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>> 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)電能質(zhì)量分析 光伏電站并網(wǎng)管理分析 光伏發(fā)電站電能質(zhì)量狀況分析 大型并網(wǎng)光伏電站對電網(wǎng)的影響分析 大型并網(wǎng)光伏發(fā)電站選址分析 中節(jié)能尚德石嘴山10MW光伏電站電能質(zhì)量情況分析 光伏電站接入電網(wǎng)對電能質(zhì)量的影響 某20MWp地面并網(wǎng)光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)及經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 具有電能質(zhì)量調(diào)節(jié)功能的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)研究進(jìn)展 光伏發(fā)電并網(wǎng)的電能計(jì)量問題研究 石嘴山地區(qū)光伏電站并網(wǎng)發(fā)電安全分析及對策 太陽能光伏發(fā)電與船舶電站并網(wǎng)系統(tǒng)的孤島效應(yīng)分析 光伏電站并網(wǎng)的繼電保護(hù)和安自裝置配置分析 關(guān)于如何解決光伏電站并網(wǎng)環(huán)節(jié)問題的分析 關(guān)于大型并網(wǎng)光伏電站的電氣設(shè)計(jì)分析 淺談大型并網(wǎng)光伏電站系統(tǒng)設(shè)計(jì) 大型并網(wǎng)光伏電站關(guān)鍵技術(shù)綜述 影響并網(wǎng)光伏電站發(fā)電量的因素 淺談地面并網(wǎng)光伏電站電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn) 光伏電站并網(wǎng)技術(shù)問題探析 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：，2016-02-05.

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論文摘要：結(jié)合實(shí)際闡述電能質(zhì)量的幾種改善方法與措施；無源濾波器、有源濾波器、靜止型無功補(bǔ)償裝置，介紹了它們的基本組成和原理，這些方法可以有效地解決穩(wěn)態(tài)時(shí)的電壓質(zhì)量問題；文章還就電能質(zhì)量技術(shù)的改進(jìn)與提高，提出系統(tǒng)化綜合補(bǔ)償技術(shù)是解決電能質(zhì)量問題的“治本”途徑，以解決動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問題。

一、電能質(zhì)量指標(biāo)

電能質(zhì)量的定義：導(dǎo)致用戶設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差。這個(gè)定義簡單明晰，概括了電能質(zhì)量問題的成因和后果。隨著基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制設(shè)備與電子裝置的廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)中用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，即變頻裝置、電弧爐煉鋼、電氣化鐵道等非線性、沖擊性負(fù)荷造成對電能質(zhì)量的污染與破壞，而電能作為商品，人們會(huì)對電能質(zhì)量提出更高的要求，電能質(zhì)量已逐漸成為全社會(huì)共同關(guān)注的問題，有關(guān)電能質(zhì)量的問題已經(jīng)成為電工領(lǐng)域的前沿性課題，有必要對其相關(guān)指標(biāo)與改善措施作討論和分析。

電能質(zhì)量指標(biāo)是電能質(zhì)量各個(gè)方面的具體描述，不同的指標(biāo)有不同的定義，參考IEC標(biāo)準(zhǔn)、從電磁現(xiàn)象及相互作用和影響角度考慮給出的引起干擾的基本現(xiàn)象分類如下：

(1)低頻傳導(dǎo)現(xiàn)象：諧波、間諧波、電壓波動(dòng)、電壓與電流不平衡，電壓暫降與短時(shí)斷電，電網(wǎng)頻率變化，低頻感應(yīng)電壓，交流網(wǎng)絡(luò)中的直流；(2)低頻輻射現(xiàn)象：磁場、電場；(3)高頻傳導(dǎo)現(xiàn)象：感應(yīng)連續(xù)波電壓與電流，單向瞬態(tài)、振蕩瞬態(tài)；(4)高頻輻射現(xiàn)象：磁場、電場、電磁場(連續(xù)波、瞬態(tài))；(5)靜電放電現(xiàn)象。

對于以上電力系統(tǒng)中的電磁現(xiàn)象，穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象可以利用幅值、頻率、頻譜、調(diào)制、缺口深度和面積來描述，非穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象可利用上升率、幅值、相位移、持續(xù)時(shí)間、頻譜、頻率、發(fā)生率、能量強(qiáng)度等描述。

保障電能質(zhì)量既是電力企業(yè)的責(zé)任，供電企業(yè)應(yīng)保證供給用戶的供電質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)也是用戶(擁有干擾性負(fù)荷)應(yīng)盡的義務(wù)，即用戶用電不得危害供電；安全用電；對各種電能質(zhì)量問題應(yīng)采取有效的措施加以抑制。

電能質(zhì)量指標(biāo)國內(nèi)外大多取95％概率值作為衡量依據(jù)，并需指明監(jiān)測點(diǎn)，這些指標(biāo)特點(diǎn)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(yùn)行，而且應(yīng)具備承受短時(shí)超標(biāo)運(yùn)行的能力。

二、電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

綜合新頒布的電磁兼容國家標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)達(dá)國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，中低壓電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分5大類13個(gè)指標(biāo)。

(1)頻率偏差：包括在互聯(lián)電網(wǎng)和孤立電網(wǎng)中的兩種；

(2)電壓幅值：慢速電壓變化(即電壓偏差)；快速電壓變化(電壓波動(dòng)和閃變)；電壓暫降(是由于系統(tǒng)故障或干擾造成用戶電壓短時(shí)間(10ms～lmin)內(nèi)下降到90％的額定值以下，然后又恢復(fù)到正常水平，會(huì)使用戶的次品率增大或生產(chǎn)停頓)；短時(shí)斷電(又稱電壓中斷，是由于系統(tǒng)故障跳閘后造成用戶電壓完全喪失(3min，電壓中斷使用戶生產(chǎn)停頓，甚至混亂)；長時(shí)斷電；暫時(shí)工頻過電壓；瞬態(tài)過電壓；

(3)電壓不平衡；

(4)電壓波形：諧波電壓；間諧波電壓；(由較大的波動(dòng)或沖擊性非線性負(fù)荷引起，如大功率的交一交變頻，間諧波的頻率不是工頻的整數(shù)倍，但其危害等同于整數(shù)次諧波)。

(5)信號電壓(在電力傳輸線上的高頻信號，用于通信和控制)

三、電能質(zhì)量污染的治理

1、治理的基礎(chǔ)性工作

首先要掌握供電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，對電能質(zhì)量開展實(shí)時(shí)監(jiān)測，以掌握其動(dòng)態(tài)；第二是分析診斷其變化，即在詳細(xì)分析電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用仿真軟件對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的固有諧振特性進(jìn)行計(jì)算與分析，排除虛假的諧波干擾；第三是開展系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)和改造，變電站的設(shè)計(jì)和投運(yùn)以及新的電力用戶投運(yùn)之前都要進(jìn)行諧波源負(fù)荷及電能質(zhì)量要求等方面的技術(shù)咨詢，線路網(wǎng)絡(luò)改造和建設(shè)也要結(jié)合運(yùn)行負(fù)荷的特點(diǎn)和措施，以降低線損，降低設(shè)備損失事故，最后才是開展濾波裝置或無功補(bǔ)償裝置的研制、調(diào)試和現(xiàn)場測試，以了解治理后的效果，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

2、SVC裝置

近些年來發(fā)展起來的SVC裝置是一種快速調(diào)節(jié)無功功率的裝置，已成功地用于電力、冶金、采礦和電氣化鐵道等沖擊性負(fù)荷的補(bǔ)償，它可使所需無功功率作隨機(jī)調(diào)整，從而保持在非線性、沖擊性負(fù)荷連接點(diǎn)的系統(tǒng)電壓水平的恒定。

Qi＝QD+QL-Qc(2)

式(2)中Qi、QD、QL、Qc分別為：系統(tǒng)公共連接點(diǎn)的無功功率、負(fù)荷所需的無功功率、可調(diào)(可控)電抗器吸收的無功功率、電容器補(bǔ)償裝置發(fā)出的無功功率，單位均為kvar。

當(dāng)負(fù)荷產(chǎn)生沖擊無功QD時(shí)，將引起

Qi＝QD+QL+Qc(3)

其中Qc=0，欲保持QC不變，即Qi＝0，則QD＝-QL，即SVC裝置中感性無功功率隨沖擊負(fù)荷無功功率作隨機(jī)調(diào)整，此時(shí)電壓水平能保持恒定不變。

SVC由可控支路和固定(或可變)電容器支路并聯(lián)而成，主要有四種型式：

(1)可控硅閥控制空芯電抗器型(稱TCR型)SVC，它用可控硅閥控制線性電抗器實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)的無功功率調(diào)節(jié)，它具有反應(yīng)時(shí)間快(5～20ms)、運(yùn)行可靠、無級補(bǔ)償、分相調(diào)節(jié)，能平衡有功，適用范圍廣，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。TCR裝置還能實(shí)現(xiàn)分相控制，有較好的抑制不對稱負(fù)荷的能力，因而在電弧爐系統(tǒng)中采用最廣泛，但這種裝置采用了先進(jìn)的電子和光導(dǎo)纖維技術(shù)，對維護(hù)人員要專門培訓(xùn)提高維護(hù)水平。

(2)可控硅閥控制高阻抗變壓器型(TCT型)，優(yōu)點(diǎn)與TCR型差不多，但高阻抗變壓器制造復(fù)雜，諧波分量也略大一些。由于有油，要求一級防火，只宜布置在一層平面或戶外，容量在30Mvar以上時(shí)價(jià)格較貴，不能得到廣泛采用。

(3)可控硅開關(guān)控制電容器型(TSC)：分相調(diào)節(jié)、直接補(bǔ)償、裝置本身不產(chǎn)生諧波，損耗小，但是它是有級調(diào)節(jié)，綜合價(jià)格比較高。

(4)自飽和電抗器型(SSR型)：維護(hù)較簡單，運(yùn)行可靠，過載能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，降低閃變效果好，但其噪音大，原材料消耗大，補(bǔ)償不對稱電爐負(fù)荷自身產(chǎn)生較大諧波電流，無平衡有功負(fù)荷的能力。

3、無源濾波裝置

該裝置由電容器、電抗器，有時(shí)還包括電阻器等無源元件組成，以對某次諧波或其以上次諧波形成低阻抗通路，以達(dá)到抑制高次諧波的作用；由于SVC的調(diào)節(jié)范圍要由感性區(qū)擴(kuò)大到容性區(qū)，所以濾波器與動(dòng)態(tài)控制的電抗器一起并聯(lián)，這樣既滿足無功補(bǔ)償、改善功率因數(shù)，又能消除高次諧波的影響。

4、有源濾波器

雖然無源濾波器具有投資少、效率高、結(jié)構(gòu)簡單及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)階段廣泛用于配電網(wǎng)中，但由于濾波器特性受系統(tǒng)參數(shù)影響大，只能消除特定的幾次諧波，而對某些次諧波會(huì)產(chǎn)生放大作用，甚至諧振現(xiàn)象等因素，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，人們將濾波研究方向逐步轉(zhuǎn)向有源濾波器(ActivePowerFliter，縮寫為APF)。

