電能質(zhì)量中的諧波監(jiān)測與治理
隨著國民經(jīng)濟(jì)和電力工業(yè)的飛速發(fā)展，電能供求關(guān)系的矛盾雖然已逐步得到解決，但是由于用電負(fù)荷日趨復(fù)雜化和多樣化，一些具有非線性、沖擊性、不平衡特征負(fù)荷、諧波豐富的應(yīng)用設(shè)備，如半導(dǎo)體整流和逆變裝置以及變頻調(diào)速裝置等電力電子設(shè)備，都會不同程度地影響到供電電網(wǎng)。據(jù)美國官方統(tǒng)計：近２０年來全球范圍內(nèi)因電能質(zhì)量引起的重大電力事故已達(dá)２０多起，每年因電能質(zhì)量擾動和電氣環(huán)境污染引起的國民經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)３００億美元。現(xiàn)今，用戶對供電可靠性提出更高的要求，對供電質(zhì)量的敏感程度越來越高，因此對配電網(wǎng)絡(luò)和電力供應(yīng)商也不斷提出新的要求�；谏鲜銮闆r，針對ＩＥＥＥ技術(shù)協(xié)調(diào)委員會給出的電能質(zhì)量的技術(shù)定義：“合格的電能質(zhì)量是指給敏感設(shè)備提供的電力和設(shè)置的接地系統(tǒng)適合該設(shè)備正常工作”，我們有必要重新認(rèn)識電能質(zhì)量和相關(guān)的監(jiān)測技術(shù)。
電能質(zhì)量問題雖然同時存在于輸電系統(tǒng)與配電系統(tǒng)中，但由于輸電系統(tǒng)可靠性高，發(fā)生故障的概率較低，因此，大部分的故障、異常現(xiàn)象出現(xiàn)在配電系統(tǒng)。系統(tǒng)中各種擾動引起的電能質(zhì)量問題又可分為穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)兩大類。
穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題以波形畸變?yōu)橹饕卣�，持續(xù)時間較長，又可以分為以下幾種類型：諧波、間諧波、電壓不平衡、過電壓和欠電壓。
暫態(tài)電能質(zhì)量問題通常是以頻譜和持續(xù)時間為特征，包括脈沖暫態(tài)和振蕩暫態(tài)兩類，其表現(xiàn)形式有：電壓瞬變、電壓閃變、電壓驟升、驟降、短時斷電。
理想的電力系統(tǒng)向用戶提供的應(yīng)該是一個恒定工頻的正弦波形電壓，但是由于各系統(tǒng)（發(fā)電機(jī)、變壓器、線路等）參數(shù)的不理想線性或非對稱的、調(diào)控手段的不完善、負(fù)荷性質(zhì)的差異以及運(yùn)行操作中各種故障等原因，都使這種理想狀態(tài)在實(shí)際中無法存在。因此通過對周期性電壓或電流的傅立葉分解，所得到的頻率為基波整數(shù)倍分量的含有量，即為諧波。
近年來，電力用戶出于安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益等因素的多重考慮，對電能質(zhì)量特別對諧波問題的測試與治理倍加關(guān)注。我國相應(yīng)出臺了《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》ＧＢ／Ｔ１４５４９－９３。規(guī)定要求保證電網(wǎng)中的電壓總畸變率及各次諧波含有率必須控制在允許的范圍之內(nèi)，限制了諧波源注入電網(wǎng)的諧波電流及其在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電壓，并對公用電網(wǎng)諧波的允許值及測試方法作了嚴(yán)格的規(guī)定。
無源濾波器是傳統(tǒng)的抑制諧波電流的主要手段，它通過ＬＣ諧振吸收電網(wǎng)中的諧波流，但只能抑制固定頻率的諧波，同時也可能造成系統(tǒng)諧振，存在著本身無法克服的缺陷，因此必須提出新的解決電能質(zhì)量問題的方法。
·有源濾波器（ＡＰＦ），抑制非線性負(fù)載產(chǎn)生的電流諧波，消除其對電網(wǎng)造成的諧波污染；
·設(shè)法提高電力系統(tǒng)中主要諧波源即整流裝置的相數(shù)，采用高功率因數(shù)整流器；
·補(bǔ)償?shù)霓k法。方法成熟，設(shè)備投資少，運(yùn)行可靠，運(yùn)行費(fèi)用低。
濾波器投入運(yùn)行后應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)：各次注入電網(wǎng)的諧波電壓、電流值應(yīng)滿足：在濾波器投入的低壓母線側(cè)的月功率因數(shù)不小于０．９５。
目前，國內(nèi)外有多款的電能質(zhì)量分析儀，相關(guān)監(jiān)測和測試設(shè)備也是種類繁多，但是，各測試產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，有些設(shè)備實(shí)際上不能準(zhǔn)確地反映電能質(zhì)量的實(shí)際問題。從《電能質(zhì)量－公用電網(wǎng)諧波》ＧＢ／Ｔ１４５４９－９３的標(biāo)準(zhǔn)看來，只有具備電能質(zhì)量統(tǒng)計和分析功能的電能質(zhì)量分析儀，才是真正滿足需求，真正符合“電能質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)”的電能質(zhì)量分析儀。有鑒于此，福州福光電子有限公司攜手瑞士ＬＥＭ公司聯(lián)合推出３ＰＱＩＩ便攜式電能質(zhì)量分析儀，則是依據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)（完全涵蓋中國標(biāo)準(zhǔn)），嚴(yán)格設(shè)計生產(chǎn)，可以完全滿足中國國家電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
�。常校眩桑杀銛y式電能質(zhì)量分析儀可測量所有電力質(zhì)量參數(shù)和自動生成以標(biāo)準(zhǔn)衡量的報表。儀表性能穩(wěn)定可靠，維護(hù)成本低，作為完全自動化的統(tǒng)一體，它可通過ＲＳ２３２數(shù)據(jù)接口將測試數(shù)據(jù)在ＰＣ機(jī)上進(jìn)行存儲，所測試的數(shù)據(jù)可作為詳細(xì)評估和分析的基礎(chǔ)。儀表通過先進(jìn)的ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ數(shù)據(jù)庫管理軟件，對每路電流和電壓的ＴＨＤ、每次諧波量、相角進(jìn)行多達(dá)４０次的分析。軟件還可以根據(jù)不同參數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選并給出完整報表，也可通過儀表的大顯示屏直接進(jìn)行測試數(shù)據(jù)分析。
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，電能質(zhì)量問題已越來越引起用戶和供電部門的重視。應(yīng)用先進(jìn)的儀表不僅大大提高了電能質(zhì)量的監(jiān)測與治理水平，而且還可建立先進(jìn)可靠的電能質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，為及時分析和反映電網(wǎng)的電能質(zhì)量水平，找出電網(wǎng)中造成電能質(zhì)量諧波及故障的原因，并采取相應(yīng)的措施，保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供重要的保障。
業(yè)務(wù)：