電能作為一種商品,質量是衡量它價值的尺度,各行各業的人對電能質量的認識不同。
什么是電能質量?
電能質量,是指優質供電,包括電壓質量、電流質量、供電質量和用電質量??啥x為:導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差,其內容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、暫時或瞬態過電壓、波形畸變(諧波)、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續性等。
在現代電力系統中,電壓暫降和中斷已成為最重要的電能質量問題。
1.電壓質量:是以實際電壓與理想電壓的偏差,反映供電企業向用戶供應的電能是否合格的概念。這個定義能包括大多數電能質量問題,但不能包括頻率造成的電能質量問題,也不包括用電設備對電網電能質量的影響和污染。
2.電流質量:反映與電壓質量有密切關系的電流的變化,是電力用戶除對交流電源有恒定頻率、正弦波形的要求外,還要求電流波形與供電電壓同相位以保證高功率因素運行。
3.供電質量:其技術含義是指電壓質量和供電可靠性,非技術含義是指服務質量。
4.用電質量:包括電流質量與反映供用電雙方相互作用和影響中的用電方的權利、責任和義務,也包括電力用戶是否按期、如數交納電費等。
引起電能質量的原因
1. 電力系統元件存在的非線性問題
電力供電系統中元件的非線性問題有:發電機正常工作中產生的諧波;電網中各變壓設備產生的諧波;直流輸電產生的諧波;經過高壓后的輸電線路對諧波的放大作用。另外,并聯電容器在變電站中的設置等因素也都會造成諧波的出現。這些因素中直流輸電因素是現在電力系統中產生諧波的主要因素。
2. 非線性負荷
非線性負載在工業和生活用電中展的比例很大,這是電力系統中產生諧波的主要根源。非線性的主要負載是電弧爐,電弧爐起弧的時延及電弧的嚴重非線性產生了諧波。
3. 電力系統故障
電能質量也會受到電力系統運行時的內外故障影響,例如,各種自然災害、人為的非正常操作、各種線路短路、電網出現故障時發電機及勵磁系統工作狀態的改變等都會對電能的質量造成很大的影響。
治理電力諧波的方法
1.主動治理:即從諧波源本身出發,通過改進用電設備,使其不產生或少產生諧波;
2.受端治理:即從受到諧波影響的設備或系統出發,提高它們抗諧波干擾能力;
3.被動治理:即通過安裝電力濾波器,阻止諧波源產生的諧波注入電網,或者阻止電力系統的諧波流人負載端。
改善電能質量的措施
1.調整負荷:降低負荷的敏感程度,如果遇到要求負荷電能質量特別高的電力用戶僅依靠電力企業采取的措施不能在短期內滿足要求時,電力企業必須和電力用戶共同采取必要措施,使負荷減少敏感程度及降低電能質量不良程度。
2. 改進電網:電力企業安裝抑制或消除電力擾動的必要設備。
經常見到的電能質量調節裝置功能相對單一,例如,有源濾波器 APF、動態電壓恢復器DVR等,全面實現電力用戶電能質量的設備是電能質量調節器,其組成主要是一個電容把一個并聯逆變器和串聯逆變器耦合在一起。
并聯逆變器進行非線性負載諧波電流及無功補償使用的是 PWM 電流控制技術,起到調節電容直流電壓的作用。而串聯逆變器使用的是 PWM 電壓控制技術,其主要是對輸出的電壓進行控制以達到抑制諧波、降低負荷的敏感程度。電能質量調節器由于其是有一個串聯和并聯的逆變器組成的,因此其具有兩者的結構特征,對網絡中電流和電壓的波形可同時調節,電能質量調節器的應用極大的解決了電網中電能質量問題的出現