APF即利用可控的功率半導(dǎo)體器件向電網(wǎng)注入與諧波源電流幅值相等、相位相反的電流，使電源的總諧波電流為零，達(dá)到實(shí)時(shí)補(bǔ)償諧波電流的目的。它與無源濾波器相比，有以下特點(diǎn)：

a.不僅能補(bǔ)償各次諧波，還可抑制閃變，補(bǔ)償無功，有一機(jī)多能的特點(diǎn)，在性價(jià)比上較為合理；

b.濾波特性不受系統(tǒng)阻抗等的影響，可消除與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振的危險(xiǎn)；

c.具有自適應(yīng)功能，可自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償變化著的諧波，即具有高度可控性和快速響應(yīng)性等特點(diǎn)。

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【關(guān)鍵詞】電能質(zhì)量分析儀 諧波檢測 不確定度分析

在這幾年時(shí)間中，由于科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，電力系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生了許多非線性元件，同時(shí)也形成了較多質(zhì)量方面的問題。而在這些問題中，最為重要的內(nèi)容是諧波問題，所以諧波測量準(zhǔn)確性也因此被越來越多的人關(guān)注。就電能質(zhì)量分析儀諧波測量模塊來說，普遍是通過快速傅里葉變換來達(dá)到目的。同時(shí)算法本身也存在頻譜泄露現(xiàn)象以及柵欄效應(yīng)，并且還能夠采用增強(qiáng)頻譜分辨率的手段進(jìn)一步降低柵欄效應(yīng)。所以國家標(biāo)準(zhǔn)明確提出，儀器諧波在測量過程內(nèi)，使用的頻譜分析長度必須保證為十個(gè)周期，同時(shí)方式也一直為矩形加權(quán)。根據(jù)該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)了解到，其更加注重諧波分析對應(yīng)的分析率，并需要相關(guān)儀器增強(qiáng)同步性，進(jìn)而降低頻譜泄露現(xiàn)象。

1 諧波測量算法原理與方法

1.1 加窗算法原理

加窗算法產(chǎn)生的主要原因是因?yàn)轭l譜泄露，進(jìn)而產(chǎn)生測量誤差。而頻譜泄露內(nèi)部的信號普遍都不是F的倍數(shù)，這時(shí)就能夠從兩個(gè)不同方面展開研究：首先經(jīng)由采樣頻率出現(xiàn)的轉(zhuǎn)變促使信號內(nèi)部現(xiàn)存頻率不在F整數(shù)倍上；其次使用非整周期截?cái)嗟姆绞?，促使F出現(xiàn)極大的轉(zhuǎn)變。

依照不同窗函數(shù)自身特點(diǎn)及主瓣過渡寬帶針對性掌握矩形窗向?qū)?yīng)的頻率分辨率在相對較高的水平，不過阻帶衰減則較為緩慢，甚至具備一定的泄露。在大多數(shù)環(huán)境內(nèi)，巴特利窗、哈明窗以及漢寧窗普遍都屬于主瓣寬度數(shù)值的兩倍左右，同時(shí)其頻譜分辨率以及阻帶衰減速度都與矩形窗情況相反，并對泄漏現(xiàn)象存在一定的抑制作用。根據(jù)上述分析得到的優(yōu)缺點(diǎn)，當(dāng)前大量廠商普遍都使用漢寧窗展開生產(chǎn)。

1.2 頻譜分析長度檢測方法

按照文章之前對加窗算法原理展開的研究能夠知道，與國家標(biāo)準(zhǔn)一致的儀器諧波測量必須具備針對F整數(shù)倍頻點(diǎn)進(jìn)行分辨的能力，而非整數(shù)倍頻率則不能夠順利展開分辨工程，進(jìn)而形成頻譜泄露現(xiàn)象。

通過矩形窗展開研究的過程內(nèi)，需要對頻譜分析長度展開檢測，明確T的具體值是否為10周波，該標(biāo)準(zhǔn)也能夠直接視為檢測頻譜分辨率是否能夠達(dá)到5Hz。在通過漢寧窗加權(quán)的過程內(nèi)，若F對應(yīng)5Hz，對么測量得到的頻譜分析長度則必須對應(yīng)是20周期。因此需要通過檢測的方式來決定具體方法的使用。在展開分組算法的時(shí)，檢測結(jié)果也會(huì)發(fā)生相應(yīng)轉(zhuǎn)變，因此需要設(shè)計(jì)下述檢測計(jì)劃：

（1）針對儀器諧波展開進(jìn)一步精度測量工作；

（2）保證儀器頻率分辨達(dá)到5Hz；

（3）按照分辨率檢測得到的結(jié)果，分析電能質(zhì)量分析儀具體應(yīng)該使用的方式。

2 數(shù)學(xué)模型

通過儀器上測量的實(shí)際結(jié)果與有股那標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行針對性比較，得出下述內(nèi)容：

在本公式中：d代表儀器測量的精準(zhǔn)程度；ih表示的含義則是第N次諧波電波測量完成之后得到的實(shí)際測量數(shù)值；而ihN表示的含義則是第N次諧波電流對應(yīng)定值。

除此之外，d表示的含義是非正弦電壓信號下第N次諧波電流測量值中相對基波之間產(chǎn)生的誤差，最后ih則表示測量過程中，某一次諧波電流出現(xiàn)的測量不確認(rèn)度。

3 分析不確定度發(fā)生原因

目前測量得到結(jié)果內(nèi)產(chǎn)生的不確定主要涵蓋以下幾種來源：測量的環(huán)境、方式、設(shè)備以及測量人員。針對文章研究過程中出現(xiàn)的測量不確定性，其發(fā)生原因?yàn)椋阂驗(yàn)楸粰z電能質(zhì)量分析儀器在測量過程中發(fā)生的重復(fù)性，使得標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)確定性不顯著的分量uA，并且主要通過A類方式進(jìn)行評定；因?yàn)閷?shí)際電能質(zhì)量分析儀在分辨率方面出現(xiàn)的不確定度分量uIB1、uUB1，運(yùn)用B類方式進(jìn)行評定；最后由于校準(zhǔn)儀器精準(zhǔn)度等級實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的不確定分量uIB2、uUB2，一般使用B類方式進(jìn)行評定。

4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

（1）針對性測量重復(fù)性引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量結(jié)果，分別用uIA、uUA表示

基于重復(fù)性條件，針對性進(jìn)行10次實(shí)驗(yàn)，同時(shí)保證實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)諧波電流值維持在0.5A，諧波電壓值維持在5%，最后獲取的被檢儀器諧波電流值的結(jié)果及諧波電壓含有率結(jié)果如表1內(nèi)容所示。

經(jīng)由貝塞爾公式計(jì)算結(jié)果得出的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uIA、uUA表示為以下內(nèi)容：

（2）基于電能質(zhì)量分析儀實(shí)際分辨率差異性導(dǎo)致的不確定度分量uIB1、uUB1

本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的電能質(zhì)量分析儀主要為Fluke435A電能質(zhì)量分析儀，其現(xiàn)有分辨率為0.001，與均勻分布原則相吻合，其包含因子，所以實(shí)際測量過程中，分辨率準(zhǔn)確度引入產(chǎn)生的絕對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為下述內(nèi)容：

（3）基于電能質(zhì)量分析儀精準(zhǔn)度等級引入實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的不確定度分量uIB2、uUB2

本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的電能質(zhì)量分析儀主要為Fluke435A電能質(zhì)量分析儀，其諧波電流及電壓的精準(zhǔn)度波動(dòng)范圍為±0.2%，與均勻分布原則吻合，其包含因子，實(shí)際測量諧波電流值半寬為=0.01A。諧波電壓半寬為=0.2v，所以實(shí)際測量過程中，儀器自身精準(zhǔn)度等級引入實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的不確定度為以下內(nèi)容：

5 不確定度評定拓展以及最佳估計(jì)值

正常情況下，被檢儀器的諧波電流值在測量過程中，其所得到的最佳估計(jì)值往往會(huì)采取平均數(shù)，而本次實(shí)驗(yàn)中最佳估計(jì)值數(shù)值為0.50055A，此外被檢儀器所選取的諧波電壓最佳估計(jì)值同樣也是選擇算數(shù)平均值，而其最佳估計(jì)值數(shù)值為5.0005%V。

若置信概率維持在95%水平時(shí)，通過t分布表的查詢結(jié)果得出，最終=1.96，那么最終得到的諧波電流極其電壓擴(kuò)展不確定度內(nèi)容為一下內(nèi)容：

=1.96×0.0083=0.01627，

=1.96×0.01214=0.02379。

6 結(jié)語

根據(jù)本文研究得到電能質(zhì)量分析儀諧波電壓以及電流最佳估計(jì)值應(yīng)該是5.0005%V以及0.50055A，而對應(yīng)的擴(kuò)展不確定度則是0.02379以及0.01627。根據(jù)比較能夠知道最終數(shù)據(jù)對應(yīng)的絕對值差值普遍低于0.0368%，而這里分析的電能質(zhì)量分析儀測量不確定度的評定應(yīng)該屬于合格范圍內(nèi)。

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關(guān)鍵詞：供配電系統(tǒng) 電能質(zhì)量 有效控制 分析

前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活與工業(yè)生產(chǎn)對電能的需求量和質(zhì)量與日俱增，電網(wǎng)中的總電流不斷增大，需要使用大容量的變壓器、電器設(shè)備及導(dǎo)線才能滿足供配電系統(tǒng)的要求，用戶端電量測量儀器、電器啟動(dòng)控制設(shè)備的尺寸和規(guī)格也要相應(yīng)增大。為了降低電能在傳輸過程中的能量損耗，提高供電系統(tǒng)的工作效率，筆者結(jié)合多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析了影響供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量的原因，并提出了一些切實(shí)可行的改進(jìn)的措施，供大家參考。

一、影響供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量的原因分析

一般情況下，導(dǎo)致供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量不高的原因有多種，主要包括電壓波動(dòng)、電壓偏差、電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電壓降、高次諧波等等，要想尋找有效的控制策略，必須從這幾個(gè)方面入手，弄清原因。

（1）電壓波動(dòng)的影響。當(dāng)用戶端的用電量負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，電網(wǎng)電壓就會(huì)發(fā)生波動(dòng)，波動(dòng)的強(qiáng)度由電波動(dòng)幅度和頻率來決定。如果用戶端的波動(dòng)負(fù)荷在系統(tǒng)阻抗上引起電壓波動(dòng)，系統(tǒng)的阻抗就會(huì)迅速增大，從而增加系統(tǒng)的電壓損耗并影響電能的質(zhì)量。此外，電壓波動(dòng)會(huì)影響到電機(jī)的正常啟動(dòng)，如同步電機(jī)會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子振動(dòng)、照明設(shè)備發(fā)生明顯閃爍等，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致一些電器設(shè)備不能正常工作。

