏高時(shí)，系統(tǒng)電壓進(jìn)一步升高。 電容器只能輸出無功功率。 同步調(diào)相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：有電壓支撐的作用、可迅速提高無功功率、可吸收多余的無功功率。發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)無功功率的速度快且不需要額外投資，所以充分利用發(fā)電機(jī)改善系統(tǒng)無功功率的平衡是一種十分經(jīng)濟(jì)實(shí)用的調(diào)節(jié)手段，其缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)能力不大。由于高壓線路和變壓器的等值電抗遠(yuǎn)大于等值電阻，變壓器的無功損耗也比有功損耗大得多，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗。 （ 1）改變系統(tǒng)無功功率的分布； （ 2）改變發(fā)電機(jī)端電壓 US； （ 3）改變變壓器變比 K1， K2。 現(xiàn)以圖 32為例，說明各種調(diào)壓措施所依據(jù)的基本原理。 系統(tǒng)運(yùn)行電壓偏低時(shí) 缺乏無功電源時(shí) 頻率穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定破壞時(shí) 系統(tǒng)運(yùn)行電壓過高 造成系統(tǒng)解列 導(dǎo)致電壓崩潰 也會(huì)威脅系統(tǒng)的安全運(yùn)行 給生產(chǎn)生活到來損失 四、電壓偏差過大的危害 五、改善電壓偏差的措施 電力系統(tǒng)分布廣，節(jié)點(diǎn)數(shù)目多。 三、電壓偏差產(chǎn)生的原因 表 31 線路的輸送距離和輸送容量 四、電壓偏差過大的危害 電壓偏差過大對(duì)廣大用電設(shè)備以及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都會(huì)產(chǎn)生極大的危害。 電壓偏差為負(fù)； 電壓偏差為正。 三、電壓偏差產(chǎn)生的原因 三、電壓偏差產(chǎn)生的原因 ? 設(shè) ，負(fù)載的復(fù)功率為 (32) ? 所以 (33) ??? 022 UU? ????? IUjQPS 2~ ?22~UjQPUSI ?????? 三、電壓偏差產(chǎn)生的原因 ? 線路首末端電壓的相量差，即線路的電壓降 為 (34) ? 將公式 (33)代入式 (34)，得 (35) ? 記為 (36) U?? )(21 jXRIUUU ?????? ????22 UQRPXjUQXPRU ????? ?HZ UjUU ????? ? 三、電壓偏差產(chǎn)生的原因 ? 其中， 和 分別是電壓降 的縱分量和橫分量。 三、電壓偏差產(chǎn)生的原因 ? 電力系統(tǒng)的 無功功率平衡 是指：在系統(tǒng)運(yùn)行中的任何時(shí)刻，無功電源供給的無功功率與系統(tǒng)需求的無功功率相等。 (3)220V單相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱電壓的 +7%、10%。 二、電壓偏差的限值 ? 一般而言 ,35kV以上供電電壓無直接用電設(shè)備 ,用電設(shè)備大多通過降壓變壓器接入供電系統(tǒng) ,合理選擇降壓變壓器的分接頭位臵可以起到一定的調(diào)壓作用。距離越近，電壓低于標(biāo)稱值越多。過電壓和欠電壓既可能出現(xiàn)在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式，也可能出現(xiàn)在電力系統(tǒng)非正常運(yùn)行方式，如故障狀態(tài)等。供電系統(tǒng)在正常運(yùn)行 時(shí)，負(fù)荷時(shí)刻發(fā)生著變化，系統(tǒng)的運(yùn)行方式也 經(jīng)常改變，系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的電壓隨之發(fā)生改 變，會(huì)偏離系統(tǒng)電壓額定值。 第二節(jié) 供 電 電 壓 偏 差 ? 電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，其中電壓偏 差是衡量供電系統(tǒng)正常運(yùn)行與否的一項(xiàng)主要指 標(biāo)。 反之，電氣設(shè)備的運(yùn)行性能會(huì)減弱，效率下 降，嚴(yán)重時(shí)可能使設(shè)備無法正常工作，甚至導(dǎo) 致設(shè)備絕緣損壞、燒毀或爆炸等，從而間接或 直接危害設(shè)備、人身及系統(tǒng)的安全。如表 1－ 3所示： 第三章 傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析與改善措施 ? 20世紀(jì) 70年代以前，電力系統(tǒng)中使用電子計(jì)算 機(jī)進(jìn)行控制的設(shè)備和電子裝臵的數(shù)量不多，非 線性負(fù)荷和沖擊性負(fù)荷占系統(tǒng)總負(fù)荷的比例很 小，電力工作者關(guān)心的電能質(zhì)量問題主要局限 在 電壓 、 頻率 和 連續(xù)供電 方面。工頻頻率的值與向系統(tǒng)供應(yīng)電能的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度直接相關(guān)。通常，其幅值并未超過 ANSI － 1995《電力系統(tǒng)與設(shè)備電壓等級(jí)》規(guī)定的 － 。 諧波畸變水平的描述方法，通常用具有各次諧波分量幅值和和相位角的頻譜表示。電壓不平衡也可利用對(duì)稱分量法來定義，即用幅負(fù)序或零序分量與正序分量的百分比加以衡量。圖 1－ 12給出可該情況下引起的電壓暫升的波形。 圖 111為大型電機(jī)啟動(dòng)對(duì)電壓的影響。 電壓中斷往往是以其幅值總是低于額定值百分?jǐn)?shù)的持續(xù)時(shí)間來量度的。根據(jù)所在系統(tǒng)條件和故障位臵的不同，可能引起暫時(shí)過電壓或電壓跌落，甚至使電壓完全損失。