1、電能質(zhì)量標準的概況及發(fā)展林海雪（中國電力科學研究院 北京 海淀區(qū) 100192）,摘要：扼要地介紹和分析了目前國際電工技術(shù)委員會（IEC）、美國電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）和歐洲電能質(zhì)量標準概況，論述了電磁兼容性標準和電能質(zhì)量標準關(guān)系，綜述我國電能質(zhì)量標準現(xiàn)狀并提出進一步完善的建議。,1 概述,電能質(zhì)量關(guān)系到電力系統(tǒng)及其電氣設(shè)備的安全和效率，關(guān)系到節(jié)能降耗，關(guān)系到生產(chǎn)和生活以及國民經(jīng)濟的總體效益。實施對電能質(zhì)量的科學監(jiān)管是建設(shè)節(jié)約型社會的重要條件之一。電能質(zhì)量標準是保障電能質(zhì)量的基本技術(shù)依據(jù)。,2 IEC電磁兼容標準,IEC/TC 77的工作成果以IEC61000系列電磁兼容（EMC）標準文

2、件出版，EMC的范圍既有低頻也有高頻，既包括傳導性也包括空間電磁場干擾。該系列標準，目前包括六大部分，每個部分又可分若干項，以國際標準或技術(shù)報告形成出版。技術(shù)報告（TR）按其內(nèi)容有的（注意：并不是所有）標明類型，共分三類，性質(zhì)上有所不同2。2000年以后，IEC61000文件的技術(shù)報告又取消了類型劃分。 EMC水平是為了協(xié)調(diào)目的而定出的一個參考值，不能把EMC水平完全等同于電能質(zhì)量的限值，兩者既有密切聯(lián)系，又有所區(qū)別。,2.1 電磁兼容性標準和電能質(zhì)量標準的關(guān)系,（1）電磁兼容性標準是針對電氣裝置、設(shè)備或系統(tǒng)（以下簡稱為“設(shè)施”）在電磁環(huán)境中“和諧”工作而制定一個參考值。 電磁兼容性標準既包括

3、傳導性干擾指標，也包括空間干擾（輻射性）的指標。而電能質(zhì)量標準針對電網(wǎng)中的“電”是一種產(chǎn)品，規(guī)定其各種指標限值，作為電網(wǎng)運行和供用電合同中相應(yīng)條款的依據(jù)。 電能質(zhì)量標準只針對電網(wǎng)中特定點上傳導性干擾指標（頻率除外）。,（2）在限值上，電能質(zhì)量標準受制于電磁兼容性標準，一般不應(yīng)超過它，因此電能質(zhì)量指標限值和電磁兼容中的發(fā)射總限值（在中、高壓系統(tǒng)為規(guī)劃值）概念等同 。 （3）為了電氣產(chǎn)品的貿(mào)易和交流，IEC制定的電磁兼容性標準是國際性的，各國基本上通用。而電能質(zhì)量標準則不然，并不強求統(tǒng)一。 （4）作為電能質(zhì)量一個基本指標供電電壓偏差，并未包括在電磁兼容性的低頻傳導騷擾指標范圍內(nèi)。,2.2 與電能質(zhì)

4、量有關(guān)的IEC標準,表1 與電能質(zhì)量有關(guān)的IEC 61000系列標準及對應(yīng)的國家標準,3 IEC關(guān)于低頻傳導方面的兼容水平規(guī)定（見表2）,圖1 公用電網(wǎng)中紋波控制系統(tǒng)的Meister曲線 目前許多國家的電能質(zhì)量標準中有的指標直接采用了IEC的兼容水平，例如低壓電壓諧波的規(guī)定就是如此。這意味著設(shè)備對諧波的耐受裕度（即抗擾度）應(yīng)由產(chǎn)品制造考慮，而不在諧波的電能質(zhì)量標準中預留。,4 美國電磁兼容和電能質(zhì)量標準,表3 美國IEEE電能質(zhì)量標準（1990年以后）,從表3可以看出，美國對電能質(zhì)量領(lǐng)域標準化工作起步較早，涉及面較廣，和IEC 61000標準相比，雖然系統(tǒng)性方面欠缺一些，但內(nèi)容上有一定的互補性