（2）電壓偏差的影響。電壓是影響電能傳輸質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，電壓質(zhì)量直接關(guān)系到傳輸線路的損耗量、電網(wǎng)的穩(wěn)定性和供配電系統(tǒng)的安全性。電壓偏差是指供配電系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)各部分的實(shí)際電壓相對于額定電壓的差值，這種偏差主要是由線路損耗引起的。根據(jù)國家頒布的相關(guān)規(guī)則制度，最大允許電壓偏差不應(yīng)該超過以下標(biāo)準(zhǔn)：10千伏以下的三相供電電壓偏差值應(yīng)該控制在±7%，30千伏以上供電電壓，電壓正負(fù)偏差絕對值之和應(yīng)該小于10%，220伏單向供電電壓應(yīng)為+7%和-10%之間。

（3）電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電壓降的影響。電機(jī)啟動(dòng)方式分為降壓啟動(dòng)和全壓啟動(dòng)兩種，當(dāng)電機(jī)全壓啟動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生沖擊轉(zhuǎn)矩，引起配電線路上強(qiáng)烈的電壓降，而且會(huì)出現(xiàn)很大的啟動(dòng)電流，威脅電器設(shè)備的安全性能，但全壓啟動(dòng)具有經(jīng)濟(jì)、啟動(dòng)簡單、可靠等優(yōu)點(diǎn)。降壓啟動(dòng)需要借助自耦變啟動(dòng)器或者三角啟動(dòng)器來啟動(dòng)，它操作簡單，電流性能穩(wěn)定，但轉(zhuǎn)矩特性很差，不適合有載啟動(dòng)的場合。

（4）高次諧波的影響。當(dāng)用電設(shè)備向電網(wǎng)輸出50Hz以上頻率的電流時(shí)，供電系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)高次諧波，由于硅整流設(shè)備的普及和大量非線性負(fù)荷的增加，越來越多的高次諧波輸向供電電網(wǎng)，容易導(dǎo)致電能傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障：使晶閘管整流裝置不能有效工作；降低電力電纜的容量，損壞電力電容器；降低變壓器容量，增加系統(tǒng)的電能損耗。

二、改善供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量的有效控制策略分析

（1）減小電壓波動(dòng)的措施

從保證電能質(zhì)量的角度來考慮，一定要設(shè)法采取措施抑制電壓波動(dòng)和閃變現(xiàn)象：對大功率電弧爐和中高頻加熱設(shè)備，采用專用變壓器對其供電；對大型沖擊負(fù)荷，可以設(shè)置靜止無功補(bǔ)償裝置來吸收沖擊負(fù)荷；當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)嚴(yán)重電壓波動(dòng)時(shí)，可以切除或者減小引起波動(dòng)的負(fù)荷；對于負(fù)荷變動(dòng)頻繁的大型電氣設(shè)備，可以考慮采取專用變壓器和專用線路對其供電。

（2）改變電壓偏差的措施

改善電壓偏差是提高供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量的有效方法，我們可以從以下幾個(gè)方面著手，第一，合理減小系統(tǒng)各部分的阻抗，減小輸電線路的長度，增加導(dǎo)線和電纜的橫截面積，盡可能的用電纜來替代架空線路；第二，選用合理實(shí)用的電壓分接頭和電壓器變比，加強(qiáng)對變壓器的技術(shù)管理，降低損耗。分接頭能通過變壓器變比來調(diào)整最大負(fù)荷時(shí)的電壓負(fù)偏差和最小負(fù)荷時(shí)的電壓正偏差。第三，增加高低壓補(bǔ)償設(shè)備，提高功率因素，降低電能輸送過程中的無功功率，如調(diào)整同步電機(jī)的勵(lì)磁電流、調(diào)節(jié)并聯(lián)補(bǔ)償電容的容量大小、對多臺單相或三相負(fù)荷不平衡線路安裝分相無功功率補(bǔ)償器。第四，將單回路供電變成雙回路方式，調(diào)整電壓偏差。

（3）減小電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電壓降

工礦企業(yè)的主要用電設(shè)備是風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備，對其選擇合理有效的啟動(dòng)方式能有效減小電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電壓降。當(dāng)?shù)蛪弘姍C(jī)降壓啟動(dòng)時(shí)，采用自耦變壓器啟動(dòng)，高壓電機(jī)降壓啟動(dòng)時(shí)，可采取水電阻降壓啟動(dòng)。如果被拖動(dòng)機(jī)械能夠承受電動(dòng)機(jī)全壓啟動(dòng)時(shí)的沖擊轉(zhuǎn)矩，就應(yīng)該采取全壓啟動(dòng)，它最可靠、最經(jīng)濟(jì)，并且操作簡單。

（4）減小高次諧波的危害

高次諧波容易造成電壓正弦波形畸變，影響系統(tǒng)的電能質(zhì)量，給各種用電設(shè)備和供電設(shè)備造成極大的傷害，我們要采取積極有效措施抑制高次諧波對電網(wǎng)系統(tǒng)的影響，如在用戶端進(jìn)線處加裝串聯(lián)電抗器，將換流變壓器加入到換流設(shè)備中，在諧波成分較多的線路中串聯(lián)若干單調(diào)諧或高速濾波支路等。

結(jié)言

總而言之，電能質(zhì)量直接關(guān)系到用戶切身利益和我國經(jīng)濟(jì)的總體效益，要想讓供配電系統(tǒng)在穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)合理的情況下運(yùn)行，就必須采取一些科學(xué)有效的技術(shù)，來提高電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量，更好的滿足人們生活和生產(chǎn)的需要。

參考文獻(xiàn)

篇5

關(guān)鍵詞：電能計(jì)量；計(jì)量技術(shù)；計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號：F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

前言

加強(qiáng)電力計(jì)量裝置的計(jì)量技術(shù)是當(dāng)前電力企業(yè)的發(fā)展趨勢，同時(shí)也是加強(qiáng)電力計(jì)量工作準(zhǔn)確性的必要手段。企業(yè)要提高經(jīng)濟(jì)效益，要延伸電力企業(yè)中計(jì)量部門的工作職能，保證計(jì)量裝置安全運(yùn)行和準(zhǔn)確計(jì)量，進(jìn)一步地提高互感器、電能表、表箱等的科技含量，更新自己工作范圍，深刻理解電力企業(yè)中電能計(jì)量的技術(shù)要求和內(nèi)涵，本著服務(wù)的意識更新自己觀念，防治竊電行為的發(fā)生，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化做好計(jì)量基礎(chǔ)。

1.電能計(jì)量技術(shù)的重要性

1.1、有效提高工作效率

現(xiàn)代電能計(jì)量裝置中的遠(yuǎn)程觀測系統(tǒng)就在計(jì)量出現(xiàn)一樣時(shí)，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)立即掌握具體信息，保證問題在第一時(shí)間得以解決，這樣不僅可以有效避免因時(shí)間施延造成的損失，而且可以有效地提高工作效率。與此同時(shí)，現(xiàn)代電能計(jì)量裝置的使用，可有效避免傳統(tǒng)工作中的發(fā)現(xiàn)問題不及時(shí)、監(jiān)測速度慢、準(zhǔn)確率低、解決時(shí)間長等不足，有效解決要人到現(xiàn)場造成的各種麻煩。有效地提高了工作人員的速度和效率，節(jié)省成本，提高效率、提升服務(wù)水平。

1.2、維護(hù)企業(yè)利益

竊電一直以來都給供電企業(yè)帶來了巨大的困擾，嚴(yán)重威脅到了供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。所以供電企業(yè)勢必要采取措施對之加以解決，防竊電裝置的安裝就是防止竊電的有效途徑、防竊電裝置能有效扼殺竊電現(xiàn)象、現(xiàn)代防竊電裝置主要有:電磁密碼鎖、防竊電鉛封、印鉗、防竊電計(jì)量箱、柜、防竊電電能表等，通過這系列設(shè)備促使竊電現(xiàn)象得到了一定程度的遏制，在維護(hù)供電企業(yè)利益的同時(shí)也有效保護(hù)了用戶的利益。盡管每次竊電者所竊取的電額數(shù)量并不是很多，但是量變引起質(zhì)變，長此以往就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)巨大的數(shù)據(jù)使供電企業(yè)蒙受損失。因此，唯有對電能計(jì)量設(shè)備進(jìn)行不斷的改進(jìn)與完善，對防竊電技術(shù)加以更為深入的研究，才能將竊電行為進(jìn)行嚴(yán)厲的遏制，使企業(yè)的利益與效益都能得以充分保障。

2.電能計(jì)量技術(shù)存在的問題

2.1、電能計(jì)量準(zhǔn)確性偏低

電能計(jì)量準(zhǔn)確性是計(jì)量工作的靈魂，長期以來，我國電能計(jì)量管理存在著計(jì)量準(zhǔn)確性偏低等問題。造成準(zhǔn)確性偏低的原因在于查表工作人員安全責(zé)任意識偏低，忽視了管理工作的重要性，導(dǎo)致電能計(jì)量結(jié)果與實(shí)際差別過大。另外，線路老化和故障也會(huì)使電能計(jì)量準(zhǔn)確性偏低，從而影響電力企業(yè)的健康運(yùn)行。

2.2、計(jì)量存在誤差

在電力計(jì)量中，有功電能的計(jì)量出現(xiàn)誤差。電力計(jì)量中的有功電能是三相四線系統(tǒng)，由三相三線二元件電度表來對電力進(jìn)行計(jì)量。三相中的每一相都能夠與零線相連，成為一個(gè)單相回路。如果負(fù)荷不平衡而導(dǎo)致了零序電壓的產(chǎn)生，零序電流流過零線，三相電流之和出現(xiàn)異常。而三相三線二元件電度表沒有對被零序電流消耗的功率進(jìn)行計(jì)算，在電力計(jì)量時(shí)就會(huì)少計(jì)電量。電阻過大造成計(jì)量誤差。在三相四線三元件電度表中，存在較大的中性線電阻，這就會(huì)造成電力計(jì)量的誤差。有些計(jì)量點(diǎn)雖然已經(jīng)開始使用三相四線三元件電度表，但電阻過大的情況依然會(huì)出現(xiàn)。這主要是由于施工失誤或者其他原因，中性線被斷開。這就造成接觸電阻和中性線電阻都過大，嚴(yán)重影響了電力計(jì)量的準(zhǔn)確性。

2.3、線損統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)確

抄表日期和定額都是嚴(yán)格規(guī)定的，抄表工作人員也是按照規(guī)定認(rèn)真執(zhí)行，不可隨便變更，正如平日每月看到抄表工作人員定時(shí)來抄表的情況一樣。然而這樣的情況就會(huì)導(dǎo)致購售電量和抄表的工作無法同一時(shí)間完成，而且李節(jié)變換和抄表的不同導(dǎo)致線損情況波動(dòng)較大，從而導(dǎo)致線損統(tǒng)計(jì)不夠準(zhǔn)確，出現(xiàn)虛增虛降的現(xiàn)象。

3.加強(qiáng)電能計(jì)量技術(shù)的問題

3.1、加強(qiáng)對技術(shù)和設(shè)備的更新

成功應(yīng)用智能技術(shù)在電能計(jì)量的領(lǐng)域發(fā)展里產(chǎn)生了促進(jìn)的作用，可以有效的促進(jìn)電能計(jì)量領(lǐng)域的設(shè)備與技術(shù)的更新，推動(dòng)新技術(shù)不斷的完善，從根本上解決以及改善存在的一些技術(shù)問題以及產(chǎn)品的缺陷另外，智能技術(shù)還改變了傳統(tǒng)于動(dòng)抄寫的方式，有效的防止了施工操作上不穩(wěn)定的因素這樣不僅改善了計(jì)量的準(zhǔn)確性以及可靠性，還實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程自動(dòng)抄寫，對實(shí)際運(yùn)行的狀況實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測，工作的效率有了極大的提高，電能計(jì)量領(lǐng)域的安全有了保障。

