1電能能質(zhì)質(zhì)量量及及其其治治理理技術(shù)的探探討討張永永康康2電能能質(zhì)質(zhì)量量與與一一般般產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量量的的區(qū)區(qū)別別其特特點(diǎn)點(diǎn)在在于于：：⑴不完完全全取取決決于于電電力力生生產(chǎn)產(chǎn)企企業(yè)業(yè)，，甚甚至至有有的的電電能能質(zhì)質(zhì)量量指指標(biāo)標(biāo)（（例例如如電電壓壓畸畸變變、、電電壓壓波波動(dòng)動(dòng)和和閃閃變變、、三三相相電電壓壓不不平平衡衡度度等等））往往往往是是由由用用戶戶的的因因素素造造成成的的；；⑵對(duì)于于不不同同的的公公共共連連接接點(diǎn)點(diǎn)在在不不同同的的時(shí)時(shí)刻刻，，電電能能質(zhì)質(zhì)量量數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)往往往往是是不不同同的的，，也也就就是是說(shuō)說(shuō)，，電電能能質(zhì)質(zhì)量量在在時(shí)時(shí)間間和和空空間間上上均均處處于于動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)變變化化之之中中。。3一，，電電能能質(zhì)質(zhì)量量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中中幾幾個(gè)個(gè)問(wèn)問(wèn)題題的的探探討討4GB/T14549—93公用用電電網(wǎng)網(wǎng)諧諧波波探討討的的問(wèn)問(wèn)題題：：1，，諧波電電流流限限值值在在25次次以以下下，，隨隨著著電電力力電電子子技技術(shù)術(shù)的的發(fā)發(fā)展展，，尤尤其其是是可可關(guān)關(guān)斷斷電電力力電電子子元元件件的的廣廣泛泛應(yīng)應(yīng)用用，，諧諧波波源源的的性性質(zhì)質(zhì)發(fā)發(fā)生生了了很很大大的的變變化化，，異異常常高高次次諧諧波波危危害害很很大大2，，諧諧波波測(cè)測(cè)量量?jī)x儀器器的的功功能能，，目目前前絕絕大大部部分分測(cè)測(cè)量量范范圍圍從從基基波波到到50次次，，不不能能反反映映真真實(shí)實(shí)的的諧諧波波狀狀況況5電壓壓波波動(dòng)動(dòng)引引起起照照度度波波動(dòng)動(dòng)對(duì)對(duì)人人的的主主觀觀視視覺(jué)覺(jué)反反應(yīng)應(yīng)稱稱為為瞬瞬時(shí)時(shí)閃閃變變視視感感度度（（標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)術(shù)術(shù)語(yǔ)語(yǔ)））日光光燈燈和和電電視視機(jī)機(jī)等等設(shè)設(shè)備備對(duì)對(duì)電電壓壓波波動(dòng)動(dòng)的的敏敏感感程程度度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小小于于白白熾熾燈燈................為為此此，，選選白白熾熾燈燈的的工工況況作作為為判判斷斷電電壓壓波波動(dòng)動(dòng)是是否否被被接接受受的的依依據(jù)據(jù)（（電電壓壓電電流流頻頻率率和和電電能能質(zhì)質(zhì)量量國(guó)國(guó)家家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)應(yīng)應(yīng)用用手手冊(cè)冊(cè)99頁(yè)頁(yè)））電壓等級(jí)LVMVHVPSt1.00.9(1.0)0.8PLt0.80.7(0.8)0.6電壓壓允允許許波波動(dòng)動(dòng)和和閃閃變變GB12326—20006一，110KV或者者220KV電電壓等級(jí)級(jí)的閃變變對(duì)220V的的照明電電源的影影響有多多大，傳傳遞函數(shù)數(shù)如何？？