5、，表現(xiàn)在：針對敏感負荷供電，已發(fā)布多項標準（見表3中NO4，8，10）；對于電能質(zhì)量測量給予相當?shù)年P(guān)注（見NO7，15，16，18）；對諧波標準補充了實施導則（見NO9，14）；對于電能質(zhì)量改善措施，制定了不少規(guī)程和導則（見NO2，5，12，17，2225）；涉及電能質(zhì)量術(shù)語、分析和關(guān)鍵的理論問題也制定了一些導則或標準（見NO1，13，20）。針對分布式電源的發(fā)展，制定了相關(guān)互聯(lián)標準（見NO.21）；為智能電網(wǎng)的發(fā)展，制定了系列標準（見NO26）。,5 歐洲配電網(wǎng)的電能質(zhì)量規(guī)定7,結(jié)合歐盟國家特點制定電能質(zhì)量標準主要是EN50160，此標準的規(guī)定見表4。 表4 歐盟公用配電網(wǎng)供電電壓的特性（摘

6、要）,圖2 公用低壓和中壓配電網(wǎng)中信號頻率的電壓水平,6 我國電能質(zhì)量標準概況,至今由國內(nèi)標準化技術(shù)委員會及相關(guān)行業(yè)標委會組織制定的電能質(zhì)量方面主要標準有： （1）電能質(zhì)量指標國家標準八項：供電電壓偏差（GB/T 12325-2008）；電壓波動和閃變（GB/T 12326-2008）；公用電網(wǎng)諧波（GB/T 14549-1993）；三相電壓不平衡（GB/T 15543-2008）；電力系統(tǒng)頻率偏差（GB/T 15945-2008); 暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓（GB/T 18481-2001）；公用電網(wǎng)間諧波（GB/T 24337-2009）； 電能質(zhì)量 電壓暫降與短時中斷（正在制定中）,（2）

7、電能質(zhì)量測量國家標準一項：電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備通用要求（GB/T 19862-2005）。 （3）相關(guān)設(shè)備的國家標準一項：半導體變流器與供電系統(tǒng)的兼容及干擾防護導則（GB/T 10236-2006）。 （4）分布式電源接入電網(wǎng)的國家標準三項：地熱電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定（GB/T 19962-2005）；風電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定（GB/T 19963-2011）； 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定（GB/Z 19964-2005）。分布式電源配網(wǎng)并網(wǎng)標準(2012國家標準計劃） （5）電能質(zhì)量治理設(shè)備（裝置）國家標準四項：靜止型無功功率補償裝置（SVC）現(xiàn)場試驗（GB/T 20297-2006）；

8、靜止型無功功率補償裝置（SVC）功能特性（GB/T 20298-2006）；輸配電系統(tǒng)靜止無功補償器用晶閘管閥的試驗（GB/T 20995-2007）。高壓濾波裝置設(shè)計與應(yīng)用導則（GB/T 26868-2011）。,（6）能源行業(yè)國家標準八項（正在制定中） 電能質(zhì)量現(xiàn)象分類 電能質(zhì)量控制設(shè)備特性要求 通則 配網(wǎng)動態(tài)無功諧波綜合補償裝置 交流電弧爐供電技術(shù)導則 第1部分：通則 交流電弧爐供電技術(shù)導則 第2部分：供電設(shè)計與技術(shù) 交流電弧爐供電技術(shù)導則 第3部分：電能質(zhì)量測試評估技術(shù) 交流電弧爐供電技術(shù)導則 第4部分：電能質(zhì)量控制技術(shù) 交流電弧爐供電技術(shù)導則 第5部分：供電運行技術(shù),（7）電能質(zhì)量行

9、業(yè)標準計有二十三項：高壓靜止無功補償裝置（DL/T 1010.11010.5-2006）；電能質(zhì)量測試分析儀檢定規(guī)程（DL/T 1028-2006）；電能質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督規(guī)程（DL/T 1053-2007）；電能質(zhì)量術(shù)語（報批稿）；電能質(zhì)量監(jiān)測裝置運行規(guī)程（報批稿）；電能質(zhì)量監(jiān)測裝置技術(shù)規(guī)程（報批稿）；串聯(lián)電容器補償裝置 一次設(shè)備預防性試驗規(guī)程（DL/T 366-2010）；串聯(lián)電容器補償裝置 控制保護系統(tǒng)現(xiàn)場檢驗規(guī)程（DL/T 365-2010）；低壓有源電力濾波裝置（報批稿）；鏈式STATCOM系列標準（報批稿）；11 電能質(zhì)量評估技術(shù)導則（制定中）；12 電壓監(jiān)測儀使用技術(shù)條件（DL/T 5