3.2、完善電力計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)

研發(fā)并推廣先進(jìn)的電力計(jì)量技術(shù)，能夠極大的改善電力計(jì)量不準(zhǔn)確的情況。電力計(jì)量裝置要對電能表、互感器和二次回路進(jìn)行科學(xué)的選擇，電能表的穩(wěn)定性和精確度都必須達(dá)標(biāo)，對于不符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的電能表要及時(shí)淘汰，并予以禁用。要引進(jìn)先進(jìn)的電力計(jì)量管理經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)，提高電力計(jì)量的技術(shù)水平，并建立符合實(shí)際的電力計(jì)量檢測體系。電力企業(yè)要在相關(guān)部門的指導(dǎo)下，不斷學(xué)習(xí)和引進(jìn)新技術(shù)和新產(chǎn)品，不斷對現(xiàn)有的電力計(jì)量工作進(jìn)行改進(jìn)，特別是要及時(shí)淘汰一表乘三和無表估算等落后的計(jì)量方法。在運(yùn)行管理中強(qiáng)化輪換和周檢。要對電壓電流互感器的合成誤差進(jìn)行管理，在二次負(fù)荷范圍內(nèi)可以對其進(jìn)行準(zhǔn)確度的控制。可以用誤差補(bǔ)償器和誤差互補(bǔ)的辦法來補(bǔ)償計(jì)量綜合誤差，提高電力計(jì)量的準(zhǔn)確性。

3.3、嚴(yán)格檢查電力計(jì)量裝置

電力計(jì)量裝置是供電部門和用電部門之間進(jìn)行交易的設(shè)備，一方面可以向用電設(shè)備提供用電數(shù)據(jù)的記錄，另外一個(gè)方面是供電部門監(jiān)控的工具。電能計(jì)量裝置的安裝需根據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督部門和電力部門的要求，嚴(yán)格遵循要求安裝。除了要重視計(jì)費(fèi)電能計(jì)量裝置的精確度，還要提高電流互感器和電壓互感器的準(zhǔn)確度。除此之外，盡管配置的電能計(jì)量用電流互感器的準(zhǔn)確度等級達(dá)到要求，但現(xiàn)場首次檢定及周期檢定工作不容忽視，對電流互感器和電壓互感器(如圖1所示)的準(zhǔn)確度要進(jìn)行現(xiàn)場檢測，改進(jìn)技術(shù)，保證精確度。電能計(jì)量裝備的精確度也要不斷提高，抗干擾能力和適應(yīng)性也要提高。

圖1：電壓互感器的原理結(jié)構(gòu)圖和接線圖

3.4、加強(qiáng)對電能計(jì)量的管理

資產(chǎn)管理如新購、庫存、校驗(yàn)的待用、運(yùn)行、拆毀、報(bào)廢等動(dòng)態(tài)管理；質(zhì)量分析監(jiān)督。如修校運(yùn)行中各類各廠電能表的故障分析、質(zhì)量監(jiān)督采購管理如招標(biāo)、定標(biāo)、驗(yàn)收(交接試驗(yàn))、抽樣、統(tǒng)計(jì)、分析；用戶高壓計(jì)量的電能計(jì)量裝置中電壓不大于其額定電壓的，電壓回路二次壓降誤差是綜合誤差的一部分，因此應(yīng)嚴(yán)格遵守電能計(jì)量裝置技術(shù)管理，做好PT二次回路壓降誤差的測試工作，在PT側(cè)的取樣電壓應(yīng)在電壓二次回路熔絲靠PT側(cè)抽取，防止忽略了熔斷器銅片彈普夾頭氧化，造成接觸電阻增大。發(fā)現(xiàn)壓降誤差超差的應(yīng)及時(shí)查明原因，并提出整改的意見和方案。負(fù)控裝置的安裝，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)失壓現(xiàn)象，是減少此類電量差錯(cuò)的有效手段。

結(jié)束語

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對于電力計(jì)量裝備的技術(shù)和發(fā)展速度的要求也在不斷的增加。要求跟蹤和分析技術(shù)的發(fā)展，必須要不斷的了解行業(yè)的動(dòng)態(tài)，研究相關(guān)的技術(shù)，不斷的提高專業(yè)的技術(shù)水平。加強(qiáng)對電能計(jì)量裝置的計(jì)量技術(shù)的分析，掌握現(xiàn)代電力發(fā)展現(xiàn)狀，從而促進(jìn)技術(shù)的提高和創(chuàng)新，推動(dòng)電力的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇6

[關(guān)鍵詞]電能 分析 改善

進(jìn)入21世紀(jì)，電能質(zhì)量(頻率、電壓、波形、不對稱度和各種瞬態(tài)的波動(dòng))問題將越來越受到重視，主要原因是：(1)用戶越來越注重供電質(zhì)量問題并能更清楚地認(rèn)識到斷電、電壓下跌、切換操作的瞬態(tài)擾動(dòng)等的后果：(2)裝有微機(jī)控制器和電力電子裝置的用電設(shè)備迅速增多，而這些設(shè)備對電能質(zhì)量的擾動(dòng)是很敏感的；(3)一些跨國公司或大型國有企業(yè)為增加其總生產(chǎn)率而安裝高效率設(shè)備。例如調(diào)速控制和功率因數(shù)校正裝置，這種做法的本身又造成了注入電力系統(tǒng)的諧波有所增加，最后不得不考慮其對電力系統(tǒng)的影響。電能質(zhì)量需要在概念上轉(zhuǎn)變，從“以電力部門的標(biāo)準(zhǔn)來評定”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙杂脩羲杏X到的為標(biāo)準(zhǔn)”。電能質(zhì)量不好會(huì)對用戶生產(chǎn)過程起破壞作用；相反，用戶的生產(chǎn)過程會(huì)影響電能質(zhì)量。因此，為改善電能質(zhì)量，用戶、電力公司和設(shè)備制造商之間的合作是十分需要的。下面就上述電能質(zhì)量指標(biāo)所涉及到的幾方面內(nèi)容作一些介紹。

1　頻率偏移

1.1　頻率過低

意味著輸出功率增加而輸入功率沒有改變時(shí)，或者輸入功率減少而輸出功率尚未改變時(shí)造成。它的影響主要有如下幾點(diǎn)：使發(fā)電機(jī)的出力受到限制；造成發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組和鐵心的溫度升高；使廠用電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，進(jìn)而引起機(jī)械出力下降；汽輪機(jī)低壓級葉片將會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)加大而導(dǎo)致裂紋；引起異步電動(dòng)機(jī)和變壓器激磁電流增加，從而使其所消耗的無功功率增加，進(jìn)而有可能惡化電力系統(tǒng)的電壓水平；對無線電廣播，電影制片等工作也有影響。

1.2　頻率過高

意味著輸出功率減少而輸入功率沒有改變時(shí)，或者輸入功率增加而輸出功率尚未改變時(shí)造成。它的影響主要有如下幾點(diǎn)：使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子承受過大的應(yīng)力；使與頻率有關(guān)的測控設(shè)備降低了其性能，甚至不能正常工作：引起系統(tǒng)中濾波器的失諧和電容器組發(fā)出的無功功率變化。

2　電壓偏移

2.1　長期電壓偏移

定義為持續(xù)時(shí)間超過1min，穩(wěn)態(tài)工頻電壓有效值超過規(guī)定限值的所有電壓偏移。

2.1.1　欠電壓

是指典型電壓幅值在(0.8-0.9)p.u之間。它的影響主要有如下幾點(diǎn)：將降低發(fā)電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，定子繞組的溫度可能升高；降低廠用電動(dòng)機(jī)的出力，而且使它的定子繞組溫度升高，加速絕緣老化，嚴(yán)重時(shí)甚至可能會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī)：使照明設(shè)備發(fā)光效率降低，如電壓降低5％時(shí)，其光通量將減少18％，電壓降低10％時(shí)，其光通量將減少30％；甚至有可能引起對燈光敏感的電子設(shè)備不能正常工作。

2.1.2　過電壓

是指典型電壓幅值在(1.1～1.2)p.u之間。它的影響主要有如下幾點(diǎn)：將損害電氣設(shè)備的絕緣，使變壓器、發(fā)電機(jī)等電氣設(shè)備工作在飽和狀態(tài)。從而引起激勵(lì)電流增加，設(shè)備過熱并產(chǎn)生有害的諧波電流：使定子鐵心部分磁通逸出軛部，在支持筋、機(jī)座、鹵壓板形成環(huán)路而產(chǎn)生渦流，從而使定子機(jī)座的這些結(jié)構(gòu)部件出現(xiàn)局部過熱，甚至熔化。

2.2　短期電壓偏移

2.2.1　電壓跌落

指的是工頻電壓降低到(0.1-0.9)p.u之間，持續(xù)時(shí)間在2s～1min之間的電壓質(zhì)量問題。瞬時(shí)性故障往往以電壓跌落開始，大電力負(fù)荷的投入、大容量電容器組的投入、大電機(jī)的起動(dòng)或多個(gè)電機(jī)的同時(shí)起動(dòng)都有可能引起鄰近負(fù)荷的電壓跌落：變電站內(nèi)某條配電線路的單相接地故障也有可能引起同母線的配電線路的電壓跌落。

2.2.2　失去電壓

指的是供電電壓或電流降到0.1p.u以下，持續(xù)時(shí)間不超過1min的電能質(zhì)量問題。失去電壓的主要原因是由于雷擊輸電線路或配電線路、樹木傾倒、刮風(fēng)等引起的電力系統(tǒng)瞬時(shí)性故障，也有可能是因?yàn)樵O(shè)備失效或控制裝置的誤動(dòng)作。對失去電壓和電壓跌落二者的重視是近年來的事情，主要原因是計(jì)算機(jī)的大規(guī)模應(yīng)用和自動(dòng)控制系統(tǒng)的不斷精細(xì)化。對于計(jì)算機(jī)操作來說，兩秒鐘的失去電壓或電壓跌落會(huì)造成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作紊亂，甚至有可能使計(jì)算機(jī)處理了幾個(gè)小時(shí)的數(shù)據(jù)丟失。對于一些大型跨國公司或國有企業(yè)而言，0.1s的失去電壓或電壓跌落就有可能引起大面積的產(chǎn)品質(zhì)量問題。實(shí)際上，失去電壓和電壓躍落超過兩個(gè)或三個(gè)周波。電機(jī)、機(jī)床或機(jī)器人就無法保持對由其驅(qū)動(dòng)的過程的精確控制。

3　電磁暫態(tài)