二，35KV(33KV）電電壓供電電的電弧弧爐產(chǎn)生生的閃變變值通過(guò)過(guò)110/33KV變變壓器、、110/10KV變變壓器、、10KV/220V照明變變壓器，，在220V母母線的閃閃變是多多少？（（？%））三，為了了一個(gè)閃閃變指標(biāo)標(biāo)電能質(zhì)質(zhì)量的治治理項(xiàng)目目將有巨巨大的量量變，出出現(xiàn)幾倍倍的項(xiàng)目目投資差差異有關(guān)閃變變的疑問(wèn)問(wèn)7GB/T18481—2001電能質(zhì)量量暫時(shí)時(shí)過(guò)電壓壓和瞬態(tài)態(tài)過(guò)電壓壓不僅暫時(shí)過(guò)電電壓，還還要考慮慮短時(shí)電電壓降，，以前唱唱主角的的直流傳傳動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)允許電電壓下降降的量和和持續(xù)的的時(shí)間相相對(duì)現(xiàn)在在廣泛采采用交流流傳動(dòng)系系統(tǒng)裕量量大一般直流流傳動(dòng)系系統(tǒng)允許許電壓下下降的量量為75%左右右，持續(xù)續(xù)時(shí)間60ms目前采用用可關(guān)斷斷電力電電子元件件作為變變流裝置置的交流流傳動(dòng)系系統(tǒng)允許許電壓下下降的量量為85%左右右，持續(xù)續(xù)時(shí)間15ms8二，電能能質(zhì)量治治理技術(shù)術(shù)9電能質(zhì)量量改善的的措施（（主動(dòng)型型）??在電電源側(cè)采采取有效效的措施施：1，優(yōu)化化供電系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)，合理理布置負(fù)負(fù)荷2，優(yōu)化化供電系系統(tǒng)容量量，供電電設(shè)備參參數(shù)與電電能質(zhì)量量治理方方案之間間找到最最佳的平平衡點(diǎn)??在負(fù)負(fù)荷側(cè)采采取有效效的措施施：1，增加加變流裝裝置的等等效脈沖沖數(shù)2，采用用新型電電力電子子元件等等方案3,利利用用負(fù)荷的的同期性性，使同同時(shí)流入入系統(tǒng)的的諧波電電流相互互抵消10電能質(zhì)量量改善的的措施（（被動(dòng)型型）??FC（filtercircuit）濾波回回路??TSC（thyristorswitchedcapacitor：晶閘管管投切電容器器）??SVC（staticvarcompensator：靜止止型動(dòng)態(tài)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝裝置）??APF（activepowerfilter：有源補(bǔ)補(bǔ)償裝置置）??SVG（staticvargenerator：靜止無(wú)無(wú)功發(fā)生生器）11采用多相相組合整整流電路路1整流變壓壓器采用用Y/Y－△接接線方式式三繞組組變壓器器，二次次繞組Y－△分分別接同同一容量量但相位位差30。的三相橋橋式整流流裝置，，組合成成12脈脈動(dòng)整流流電路，，抑制5，7次次高次諧諧波分量量。另一組整整流變壓壓器采用用Z/Y-△接接線方式式移相15的三繞組組變壓器器，與Y/Y－－△接線線方式的的變壓相相位差為為15，組成24相整整流電路路，抑制制11，，13次次高次諧諧波分量量。