論現(xiàn)代電能質(zhì)量的基本問題(編輯修改稿)
2025-04-21 08:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 這樣一個指標(biāo)特點也對用電設(shè)備性能提出了相應(yīng)的要求，即電氣設(shè)備不僅應(yīng)能在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值之內(nèi)正常運行，而且應(yīng)具備承受短時超標(biāo)運行的能力。關(guān)于電能質(zhì)量指標(biāo)的惡化對電力系統(tǒng)(包括用戶)的危害研究已有大量的成果，有的研究是針對某個指標(biāo)(如諧波電壓)對具體設(shè)備(如電機、變壓器等)造成損失的估算，如文獻［11］提出的諧波造成的功率附加損耗及電氣設(shè)備絕緣壽命的縮短帶來的每年等值電量損失(kWh)可由下式計算：式中T為年運行時間，kh；ΔPN為設(shè)備的額定損耗，kW；K為設(shè)備的費用,元(RMB)；Uh*為h次諧波電壓標(biāo)幺值；A、B為電氣設(shè)備諧波等值損失常數(shù)，按不同設(shè)備和容量給出(略)。文獻［12］引用了法國學(xué)者(埃列和卡恩)關(guān)于頻率和電壓對額定值偏差引起的經(jīng)濟損失估算方法，認(rèn)為在任意時間段T內(nèi)因參數(shù)n(這里指頻率或電壓值)對額定值差Δn所引起的國民經(jīng)濟損失YT為式中ΔN為參數(shù)平均值對額定值偏差的方均根值；σ為參數(shù)對平均值偏差的方均根值或標(biāo)準(zhǔn)偏差。由式(3)可見，參數(shù)對額定值差可以分解為兩個部分，即平均偏差ΔNp和標(biāo)準(zhǔn)偏差σ。顯然，減小ΔNp可以用穩(wěn)態(tài)補償辦法，而減小σ則應(yīng)該用動態(tài)補償措施。同時從式(2)可以看出，提高供電質(zhì)量的實質(zhì)就是減小有關(guān)電能質(zhì)量指標(biāo)對其額定值的偏差。當(dāng)然，要利用式(2)計算實際經(jīng)濟損失YT必須先確定系數(shù)K，這是相當(dāng)困難的，而且K是一個變化范圍相當(dāng)大的數(shù)值。電能質(zhì)量造成的損失不僅取決于指標(biāo)偏差大小及其持續(xù)時間，還取決于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、地理條件、運行維護管理水平以及用電負(fù)荷性質(zhì)，要評估這方面的危害宜使用實測和統(tǒng)計方法。文獻［4］收集了國外關(guān)于電壓暫降對一些設(shè)備，其中包括對可編程控制器(PLC)、精密機械工具、調(diào)速電機、計算機等的影響以及若干次電壓暫降對大型敏感工業(yè)用戶造成危害的資料。文獻［7］從法國輸配電系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)(超過20000個事件)說明由于電壓暫降造成高壓和中壓系統(tǒng)各種保護動作的統(tǒng)計分布情況。文獻［1］引用了美國電力科學(xué)研究院JaneClemmensen的粗略估計，認(rèn)為當(dāng)今和電能質(zhì)量相關(guān)的問題在美國每年造成的損失高達260億美元。盡管這個數(shù)據(jù)十分粗略，仍有很多文章加以引用。搞清電能質(zhì)量指標(biāo)惡化造成的危害對于制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、開發(fā)和采用相應(yīng)的技術(shù)措施是很重要的，有大量的工作要做。[FS:PAGE]對電能質(zhì)量進行監(jiān)測是獲得電能質(zhì)量信息的直接途徑，雖然這方面的檢測儀器已不少,但大多數(shù)只局限于持續(xù)性和穩(wěn)定性指標(biāo)的檢測，而傳統(tǒng)的基于有效值理論的監(jiān)測技術(shù)由于時間窗太長，僅測有效值已不能精確描述實際的電能質(zhì)量問題，因此需發(fā)展?jié)M足以下要求的新監(jiān)測技術(shù)［4］：①能捕捉快速(ms級甚至ns級)瞬時干擾的波形。因為許多瞬間擾動很難用個別參量(如有效值)來完整描述，同時隨機性強，因此需要采用多種判據(jù)來啟動量測裝置,如幅值、波形畸變、幅值上升率等。②需要測量各次諧波以及間諧波的幅值、相位；需要有足夠高的采樣速率，以便能測得相當(dāng)高次諧波的信息。③建立有效的分析和自動辨識系統(tǒng)，使之能反映各種電能質(zhì)量指標(biāo)的特征及其隨時間的變化規(guī)律。隨著電力的市場化和電能質(zhì)量的法規(guī)化，供電質(zhì)量將引起越來越廣泛的重視，開發(fā)出考慮電能質(zhì)量監(jiān)測的新的SCADA系統(tǒng)是配電能量管理系統(tǒng)的新研究方向。這一領(lǐng)域的難點將是對電流、電壓的同時持續(xù)測量，對質(zhì)量指標(biāo)的分類辨識和統(tǒng)計，數(shù)據(jù)量大，因此需要開發(fā)強大的數(shù)據(jù)庫來進行有效管理。電能質(zhì)量的分析計算涉及對各種干擾源和電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述，需要開發(fā)相應(yīng)的分析軟件和工程方法來對各種電能質(zhì)量問題進行系統(tǒng)的分析，為改善電能質(zhì)量提供指導(dǎo)。由于干擾源性質(zhì)各異，電網(wǎng)元件在不同干擾作用下(從表1可見，干擾的頻譜從0Hz到GHz的廣寬范圍內(nèi))呈現(xiàn)不同的性能，因此建立干擾源和電網(wǎng)元件(或局部電網(wǎng))準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型有時困難很大，而分析計算的準(zhǔn)確性不僅取決于數(shù)學(xué)模型和計算方法，還有賴于電網(wǎng)基礎(chǔ)資料的可信度。近年來，基于數(shù)字技術(shù)的各種分析方法已在以下電能質(zhì)量領(lǐng)域中得到應(yīng)用［4，6］：①分析諧波在網(wǎng)絡(luò)中的分布；②分析各種擾動源引起的波形畸變及在網(wǎng)絡(luò)中的傳播；③分析各種電能質(zhì)量控制裝置在解決相關(guān)問題方面的作用；④多個控制裝置的協(xié)調(diào)以及與其他控制器的綜合控制等問題。目前所采用的方法有三種［6］：(1)時域仿真方法該方法在電能質(zhì)量分析中的應(yīng)用最為廣泛，其主要的用途是利用各種時域仿真程序?qū)﹄娔苜|(zhì)量問題中的各種暫態(tài)現(xiàn)象進行研究。目前較通用的時域仿真程序主要有EMTP、EMTDC、NETOMAC、BPA等系統(tǒng)暫態(tài)仿真程序和SPICE、PSPICE、MATLAB、SABER等
醫(yī)療健康相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1