指的是指電力系統(tǒng)從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)過渡到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電壓或電流數(shù)值的暫時(shí)性變化的電能質(zhì)量問題。它產(chǎn)生的主要原因有雷電沖擊和電力系統(tǒng)故障等，又分為兩種：沖擊暫態(tài)和振蕩暫態(tài)。前者定義為電壓或電流在穩(wěn)態(tài)下的突然的非工頻變化，變化是單方向的。常用其上升和延遲時(shí)間來描述，其產(chǎn)生的主要原因是閃電。由于涉及到的頻率很高，所以產(chǎn)生的沖擊電壓或電流衰減很快，同一個(gè)沖擊暫態(tài)事件，在電力系統(tǒng)的不同點(diǎn)會(huì)觀察到不同的結(jié)果。沖擊暫態(tài)常常引起設(shè)備因過電壓而損壞，甚至還有可能激發(fā)電力系統(tǒng)的固有振蕩而導(dǎo)致振蕩暫態(tài)。后者定義為電壓或電流在穩(wěn)態(tài)下的突然的非工頻變化，變化是雙方向的，根據(jù)其頻譜范圍又可分為高、中、低三種。高頻振蕩是由本地沖擊暫態(tài)所引起的，頻率一般在(0.5～5)MHz之間，持續(xù)時(shí)間約為幾個(gè)微秒。中頻振蕩是由背靠背電容器的充電引起的，頻率一般在(5～500)kHz之間，持續(xù)時(shí)間約為幾十個(gè)毫秒。低頻振蕩是由配電網(wǎng)中的鐵磁諧振現(xiàn)象和變壓器充電產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流所產(chǎn)的，頻率低于5kHz，持續(xù)時(shí)間在(0.3～50)ms之間。

4　三相不平衡

它定義為相電壓或電流對于三相電壓或電流平均值偏移的最大幅度，它的產(chǎn)生一是設(shè)計(jì)方面的原因，如單相電氣設(shè)備三相嚴(yán)重不對稱，二者也有存在大容量單相負(fù)荷的客觀原因，如單相電氣機(jī)車，電爐等。再者電網(wǎng)故障也會(huì)導(dǎo)致三相不平衡的產(chǎn)生。在三相電力系統(tǒng)中，三相不平衡的程度常用電壓負(fù)序分量與正序分量有效值之比來表征。根據(jù)國家規(guī)定，電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)正常電壓不平衡度允許值為2％，短時(shí)不得超過4％。負(fù)序和零序分量的存在會(huì)對電力設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生如下影響：凸極式同步發(fā)電機(jī)對負(fù)序分量存在很強(qiáng)的諧波變換效應(yīng)，三相不平衡會(huì)導(dǎo)致同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力諧波，污染電廠周圍的運(yùn)行環(huán)境；負(fù)序電流流入同步發(fā)電機(jī)或異步電機(jī)，將消耗過多的無功功率，產(chǎn)生附加損耗而過熱，并因此產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩而降低其出力：對直流輸電的換流器來說，三相不對稱不僅會(huì)增加其控制的難度，還會(huì)導(dǎo)致非特征諧波的產(chǎn)生；零序電流的存在還會(huì)對鄰近的通信線路產(chǎn)生很強(qiáng)的干擾。

5　波形失真

它定義為正弦波的穩(wěn)態(tài)偏移，常用其頻譜含量來描述，主要包括5個(gè)方面的內(nèi)容：直流偏移、諧波、間諧波、陷波和噪聲。

5.1　直流偏移

交流電網(wǎng)中如果存在直流電，則稱為直流偏移，它產(chǎn)生的主要原因是由于地球雷暴產(chǎn)生的電磁干擾和電網(wǎng)中半波整流器設(shè)備的存在引起的。直流電流流過變壓器會(huì)引起變壓器的直流偏磁，從而產(chǎn)生附加損耗過熱并降低其使用壽命。直流電流還會(huì)導(dǎo)致接地體或其它聯(lián)接器的電化腐蝕。

5.2　諧波

定義為具有供電系統(tǒng)基波頻率整數(shù)倍頻率的正弦電。它的失真情況可以用每個(gè)單一諧波成份的幅度的相位來描述，而它的大小可用諧波失真度來描述，諧波失真度或畸變率是評價(jià)電力系統(tǒng)中諧波含量的主要指標(biāo)，它定義為各次諧波分量總有效值與基波分量有效值之比。諧波污染對電力設(shè)備的危害是相當(dāng)嚴(yán)重的，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：(1)諧波電流在電機(jī)中流通，產(chǎn)生附加功率損耗而引起定子線圈過熱，并減少了轉(zhuǎn)矩出力：(2)可引起無功電容器組諧振和諧波電流增大，從而導(dǎo)致電容器組因過負(fù)荷或過電壓而燒毀，對電力電纜也會(huì)造成過負(fù)荷或過電壓而損傷絕緣；(3)集膚鄰近效應(yīng)的存在，使輸、配電線路、變壓器等產(chǎn)生附加損耗而過熱：(4)電壓或電流波形的畸變改變了電壓或電流的變化率，影響了斷路器額定電壓時(shí)的斷流容量；f5)對繼電保護(hù)和自動(dòng)控制裝置產(chǎn)生嚴(yán)重干擾者，可造成誤動(dòng)作或拒動(dòng)作；(6)使計(jì)量儀表，特別是感應(yīng)電能表那種形式的表計(jì)產(chǎn)生計(jì)量誤差。

5.3　間諧波

定義為具有供電系統(tǒng)基波頻率非整數(shù)倍頻率的正弦波電壓或電流，常用離散頻率或?qū)拵ьl譜來表示。各級電網(wǎng)中均存在這種波，其產(chǎn)生的原因是靜止頻率變換器、變流器、感應(yīng)電機(jī)和電弧設(shè)備等，而電力線路的載波信號也可認(rèn)為是間諧波。間諧波會(huì)引起CRT等顯示設(shè)備的閃爍。

5.4　陷波

它的產(chǎn)生是由于變流器的換相而引起的，盡管可以用傅里葉變換將陷波分解成一系列諧波，但一般將陷波單獨(dú)處理，這是因?yàn)槠渲C波次數(shù)較高且幅值不大，難于用波形測量儀器測得。

5.5　噪聲

它是指疊加在每相電壓或電流上，頻率超過200kHz的非期望電信號。電力電子設(shè)備、控制電路、電弧裝置、電機(jī)設(shè)備等投運(yùn)都會(huì)產(chǎn)生電磁噪聲。它會(huì)影響微機(jī)和可編程控制器的正常工作。

6　電壓波動(dòng)和閃變

電壓波動(dòng)是指電壓包絡(luò)線的規(guī)則變化或電壓的一系列隨機(jī)變化，但其變化范圍在額定值的±10％之內(nèi)。電壓閃變指的是電壓波動(dòng)對照明設(shè)備產(chǎn)生影響，而這個(gè)影響能為肉眼所感覺。電壓波動(dòng)的主要影響是引起白熾燈等照明設(shè)備、電視機(jī)顯示器設(shè)備的閃爍現(xiàn)象。電弧爐和軋鋼機(jī)等大容量沖擊性負(fù)荷的存在是引起電壓波動(dòng)和閃變的根本原因。

7　改善

以上所述的各種電能參數(shù)的偏移和諧波對電力設(shè)備用戶的影響很大，而且這些主要是通過配電線路發(fā)生的，為了使電能質(zhì)量在正常范圍內(nèi)運(yùn)行，我們可采取以下幾種新型裝置去改善供電質(zhì)量。

7.1　DSTATCOM及DUPS

DSTATCOM是采用脈寬調(diào)制技術(shù)和電力系統(tǒng)并聯(lián)的電壓源變換器，它能替代常規(guī)的電壓和無功控制裝置。在正常供電時(shí)，DSTATCOM可作為無功電源或處于低耗備用狀態(tài)。在發(fā)生電壓波動(dòng)時(shí)，DSTATCOM立即響應(yīng)，向電力系統(tǒng)注入具有適當(dāng)相角和幅值的電流使系統(tǒng)電壓立即恢復(fù)正常。它和固態(tài)斷路器及一個(gè)儲能系統(tǒng)聯(lián)用，也稱作動(dòng)態(tài)不間斷電源(DUPS)，從發(fā)生斷電到重新供應(yīng)電力的時(shí)間不超過0.5工頻周期。

7.2　SSCB及SSTS

SSCB由可斷開晶閘管(GTO)回路和晶閘管(SCR)加限流電抗器(或電阻器)回路兩部分并聯(lián)組成。在正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷電流基本上是經(jīng)過GTO回路向負(fù)荷供電，而SCR回路因阻抗極大而基本上無電流。發(fā)生上游故障時(shí)，電流大大超過定值，GTO立即斷開，發(fā)生下游故障時(shí)，GTO斷開后，故障電流就流經(jīng)限流電抗器和SCR，限制了故障電流?？衫肧SCB在0.5工頻周期內(nèi)快速完成切換的能力向負(fù)荷提供不間斷電源，這就是SSTS。

7.3　DVR

DVR由GTO及SCR組合起來再配以儲能裝置后與電力系統(tǒng)串接，能在不到0.5工頻周期內(nèi)將系統(tǒng)故障引起的電壓下跌恢復(fù)到正常。當(dāng)供電正常時(shí)，DVR處于低耗備用狀態(tài)，升壓變壓器的換流器是短路的。當(dāng)線路側(cè)發(fā)生電壓下跌(或上升)時(shí)，DVR立即響應(yīng)，分別向電網(wǎng)輸入電壓的三相串聯(lián)注入三個(gè)單相交流電壓，以補(bǔ)償故障后和故障前的電壓差，而注入的每相電壓可獨(dú)立控制其幅值及相角，從而恢復(fù)正常電壓。整個(gè)過程的持續(xù)時(shí)間小于0.5工頻周期。

篇7

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量；提升；同安分局

中圖分類號：TM714 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）20-0140-02

近年來，同安分局通過不斷加大電網(wǎng)建設(shè)改造投資力度，開展低電壓攻堅(jiān)戰(zhàn)，居民端電壓合格率穩(wěn)步提升，低電壓投訴大幅下降。但近幾年制茶經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，制茶電氣化水平快速提高，蓮花山區(qū)低壓用戶在用電高峰時(shí)段電壓偏低，特別是10 kV祥溪線、軍營線的電壓質(zhì)量問題最為突出，已不能滿足正常用電需要。分局?jǐn)M通過采取提升供電能力、提升調(diào)壓能力、無功補(bǔ)償?shù)却胧┨岣咻爡^(qū)內(nèi)電壓質(zhì)量；目前分局已完成了對10 kV軍營線雙向調(diào)壓裝置及10 kV祥溪線單向調(diào)壓裝置的安裝，文章做重點(diǎn)分析。

1 10 kV軍營線、祥溪線的基本情況

①10 kV軍營線引自35 kV小坪一級升壓站，小坪一級升壓站主變?yōu)闊o載調(diào)壓變壓器，10 kV軍營線上的負(fù)荷主要為小坪村及尾林村的臺區(qū)用電，其電壓質(zhì)量不合格體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，在每年的炒茶旺季（5、6、10、11月）即負(fù)荷高峰期，由于35 kV小坪一級升壓站主變?yōu)闊o載調(diào)壓變壓器，無法隨時(shí)對35 kV小坪一級站10 kV母線電壓進(jìn)行調(diào)整，使得臺區(qū)的電壓嚴(yán)重偏低：另一方面，在豐水期（7、8、9月）的臺區(qū)用電負(fù)荷較低，而并接于35 kV小坪一級升壓站10 kV母線的小坪一級水電站（裝機(jī)容量600 kVA）及并接于軍營線32/412桿的石船溪電站（裝機(jī)容量160 kVA）要向主網(wǎng)輸送電能，必然會(huì)將出口電壓調(diào)高，從而導(dǎo)致10 kV軍營線電壓過高。