12多相組合合整流電電路示意意圖13采用多相相組合整整流電路路2直流電弧弧爐采用用三個(gè)頂頂電極和和一個(gè)底底電極三個(gè)頂電電極分別別由三個(gè)個(gè)獨(dú)立的的電爐變變壓器和和整流裝裝置供電電，三個(gè)個(gè)電爐變變壓器的的接線組組別相差差20°°，每個(gè)個(gè)整流裝裝置都是是三相6脈動(dòng)的的，于是是對(duì)于向向電爐變變壓器供供電的33KV系統(tǒng)來(lái)來(lái)說(shuō)，該該交流電電弧爐可可以等效效為一個(gè)個(gè)三相18脈動(dòng)動(dòng)的整流流裝置，，主導(dǎo)諧諧波為17、19、35、37次14電源同步步PWM控制電源同步步PWM控制用用于抑制制整流器器產(chǎn)生的的高頻諧諧波。PWM整整流器產(chǎn)產(chǎn)生的高高次諧波波與載波波相位有有關(guān)，如如果對(duì)同同一電網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)的幾幾個(gè)整流流器設(shè)定定不同的的載波相相位，使使它們彼彼此產(chǎn)生生的高次次諧波電電流相位形形成一個(gè)個(gè)合理的的相位差差，使他他們同時(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生的諧諧波電流流回合到到系統(tǒng)時(shí)時(shí)互相抵抵消。1516FC（filtercircuit）濾波回回路1，單調(diào)諧諧濾波器器2，一階高高通濾波波器3，二階高高通濾波波器4，C式濾波器器17單調(diào)諧濾濾波器18一階高通通濾波器器19二階高通通濾波器器20C式濾波器器21SVC應(yīng)用實(shí)例例22濾波器設(shè)設(shè)計(jì)基本本要素和和難點(diǎn)1，F(xiàn)C基波補(bǔ)補(bǔ)償容量量的確定定2，濾波波回路組組數(shù)的確確定3，各濾濾波回路路基波補(bǔ)補(bǔ)償容量量的分配配4，各濾波回回路實(shí)際際諧振頻頻率的設(shè)設(shè)置5，電容容器電壓壓的選擇擇6，內(nèi)熔熔絲、外外熔絲、、不平衡衡保護(hù)的的選擇23三，電能能質(zhì)量測(cè)測(cè)試24電能質(zhì)量量的測(cè)試試1、常規(guī)規(guī)電能質(zhì)質(zhì)量測(cè)試試2、電能能質(zhì)量治治理評(píng)估估性質(zhì)的的測(cè)試3，故障障診斷性性質(zhì)的電電能質(zhì)量量測(cè)試4，異常常高次諧諧波的測(cè)測(cè)試25常規(guī)電能能質(zhì)量測(cè)測(cè)試是一一種普查查性質(zhì)的的測(cè)試，，主要測(cè)測(cè)試分析析的內(nèi)容容有：1、系統(tǒng)頻頻率，分分析頻率率偏差2、系統(tǒng)電電壓，分分析電壓壓偏差、、波動(dòng)、、閃變和和總畸變變率、各各次諧波波電壓畸畸變率3、進(jìn)線電電流，各各次諧波波電流含含有量4、進(jìn)線有有功、無(wú)無(wú)功、視視在功率率和功率率因數(shù)提交上述述數(shù)據(jù)的的報(bào)告中中包括：：最大值值、平均均值、95%概率值、、根據(jù)系系統(tǒng)數(shù)據(jù)據(jù)計(jì)算的的允許值值26在常規(guī)電電能質(zhì)量量測(cè)試中中需要現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)提交交的資料料1、供配電電系統(tǒng)的的主接線線2、供配電電系統(tǒng)的的電壓和和短路容容量3、主變壓壓器的容容量、變變比、短短路阻抗抗4、安排在在該系統(tǒng)統(tǒng)出現(xiàn)最最大負(fù)荷荷或典型型負(fù)荷時(shí)時(shí)進(jìn)行測(cè)測(cè)試27電能質(zhì)量量治理評(píng)評(píng)估性質(zhì)質(zhì)的測(cè)試試中測(cè)試試和分析析的內(nèi)容容1、測(cè)試供供配電系系統(tǒng)電壓壓，分析析電壓偏偏差、波波動(dòng)、閃閃變和總總畸變率率、各次次諧波電電壓畸變變率2，測(cè)試進(