一般其典型值為 ~.，持續(xù)時(shí)間在 ~3周波，具體情況要根據(jù)系統(tǒng)的阻尼程度來確定（參見圖 17）。其頻譜分為高、中、低頻，如表 12所示。 ? 最常見引發(fā)其的原因 是雷電。 ? 連續(xù)型 （連續(xù)出現(xiàn)） ? 事件型 （突然發(fā)生） 圖 1圖 14所示為供電電壓幅值的概率密度函數(shù)曲線和概率分布函數(shù)曲線。其中，在國際電工界有影響的 IEC以電磁現(xiàn)象及互干擾的途徑和頻率特性為基礎(chǔ)，引出了廣義的電磁擾動(dòng)的基本想象分類，如表 11所示。 ? 用電質(zhì)量 。 電流質(zhì)量與電壓質(zhì)量密切相關(guān)。 ? 電壓質(zhì)量 。 一 基本概念與定義 電能質(zhì)量： ? 從普遍意義上講，電能質(zhì)量是指優(yōu)質(zhì)供電。 三、改善電能質(zhì)量的意義 電能作為人們廣泛使用的能源， 其應(yīng)用程度是一個(gè)國家發(fā)展水平和綜合國力的主要標(biāo)志之一。另外需要注意到，由于看問題的角度不同，在導(dǎo)致電能質(zhì)量下降的原因與責(zé)任上，供用電雙方往往存在很大的分歧。 二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求 負(fù)荷敏感度：是指負(fù)荷對(duì)電能質(zhì)量問題的敏感程度，即提供給負(fù)荷的電能質(zhì)量不良時(shí)負(fù)荷能承受干擾仍正常工作的能力。電網(wǎng)與負(fù)荷構(gòu)成出現(xiàn)的變化趨勢主要表現(xiàn)在： 二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求 （ 1）電力系統(tǒng)擴(kuò)張與聯(lián)網(wǎng)逐漸形成，系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性和可靠性要求不斷提高。 （ 4）有些情況下用戶是保證電能質(zhì)量的主體部分。 一、供電系統(tǒng)運(yùn)行與電能質(zhì)量的關(guān)系 電能，或稱之為電產(chǎn)品，除了具有其他工業(yè)產(chǎn)品的基本特征之外，由于其產(chǎn)品形式單一，而且其生產(chǎn)、輸送與消耗的全過程獨(dú)具特色，因此在引起電能質(zhì)量問題的原因上、在劣質(zhì)電能的影響與評(píng)價(jià)等方面與一般產(chǎn)品的質(zhì)量問題不同，具有以下顯著特點(diǎn)： 一、供電系統(tǒng)運(yùn)行與電能質(zhì)量的關(guān)系 （ 1）電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量始終處在 動(dòng)態(tài)變化 中。 （ 3）電能的 供應(yīng)充足 ，即向電力用戶的供電不中斷，始終保證電氣設(shè)備的正常工作與運(yùn)轉(zhuǎn)，并且每時(shí)每刻系統(tǒng)中的功率供需都是平衡的。 如何深入理解現(xiàn)代電能質(zhì)量問題，如何把提高電能質(zhì)量與增強(qiáng)競爭意識(shí)、電力市場占有率聯(lián)系起來，如何從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和運(yùn)行管理等方面加大力度，保證優(yōu)質(zhì)供電，以最小程度減少對(duì)現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)和重要電力用戶的影響，既是電力用戶需求和電力系統(tǒng)運(yùn)行給我們提出的新任務(wù)，也是信息時(shí)代給我們提出的新挑戰(zhàn)。 第一節(jié) 概述 人們首先把電力系統(tǒng)運(yùn)行中 電壓 和 頻率 偏離標(biāo)稱值的多少作為檢驗(yàn)電能質(zhì)量的主要指標(biāo)。用電設(shè)備汲取電能應(yīng)當(dāng)保證最大傳輸效率，即達(dá)到單位功率因數(shù)，同時(shí)各用電負(fù)荷之間互不干擾。圖 11示意性地表明，這三項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)相互間存在著緊密的依存和制約關(guān)系。 （ 3）電能質(zhì)量擾動(dòng)具有潛在危害性與廣泛傳播性。 二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求 隨著時(shí)代進(jìn)步與科技的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電網(wǎng)與負(fù)荷構(gòu)成出現(xiàn)了新的變化趨勢，由此帶來的電能質(zhì)量問題越來越引起電力部門和電力用戶的高度重視。 （ 4）電力用戶為滿足其對(duì)產(chǎn)品的個(gè)性化、多樣性生產(chǎn)的需求，從最大經(jīng)濟(jì)利益出發(fā)，在大功率沖擊性、非線性負(fù)荷容量迅速增長的同時(shí)，更大規(guī)模地采用科技含量高的器件、設(shè)備與技術(shù)。因此，綜合協(xié)調(diào)處理電能質(zhì)量問題至關(guān)重要。 二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求 二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求 綜上所述，現(xiàn)代電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與負(fù)荷構(gòu)成的變化是工業(yè)生產(chǎn)不斷發(fā)展的必然結(jié)果，有利于電力用戶提高生產(chǎn)率和獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)通過采用高效的電力負(fù)荷設(shè)備，大量節(jié)約電能和延緩用電的需求，從而節(jié)省電力建設(shè)所需的大量投資。我國國家標(biāo)準(zhǔn)中已正式更名采用國際通用的英文名稱。 一 基本概念與定義 從工程實(shí)用角度出發(fā)，將電能質(zhì)量概