②10 kV祥溪線引自35 kV蓮花變，祥溪線主線386根桿，連支路計(jì)算全長七十幾公里，在負(fù)荷高峰期10 kV線路電壓降大，導(dǎo)致線路后端的白交祠村、西坑村、286桿支路的淡溪村所有臺區(qū)均出現(xiàn)低電壓，給居民的日常用電、采茶期間的用電造成了麻煩。

2 解決方案的確定

①軍營線的解決方案。因10 kV軍營線存在的主要問題是10 kV電壓不穩(wěn)，營銷部專責(zé)提出在我省閩北地區(qū)已經(jīng)存在可以自動(dòng)調(diào)節(jié)10 kV電壓的調(diào)壓器，于是2011年8月，在營銷部的指導(dǎo)下，分局于2011年8月組織參觀邵武供電局的雙向調(diào)壓器運(yùn)行情況，運(yùn)行效果良好，根據(jù)線路的實(shí)際情況和計(jì)算結(jié)果，分局決定在軍營線主干線#32桿附近（后來經(jīng)現(xiàn)場勘查，因軍營線#10-#32桿之間未T接負(fù)荷，#10桿現(xiàn)場具備安裝條件，因此，決定安裝在#10桿）安裝BSVR雙向饋線電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，通過饋線電壓自動(dòng)方式進(jìn)行雙向調(diào)壓，當(dāng)后端小水電出力不足造成電壓低時(shí)調(diào)壓器通過調(diào)檔抬高后端電壓，當(dāng)后端小水電滿發(fā)而負(fù)載低時(shí)調(diào)壓器反向調(diào)檔降低后端電壓，保證電能質(zhì)量。

②祥溪線的解決方案。通過計(jì)算并結(jié)合我們線路的實(shí)際情況，因祥溪線最末端的線路端電壓最低，再者，祥溪線#283桿后未有小水電站并網(wǎng)，因此，只需安裝單向調(diào)壓器即可，經(jīng)濟(jì)投入較低，又能解決決祥溪線最末端線路端電壓低的問題，根據(jù)實(shí)際條件，安裝點(diǎn)暫定在主干線#283桿附近，型號為SVR-2 000/10-7（-5%～+15%）。

3 自動(dòng)調(diào)壓器的原理及項(xiàng)目的組織實(shí)施

3.1 BSVR雙向饋線自動(dòng)調(diào)壓器原理

BSVR是一種自動(dòng)跟蹤輸入電壓變化而保證其輸出電壓穩(wěn)定的三相雙方向調(diào)壓裝置，它可以廣泛運(yùn)用于6 kV、10 kV以及35 kV供電系統(tǒng)中，在±15%的范圍內(nèi)對輸入電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。BSVR雙向步進(jìn)式電壓調(diào)整器，由內(nèi)部控制器，潮流識別器件及檔位采樣回路，分接開關(guān)控制回路等構(gòu)成。潮流方向識別器件將電流信號和電壓信號采入后進(jìn)行比較判斷，若為正方向，則檔位采樣回路采樣檔位信號為正向，同時(shí)分接開關(guān)控制回路控制電機(jī)的方向也為正向。當(dāng)潮流方向?yàn)榉聪驎r(shí)，檔位信號采集和分接開關(guān)電機(jī)的控制按反方向運(yùn)行。

3.2 設(shè)計(jì)思路

根據(jù)線路實(shí)際情況和電網(wǎng)規(guī)劃，在不需要改變原有配電線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的前提下，根據(jù)線路的電壓、電流、功率因數(shù)、導(dǎo)線型號、導(dǎo)線長度、負(fù)荷類型等數(shù)據(jù)進(jìn)行理論分析，選擇合適的安裝地點(diǎn)和設(shè)備型號：將BSVR、SVR雙向饋線電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置串聯(lián)在線路上，用于解決線路的電壓過高或過低問題，確保裝置輸出端電壓合格。

3.3 主要技術(shù)參數(shù)的確定

①10 kV軍營線的技術(shù)參數(shù)確定。針對10 kV軍營線，通過大量的線路調(diào)查，并對以往的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，得到以下數(shù)據(jù)：枯水期時(shí)主線路末端的電壓為8.37 kV，支線末端的電壓都比較低；豐水期時(shí)，電能由小水電流向主網(wǎng)，電壓最高時(shí)達(dá)到11 kV以上。根據(jù)上述分析結(jié)果，最終確定在主干線10#桿前端安裝容量為2 000 kVA、調(diào)壓范圍為±15%的雙向自動(dòng)調(diào)壓器，裝置通過自動(dòng)檢測線路電壓和潮流流向，在±15%的范圍內(nèi)對輸入電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。

②10 kV祥溪線#283桿后線路的技術(shù)參數(shù)確定。針對10 kV祥溪線#283桿后線路，通過大量的線路調(diào)查，并對以往的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，得到以下數(shù)據(jù)：枯水期時(shí)主線路末端的電壓為8.39 kV，末端的電壓都比較低；豐水期時(shí)，電能由小水電流向主網(wǎng)，電壓最高時(shí)達(dá)到11 kV以上。根據(jù)上述分析結(jié)果并結(jié)合經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，我們決定在線路上先安裝一臺調(diào)壓器，來解決線路端電壓低的問題，根據(jù)實(shí)際條件，安裝點(diǎn)分別定在主干線#286為SVR-2000/10-7（-5%～+15%），此方案能解決安裝點(diǎn)后端電壓低的問題。

4 注意事項(xiàng)及需改進(jìn)的部分

4.1 運(yùn)行操作注意事項(xiàng)

調(diào)壓器在進(jìn)行合環(huán)操作時(shí)，一定要滿足兩個(gè)條件：調(diào)壓器檔位應(yīng)設(shè)置于中間檔（V檔），已免合環(huán)時(shí)因調(diào)壓器一、二次電壓不同而造成短路事故；必須將調(diào)壓器自動(dòng)與手動(dòng)調(diào)檔切換開關(guān)切換至“手動(dòng)”位置，以免合環(huán)過程中調(diào)壓器因自動(dòng)調(diào)檔而造成短路事故。

4.2 需改進(jìn)部分

①控制箱位置設(shè)置不當(dāng)，應(yīng)調(diào)整至便于操作人員操作的位置。雙向調(diào)壓器的控制箱位于調(diào)壓器箱體上，要操作時(shí)必須登上調(diào)壓器臺架上，而調(diào)壓器的自動(dòng)與手動(dòng)調(diào)檔切換開關(guān)必須在控制箱內(nèi)進(jìn)行操作，若要進(jìn)行調(diào)壓器投運(yùn)操作，操作人員必須先登上調(diào)壓器臺架把自動(dòng)與手動(dòng)調(diào)檔切換開關(guān)切換至“手動(dòng)”位置，待調(diào)壓器投運(yùn)后，操作人員又要再登上調(diào)壓器臺架把自動(dòng)與手動(dòng)調(diào)檔切換開關(guān)切換至“自動(dòng)”位置。因此，應(yīng)將控制箱調(diào)整至便于操作人員操作的位置，如臺架下方。

②調(diào)壓器只能記錄累計(jì)動(dòng)作次數(shù)。調(diào)壓器只能記錄累計(jì)動(dòng)作次數(shù)，而無法記錄歷史動(dòng)作時(shí)間，不利于配合我們分析調(diào)壓器調(diào)檔動(dòng)作前后10 kV軍營線各公變首端電壓的變化情況。

③無通訊設(shè)備，不具備通訊功能。無通訊設(shè)備，無法及時(shí)掌握調(diào)壓器的運(yùn)行狀況。

5 結(jié) 語

由此可見，10 kV軍營線BSVR雙向饋線自動(dòng)調(diào)壓器、祥溪線SVR單向饋線自動(dòng)調(diào)壓器通過判別電壓大小進(jìn)行自動(dòng)調(diào)檔，從而使得10 kV軍營線、祥溪線的電壓保持在合格范圍內(nèi)，解決了長期困擾小坪村、尾林村電壓不穩(wěn)問題，大大滿足了當(dāng)?shù)夭柁r(nóng)制茶期間的用電需求。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】電氣計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線電量誤差綜合誤差

根據(jù)電能計(jì)量裝置的性能特點(diǎn)，其準(zhǔn)確性與電能計(jì)量裝置的組件――電能表、互感器、二次回路連接導(dǎo)線等有關(guān)。解決好這三部分的誤差管理就能有效地保證各裝置的整體性能的準(zhǔn)確度。綜合誤差不是一個(gè)不變的數(shù)值，而是一個(gè)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)。這種僅僅拿某一組成部分的情況去求綜合誤差的方法是極其不合理的。

一、電能計(jì)量裝置綜合誤差產(chǎn)生的原因

要降低計(jì)量綜合誤差，則新投運(yùn)和改造計(jì)量裝置選型上，要求電能表、互感器都必須符合《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》要求，按負(fù)荷類別選取適當(dāng)準(zhǔn)確度等級，并投產(chǎn)前做好各項(xiàng)測試工作，以后運(yùn)行管理中，還要規(guī)程規(guī)定進(jìn)行周期檢定和輪換制度。電流互感器、電壓互感器合成誤差額定二次負(fù)荷范圍內(nèi)均可用準(zhǔn)確度來控制。而電壓互感器二次導(dǎo)線壓降所造成誤差，綜合誤差中也占有相當(dāng)比例，可以電能表、互感器合理選擇來補(bǔ)償，降低計(jì)量裝置綜合誤差。

（一）電能表選型及使用不當(dāng)引起誤差

實(shí)際運(yùn)行中，若用戶負(fù)荷電流變化幅度較大或?qū)嶋H使用電流經(jīng)常小于電流互感器額定一次電流30%，長期運(yùn)行于較低載負(fù)荷點(diǎn)，會(huì)造成計(jì)量誤差，應(yīng)采用寬負(fù)載電能表。用三相三線電能表測量三相四線電能將引起附加誤差。三相負(fù)載不平衡，中性點(diǎn)普遍有電流存，引起附加誤差。

（二）電流互感器選用不當(dāng)引起誤差

電流互感器誤差是由鐵芯所消耗勵(lì)磁安匝引起。接入電流互感器二次負(fù)荷包括電能表電流線圈阻抗、外接導(dǎo)線電阻、接觸電阻。選擇電流互感器時(shí)，應(yīng)從三方面考慮二次容量大小，選用電流回路負(fù)荷阻抗較小表計(jì)，如電子式電能表來滿足二次容量要求，必要時(shí)還可利用降低外接導(dǎo)線電阻方法。一次電流電流互感器一次繞組時(shí)，要使二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，必須消耗一部分電流來勵(lì)磁，使鐵芯產(chǎn)生磁通。