10、00-2009）；13 低壓無功功率動態(tài)補償裝置（JB/T 10695-2007）；14 配電網(wǎng)靜止同步補償裝置技術(shù)規(guī)范（報批稿）；15 電力系統(tǒng)電能質(zhì)量技術(shù)管理規(guī)定（報批稿）；16 固態(tài)切換開關(guān)技術(shù)規(guī)范（報批稿）； 17 動態(tài)電壓恢復器技術(shù)規(guī)范（報批稿）。,18 低壓晶閘管投切濾波裝置技術(shù)規(guī)范（DL/T 379-2010）；19 高壓并聯(lián)電容器使用技術(shù)條件（DL/T 8400-2003）；20 高壓并聯(lián)電容器裝置使用技術(shù)條件（DL/T 604-2009）；21 低壓并聯(lián)電容器裝置使用技術(shù)條件（DL/T 842-2003）；22 35kV220kV變電站無功補償設(shè)計技術(shù)規(guī)定（DL/T 5242

11、-2010）； 23 330kV 750kV變電站無功補償設(shè)計技術(shù)規(guī)定（DL/T 5014-2010）。,7 關(guān)于完善我國電能質(zhì)量標準體系若干建議,2004年，全國電壓電流等級和頻率標準化技術(shù)委員會秘書處主持完成了電能質(zhì)量標準體系完善化研究，該項目是由國家發(fā)改委下達的。研究報告提出的電能質(zhì)量標準框架如下8：（1）術(shù)語；（2）限值和基本要求系列標準，包括以下十個指標；供電電壓偏差；電力系統(tǒng)頻率偏差；諧波（包括間諧波）；電壓不平衡度；電壓波動和閃變；電壓暫升、暫降；短時和長時斷電；暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓；電壓波形缺口；信號電壓；（3）監(jiān)視、測量、評估方法系列標準；（4）監(jiān)視、測量、分析儀器設(shè)備系列

12、標準；,（5）電能質(zhì)量控制裝置及應(yīng)用導則系列標準：包括用于吸收電網(wǎng)諧波、改善電網(wǎng)靜態(tài)和動態(tài)電能質(zhì)量特性的設(shè)備、裝置及其應(yīng)用的標準，例如：靜止無功補償裝置（SVC）；串聯(lián)補償裝置（SC）；無源濾波兼無功補償裝置（PF）；晶閘管投切電容器或電抗器（TSC或TSR）；有源電力濾波器（APF）；靜止無功發(fā)生器（SVG）等。（6）電能質(zhì)量管理的系列標準，此系列標準需結(jié)合電力監(jiān)管體制的改革和完善，在不斷總結(jié)國內(nèi)外電力市場運行經(jīng)驗基礎(chǔ)上逐漸形成。,8 總結(jié),電能質(zhì)量標準化工作隨著電能質(zhì)量重要性的提高，電能質(zhì)量產(chǎn)業(yè)的崛起，智能電網(wǎng)的建設(shè)，分布式電源接網(wǎng)以及電力市場的發(fā)展，受到廣泛的關(guān)注。本文論述了近年來國外電

13、能質(zhì)量標準的一些新進展。主要介紹了IEC 61000系列標準、美國IEEE和歐洲相關(guān)標準，以及國內(nèi)電能質(zhì)量標準的現(xiàn)狀，并提出進一步完善的建議，可供相關(guān)專業(yè)人員參考。,參考文獻,1 姚世全等. 電磁兼容標準實施指南（M）. 北京：中國標準出版社，1999 2 林海雪. 談IEC 61000系列標準文件對電網(wǎng)諧波國標的指導作用（J）. 電力設(shè)備，2003，4（2）： 4548 3 IEC: Technical Committee No8: System Aspects of Electrical Energy SupplyR, 2003-06-27 4 IEC：Report on the activity of AHG3 of TC8：“Characteristics of energy supplied”R, 2004-09-17 5 IEC：Technical Report IEC/TR 62510 “Standardizing the characteristics of electricity”S, Edition 1.0 200