jìn)進(jìn)線回路路、濾波波器、諧諧波源等等電流，，分析上上述各回回路電流流的諧波波電流含含有量和和方向3、在有TCR裝置的場(chǎng)場(chǎng)合，同同時(shí)測(cè)試試TCR回路電流流，分析析TCR裝置對(duì)負(fù)負(fù)荷波動(dòng)動(dòng)的響應(yīng)應(yīng)能力4、綜合分分析電能能質(zhì)量治治理裝置置的治理理效果28在故障診診斷性質(zhì)質(zhì)的電能能質(zhì)量測(cè)測(cè)試中根根據(jù)故障障的內(nèi)容容制定不不同的測(cè)測(cè)試方案案在方案制制定之前前現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)應(yīng)該提交交下列資資料：1、故障時(shí)時(shí)的現(xiàn)象象（包括括損壞的的設(shè)備或或器件、、繼電保保護(hù)護(hù)和各種種掉牌信信號(hào)）2、包括括故障障點(diǎn)在在內(nèi)的的系統(tǒng)統(tǒng)主接接線圖圖3、損壞壞的設(shè)設(shè)備或或器件件對(duì)電電能質(zhì)質(zhì)量的的要求求29D1～D2：高精精度電電容分分壓器器C1，C2：分壓壓電容容整流變變低壓壓側(cè)電電纜對(duì)對(duì)地電電容，，加上上變壓壓器的的入口口電容容，實(shí)實(shí)測(cè)每每相對(duì)對(duì)地電電容大大約為為0.1μF左右。。電容容分壓壓器高高壓臂臂的電電容為為70PF，故電電容分分壓器器后基基本沒(méi)沒(méi)有改改變系系統(tǒng)參參數(shù)，，能反反應(yīng)系系統(tǒng)實(shí)實(shí)際情情況異常高高次諧諧波的的測(cè)試試30異常高高次諧諧波的的測(cè)試試若不用用電容容分壓壓器而而使用用PT測(cè)量量整流流變壓壓器二二次電電壓可可能存存在以以下幾幾個(gè)問(wèn)問(wèn)題：：線路對(duì)對(duì)地呈呈現(xiàn)電電容，，用PT進(jìn)進(jìn)行測(cè)測(cè)量，，相當(dāng)當(dāng)于對(duì)對(duì)地并并聯(lián)了了一個(gè)個(gè)電感感，IGBT動(dòng)動(dòng)作時(shí)時(shí)的電電壓波波形中中包含含很寬寬的頻頻譜，，電感感和線線路電電容在在某一一個(gè)頻頻率下下，可可能諧諧振，，產(chǎn)生生較大大的過(guò)過(guò)電壓壓。PT的的高低低壓繞繞組之之間存存在耦耦合電電容，，當(dāng)出出現(xiàn)高高頻分分量時(shí)時(shí)，高高頻分分量通通過(guò)耦耦合電電容疊疊加在在低壓壓側(cè)，，造成成較大大的幅幅值。。PT電電感和和其分分布電電容導(dǎo)導(dǎo)致其其頻率率響應(yīng)應(yīng)較低低，在在高頻頻電壓壓下，，造成成波形形的畸畸變。。31HB10MCC1#電壓電電流波波形32在用FC的的問(wèn)題題1，設(shè)設(shè)計(jì)容容量過(guò)過(guò)大，，有些些濾波波回路路無(wú)法法投入入，功功率因因數(shù)滿滿足，，電壓壓畸變變超標(biāo)標(biāo)2，真真空斷斷路器器參數(shù)數(shù)無(wú)法法抑制制“開(kāi)開(kāi)關(guān)操操作重重燃過(guò)過(guò)電壓壓”，，分閘閘過(guò)程程中爆爆炸3，在在采用用變頻頻器負(fù)負(fù)載的的電源源回路路中，，無(wú)法法抑制制調(diào)試試期間間的異異常高高次諧諧波4，中中性點(diǎn)點(diǎn)不平平衡保保護(hù)的的設(shè)置置的合合理性性5，設(shè)設(shè)計(jì)方方案沒(méi)沒(méi)有系系統(tǒng)的的考慮慮問(wèn)題題，濾濾波回回路無(wú)無(wú)法承承受PCC點(diǎn)其其他用用戶流流過(guò)來(lái)來(lái)的諧諧波電電流33