（三）電壓互感器二次導(dǎo)線壓降引起誤差

電壓互感器負(fù)載電流二次連接導(dǎo)線及串接點(diǎn)接觸電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓降，這樣加負(fù)載上電壓就不等于電壓互感器二次線圈電壓，產(chǎn)生計(jì)量誤差。

（四）電能表本身的誤差

測定電能表的基本誤差，應(yīng)在規(guī)定的電壓、頻率、波形、溫度、指定的相位及已知負(fù)載特性等條件下進(jìn)行。檢定電能表基本誤差的裝置，其誤差等級應(yīng)為被測試電能表的1/3~1/5?；菊`差測定時(shí)，應(yīng)根據(jù)被測試電能表的使用情況及精度，選擇不同的測試點(diǎn)，即不同負(fù)載電流值。

（五）互感器的合成誤差

電路中的高電壓和大電流通過電壓和電流互感器變換成低電壓和小電流,但是互感器不可能將一次電量毫無誤差的縮小若干倍變成二次電量，由于互感器存在比差和角差,致使電能計(jì)量有誤差,稱之為互感器的合成誤差。

二、減少電能計(jì)量裝置綜合誤差的方法

（一）電能計(jì)量裝置誤差的綜合管理采用分段、分步式的管理方法

在《技術(shù)管理規(guī)程》中更注重電能計(jì)量裝置的分類管理，將電能計(jì)量裝置的類別進(jìn)一步細(xì)化，并規(guī)定了各環(huán)節(jié)電能表、互感器準(zhǔn)確度等級和計(jì)量二次回路電壓降指標(biāo)，力求將綜合誤差限制在一定的范圍內(nèi)，其管理模式是具有實(shí)際意義和可操作性的。

（二）計(jì)量規(guī)程要求，完善計(jì)量裝置設(shè)置

1．選擇高精度、穩(wěn)定性好多功能電能表。電子技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)多功能電子表已日趨完善，其誤差較為穩(wěn)定，且基本呈線性。

2．電流互感器和電壓互感器合理地組合使用。當(dāng)采用電流互感器和電壓互感器進(jìn)行電能測量或檢定電能表時(shí),可根據(jù)電流、電壓互感器的誤差將他們合理地組合使用。

（三）采用正確計(jì)量方式，減少計(jì)量誤差

對接入中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)電能計(jì)量裝置，應(yīng)采用三相三線制電能表，其2臺電流互感器二次繞組宜采用四線連線；對三相四線制電能計(jì)量裝置，其3臺電流互感器二次繞組與電能表之間宜采用六線邊線。否則會(huì)給測試工作帶來困難，且造成測量誤差。

（四）電能表與互感器配組進(jìn)行檢定調(diào)整

此辦法是將電能表與其配套的互感器配組后再進(jìn)行檢定調(diào)整。調(diào)整時(shí)，把互感器誤差考慮在電能表內(nèi)，然后對電能表進(jìn)行調(diào)整。配組調(diào)整的辦法，可以在電能表安裝現(xiàn)場進(jìn)行，也可以在試驗(yàn)室進(jìn)行。一般以在試驗(yàn)室調(diào)整為宜。在試驗(yàn)室將電能表和互感器配組試驗(yàn)和調(diào)整好以后，再安裝到運(yùn)行現(xiàn)場。

（五）減少電壓互感器二次回路壓降誤差

在電能計(jì)量裝置專用的計(jì)量回路中,應(yīng)盡量縮短二次回路導(dǎo)線的長度,加大導(dǎo)線截面,降低導(dǎo)線電阻。如用上述措施還不能完全解決壓降超差問題,則需考慮加裝電壓補(bǔ)償器（應(yīng)先征得用戶同意），提高計(jì)量準(zhǔn)確性。

（六）合理選擇電流互感器變比

電流互感器誤差取決于互感器的比差、角差，一次電流為其額定值60%左右，至少不得低于30%，才能使電流互感器運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)，從而降低電流互感器誤差。盡量避免繼電保護(hù)和電能計(jì)量用的電流互感器并用，否則會(huì)因繼電保護(hù)的要求而使電流互感器的變比選擇過大，影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。

（七）開展計(jì)量裝置綜合誤差分析

把投產(chǎn)前電流、電壓互感器合成誤差、電壓互感器二次回路壓降誤差計(jì)算形成數(shù)據(jù)表，每次周期校驗(yàn)時(shí)，都可以對照各項(xiàng)數(shù)據(jù)配合電能表進(jìn)行調(diào)整，使計(jì)量綜合誤差達(dá)到最小。同時(shí)，按規(guī)程規(guī)定做好電能表、互感器、電壓互感器進(jìn)行周期檢驗(yàn)和輪換工作。

（八）盡量選用誤差較小的互感器

互感器的誤差小，則合成誤差小，所以應(yīng)盡量選用誤差較小的互感器。在條件許可下，對運(yùn)行的互感器進(jìn)行誤差補(bǔ)償。

根據(jù)電能計(jì)量裝置的性能特點(diǎn)，其準(zhǔn)確性除與最基本組件-電能表有關(guān)外，還與計(jì)量用電壓、電流互感器以及相關(guān)二次回路等有關(guān)。解決好這三部分裝置的誤差管理，即電能計(jì)量裝置誤差的綜合管理，就能有效地保證各裝置的整體計(jì)量性能。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 王月志電能計(jì)量 中國電力出版社 2004

[2] 陳向群電能計(jì)量技能考核培訓(xùn)教材中國電力出版社出版 2003

篇9

關(guān)鍵詞：電氣化鐵路；電能質(zhì)量；問題；

中圖分類號：U224 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-08-00-01

高效的鐵路運(yùn)輸能力能促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，隨著現(xiàn)代化腳步不斷加快，提高電氣化鐵路的技術(shù)水平勢在必行。綜合治理鐵路電能質(zhì)量問題不僅利于電氣化機(jī)車的安全快速運(yùn)行，同時(shí)也能降低對資源的燃耗，實(shí)現(xiàn)資源的合理化配置。目前我國鐵路電氣化率已達(dá)到32%，并且他們承擔(dān)著全路50%的貨運(yùn)量，我國電氣化鐵路總路程也已達(dá)25000公里以上，位居世界第二。據(jù)國家規(guī)劃局統(tǒng)計(jì)，到2020年，我國的電氣化鐵路路程將會(huì)突破5萬公里，屆時(shí)電力鐵路的路程會(huì)占據(jù)總路程的一半以上，并且承擔(dān)的運(yùn)輸量達(dá)到85%以上[1]。

一、電氣化鐵路電能質(zhì)量問題

電力機(jī)車的運(yùn)行加大了電網(wǎng)的負(fù)荷，因此會(huì)造成很多的質(zhì)量問題，同時(shí)對電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定也有損害，這些都給電網(wǎng)系統(tǒng)供電用戶造成了嚴(yán)重的危害。根據(jù)電氣化鐵路的特點(diǎn)分析可以得出影響電能質(zhì)量的原因主要有電力機(jī)車的波動(dòng)性和沖擊性強(qiáng)、三相不平衡、以及諧波電流過高[2]。

（一）電力機(jī)車的波動(dòng)性比較大的相關(guān)因素主要有鐵路的符合狀況、線路的情況、電力機(jī)車的類型以及機(jī)車行駛的速度，另外還會(huì)與機(jī)車的牽引重量和運(yùn)行圖。上述因素運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)間和空間分布不均勻都會(huì)使得牽引負(fù)荷力量的不平衡，這樣的電力負(fù)荷的不平衡會(huì)給電力系統(tǒng)造成很大的破壞，同樣在質(zhì)量綜合治理中難度也很大。

在我國，因?yàn)殡娏C(jī)車數(shù)量比較龐大，因此我國電氣化鐵路牽引變電站的容量也比較大，在設(shè)計(jì)時(shí)容量達(dá)到90M VA。另外根據(jù)長遠(yuǎn)發(fā)展計(jì)劃，針對高速專線的牽引變電站電容量規(guī)劃達(dá)到140M VA，并且在很多電氣化鐵路的牽引變電站容量設(shè)計(jì)，都是根據(jù)完全超容量的情況制定的，所以在電力牽引變電站最高負(fù)荷值可以達(dá)到180―240M VA。這樣的情況下，在電網(wǎng)設(shè)備比較低或者電網(wǎng)供電能力不足的部分地區(qū)是不可能承受如此大且集中的負(fù)荷的，所以會(huì)造成部分地區(qū)的供電系統(tǒng)的極大破壞，從而引起電壓不穩(wěn)定或閃變的問題。

（二）電力機(jī)車是單相負(fù)荷的，因此將電力機(jī)車接入三相對稱電網(wǎng)時(shí)會(huì)造成牽引變壓系統(tǒng)產(chǎn)生幅值很高的負(fù)序電流。負(fù)序電流的大小和牽引變電器的連接方式有關(guān)，牽引負(fù)荷的大小也會(huì)影響到負(fù)序電流的情況。當(dāng)牽引變電器采用的是單相接線變壓器時(shí)，它的牽引負(fù)荷在電力系統(tǒng)中引起的負(fù)序會(huì)與正序相抵；牽引變電站采用單項(xiàng)V/V接線變壓器的前提下，在兩個(gè)方向的牽引負(fù)荷相等的情況中電力系統(tǒng)引起的負(fù)序和正序電流各為一半，相反情況下負(fù)序電流與兩側(cè)產(chǎn)生的負(fù)荷電流差的絕對值是成正比的；牽引變電站使用三相接線變壓器時(shí)，它的負(fù)荷在電力系統(tǒng)中會(huì)引起的負(fù)序電流是正序的二分之一。

負(fù)序電流過高會(huì)引起旋轉(zhuǎn)電機(jī)中產(chǎn)生負(fù)磁場，這種負(fù)序磁場會(huì)導(dǎo)致電力機(jī)車產(chǎn)生負(fù)序同步轉(zhuǎn)矩，致使車身震動(dòng)，因此會(huì)產(chǎn)生一定的制動(dòng)力影響到電機(jī)的出力，不對稱的負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致變壓器的利用率下降和加快變電器的損耗。

（三）電氣化鐵路一般會(huì)采用交―直―交和交―直型機(jī)車類型，其采取相控整流技術(shù)，它會(huì)導(dǎo)致往供電網(wǎng)注入大量的諧波電流。諧波電流會(huì)加快電氣元件的損耗，影響各項(xiàng)設(shè)備的正常運(yùn)行。造成諧波過流還會(huì)影響繼電保護(hù)裝置的工作，因此會(huì)到此設(shè)備被嚴(yán)重地?fù)p壞以及電網(wǎng)停止供電的事故發(fā)生。

二、解決電氣化鐵路電能質(zhì)量問題的方案

牽引供電系統(tǒng)的特性情況會(huì)影響到電氣化鐵路中存在的電能質(zhì)量問題，因此從牽引供電系統(tǒng)進(jìn)行治理具有很強(qiáng)的可行性。大容量電力系統(tǒng)裝置的研究和開發(fā)在理論上具有一定的優(yōu)越性，在解決鐵路電能質(zhì)量問題受到廣泛重視。

電氣化鐵路牽引供電網(wǎng)主要分成三個(gè)方面分別是電力供電系統(tǒng)；牽引變壓器和接觸網(wǎng)；電力機(jī)車。因此在提高鐵路電能質(zhì)量方面的治理方案可以分別從上述三方面入手。

（一）提高牽引變電站接入的供電系統(tǒng)短路容量，可以通過縮短接入點(diǎn)和電源兩者之前的距離[3]。這樣的工作方式能夠提高電力系統(tǒng)抵御問題的能力，控制牽引負(fù)荷注入電力系統(tǒng)的負(fù)序電流以及諧波電流對其造成的損害。這個(gè)方案在理論上是提高鐵路電能質(zhì)量的有效措施。但是改變電力系統(tǒng)原有的接線方式是一項(xiàng)規(guī)模很浩大的工程，因此會(huì)耗費(fèi)許多成本，并且這項(xiàng)方案具體操作起來也很困難。另外長期發(fā)展看來，短路容量不可能無限量的增長，因此治理效果還是會(huì)受到限制。

（二）另外有些牽引變電站采用的是抗匹配平衡變壓器以及斯科特變壓器。這些特種變壓器能夠根據(jù)自身接線方式和變比設(shè)計(jì)，在達(dá)到一定的負(fù)荷量的情況下可以對系統(tǒng)三相電流轉(zhuǎn)變并且完全對稱，因此可以達(dá)到控制負(fù)序電流對系統(tǒng)造成損害的目的。雖然該方案可以解決三相電不平衡造成的質(zhì)量問題，但是由于牽引變壓器系統(tǒng)的側(cè)繞組換相接入，會(huì)引起供電臂的電壓相位不同，如果在不同區(qū)段間加分段絕緣器的話，會(huì)使得牽引網(wǎng)的無電區(qū)域面積擴(kuò)大好幾倍，電力機(jī)車在運(yùn)行時(shí)安全存在著較大的隱患。

（三）而SVC以及STATCOM作為動(dòng)態(tài)裝置在國外的鐵路電力使用方面很廣泛并且效果很好，SVA裝置利用晶匣管對波動(dòng)性的負(fù)荷進(jìn)行可調(diào)節(jié)性并且連續(xù)補(bǔ)償，另外利用無源濾波器剔除系統(tǒng)中的高次諧波、減少了諧波對電子元件的損害。在我國電氣化鐵路中使用中，其并聯(lián)了牽引器的系統(tǒng)側(cè)并且采用三相電，使得該裝置更加優(yōu)化。STATCOM裝置是通過將變流器與電抗器與電網(wǎng)并聯(lián)，可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)交流側(cè)輸出的電壓相位以及幅值。它的性能十分良好，工作效率很高并且響應(yīng)迅速，運(yùn)行控制范圍面很廣。它還能夠進(jìn)行雙向無功補(bǔ)償和有功轉(zhuǎn)移，因此可以對負(fù)序電流進(jìn)行無功補(bǔ)償，更加適用于電氣化鐵路電能治理中。

三、結(jié)語

隨著電氣化鐵路規(guī)模不斷擴(kuò)大，以及其運(yùn)載量不斷上升，不斷電力鐵路電能的質(zhì)量是當(dāng)前面臨的比較大的技術(shù)問題。電路質(zhì)量問題不僅制約著電力鐵路的發(fā)展，同時(shí)還可能造成鐵路運(yùn)輸安全事故，因此務(wù)必要加快對保證其高質(zhì)量運(yùn)行的技術(shù)設(shè)備研發(fā)，并且要借鑒國外優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)對其進(jìn)行綜合治理。

參考文獻(xiàn)：

[1]周方圓，王衛(wèi)安.高速鐵路對供電質(zhì)量的影響及治理措施[J].大功率變流技術(shù).2010（06）

篇10

關(guān)鍵詞：智能電度表；計(jì)量；誤差

近年來，我國電力事業(yè)發(fā)展十分迅速，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)建，全國范圍內(nèi)實(shí)行電力城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造，使得電度表數(shù)量迅速增大，抄表的工作量就會(huì)越來越大，在電網(wǎng)改造過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表是非常必要的，因此，智能電度表得到了廣泛的應(yīng)用。智能電度表的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性受到供電企I的關(guān)注，對于科學(xué)合理的用電家庭計(jì)劃和保證電力體系的穩(wěn)定安全運(yùn)作有直接的影響，所以，為了提升智能電度表產(chǎn)品質(zhì)量和正常運(yùn)行工作狀態(tài)，供電企業(yè)需要定期對智能電度表實(shí)行周期性檢測，認(rèn)真分析和總結(jié)電能計(jì)量誤差及其產(chǎn)生的原因，為提升電能計(jì)量水平提供有效保障。

一、智能電度能表簡介

智能電度表是由檢測、數(shù)字信息治理和通訊等等單元組合而成的一種全新電子式電度表，具備電能量測量、數(shù)字信息治理、同步監(jiān)測、自動(dòng)操控、信息交流等等性能，可以對于不同季節(jié)、時(shí)區(qū)以及節(jié)假日為用戶提供多套費(fèi)率并且記載用電負(fù)荷曲線，協(xié)助改善客戶用電質(zhì)量，制定完好的客戶家庭用電計(jì)劃。與此同時(shí)，具有電量記憶、電價(jià)查找、余額報(bào)警、智能扣費(fèi)以及信息遠(yuǎn)程傳輸?shù)鹊雀呖萍蓟刭|(zhì)性能，防止人工抄表錯(cuò)誤以及電費(fèi)賒欠情形的出現(xiàn)，完成了用電客戶了解和誠信指數(shù)，對于電力企業(yè)更好地做好供電服務(wù)有著指導(dǎo)性意義。

二、智能電度表計(jì)量誤差的原因

（一）表計(jì)使用不正確。采用三相三線二元件電度表計(jì)量三相四線系統(tǒng)的有功電能。A、B、C三相都可與零線構(gòu)成單相回路，由于負(fù)荷不平衡，產(chǎn)生了零序電壓，在零線中就有零序電流流過，很難滿足三相電流之和為零的條件。三相四線三元件電度表中性線電阻太大產(chǎn)生的計(jì)量誤差。有些計(jì)量點(diǎn)雖然采用了三相四線三元件電度表計(jì)量，但因某種原因中性線斷開或施工時(shí)不注意，使中線電阻和接觸電阻過大，也會(huì)造成計(jì)量誤差。

（二）電壓、頻率、溫度變化的影響。若電能表電壓線圈所加載的電壓與額定電壓不同，那么電壓工作磁通和有關(guān)力矩隨電壓變化的比例也會(huì)不同，會(huì)使電能的讀數(shù)出現(xiàn)電壓的附加誤差。若市電交流電的頻率與額定頻率之間有偏差，各磁通及其相位角都會(huì)產(chǎn)生變化，使電能表示數(shù)顯示與cos有關(guān)的頻率附加誤差。若環(huán)境溫度產(chǎn)生變化后，制動(dòng)磁通和電流、電壓工作磁通及其損耗角要改變，引起與cos有關(guān)的溫度附加誤差。

（三）電表位置傾斜。在正常運(yùn)行條件下，電能表也可能偏離垂直位置，從而產(chǎn)生傾斜誤差，其根本原因是由于轉(zhuǎn)動(dòng)元件和上、下軸承的聯(lián)接不精密，特別是下軸承的聯(lián)接不精密，使得轉(zhuǎn)動(dòng)元件在軸承中發(fā)生了位移，驅(qū)動(dòng)力矩和制動(dòng)力矩以及轉(zhuǎn)速都隨之發(fā)生了改變。另外，電能表標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的容許傾斜誤差只是屬于負(fù)載電流大于50%標(biāo)定電流的情況，這時(shí)驅(qū)動(dòng)力矩較大，傾斜引起摩擦力矩的變化可以忽略。

（四）計(jì)量點(diǎn)綜合誤差。目前，電力部門只校驗(yàn)電度表的誤差，對互感器的誤差考核還不注重。如果所有電度表都能滿足要求，但因互感器的誤差，二次壓降過大，也可能使計(jì)量精度達(dá)不到要求。

三、智能電度表計(jì)量誤差改善措施

（一）合理進(jìn)行電度表選型與使用。要想確保電能計(jì)量設(shè)備功能的有效發(fā)揮，就需要根據(jù)規(guī)定的規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn)來科學(xué)選型電能表，結(jié)合實(shí)際的電力需求、供電服務(wù)現(xiàn)狀等來科學(xué)選配電能表的型號、電壓與電流以及所配置的數(shù)目、所采用的計(jì)量方法等。例如，月用電量達(dá)到100kW?h的高用電客戶，需要選擇0.2級電壓，TA和0.5級有功電能表。相反，電力需求量較小、負(fù)荷電流廣泛變化、線路流經(jīng)電流較小的客戶則適合選擇寬負(fù)載電能表，這樣才能控制計(jì)量誤差。電能表的選型與實(shí)際的計(jì)量要相互匹配，例如，三相三線計(jì)量設(shè)備不適合三相四線制的計(jì)量，可能造成更大誤差，而且當(dāng)三相負(fù)荷失衡時(shí)，中性點(diǎn)可能喪失電流，Ib=In-Ia-Ic。

（二）調(diào)整電能表計(jì)量方法。在抑制電能表計(jì)量誤差的過程中，對于基波電量與諧波電量的計(jì)量是最合理的抑制方法之一，這種方法能夠幫助電能表在運(yùn)行中達(dá)到精確的目的。另外，在實(shí)際工作中，由于供電系統(tǒng)的運(yùn)行具有一定的特殊性，技術(shù)人員還可以適當(dāng)對電能表進(jìn)行改裝，僅對基波電量進(jìn)行計(jì)量，這樣同樣能夠提高電能計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外，通過工作人員對該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化之后，增加補(bǔ)償改進(jìn)負(fù)載的特性，減少諧波往供電系統(tǒng)的注入，即采取有效的方法治理供電系統(tǒng)中的諧波污染，才是保證和提高電能計(jì)量準(zhǔn)確度的最根本和最有效的方法。

（三）科學(xué)選擇計(jì)量點(diǎn)位置。在電力計(jì)量過程中，計(jì)量點(diǎn)位置的選取是一項(xiàng)重要內(nèi)容，其選取的科學(xué)性和合理性直接關(guān)系著電力計(jì)量的精準(zhǔn)度。因此相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際特點(diǎn)，合理選擇計(jì)量點(diǎn)位置，縮短互感器與表計(jì)的引線，減少引線電阻，降低互感器負(fù)載。最好將計(jì)量點(diǎn)位置選在配電變壓器臺中，從而減小互感器負(fù)載，提高電力計(jì)量精準(zhǔn)度。

四、結(jié)語

總而言之，智能電度表是智能電網(wǎng)的最主要的組成部分，在實(shí)際的電能計(jì)量工作中，智能電度表計(jì)量誤差較多，這就需要供電企業(yè)定期對智能電度表進(jìn)行檢測，同時(shí)，不定期進(jìn)行抽測工作，來提升智能電度表管理工作的準(zhǔn)則化、規(guī)則化，保障智能電度表的正確性和精確度。

參考文獻(xiàn)：