摘 要：電能質(zhì)量是指電力系統(tǒng)中電力的質(zhì)量，影響到電力系統(tǒng)及其設(shè)備的安全性和效率性。本文主要研究了電能質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因和電能質(zhì)量的主要指標(biāo)，及對(duì)電能質(zhì)量的治理進(jìn)行了探索研究。

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量;主要指標(biāo);研究

電能的質(zhì)量直接影響到電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的安全和效率，與節(jié)約能源也密不可分，也直接影響到人們的生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的總體效益。電能質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)是保障電能質(zhì)量的基本技術(shù)依據(jù)[1]。目前，國(guó)外對(duì)電能質(zhì)量的分析，主要是從電磁容學(xué)入手研究的。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有大量關(guān)于電能的質(zhì)量問(wèn)題的探索和研究。本文主要從電能質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因，衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)以及電能質(zhì)量的治理三個(gè)方面進(jìn)行闡述。

一、電能質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生原因

在電力系統(tǒng)中引起電能質(zhì)量問(wèn)題的主要原因有：

（一）電力非線性負(fù)荷

目前，在生活和工業(yè)等電力系統(tǒng)用電中，存在著很多非線性負(fù)荷。如變壓器、發(fā)電機(jī)和輸電產(chǎn)生的諧波，還有非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波。另外，變頻和整流等裝置，產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重干擾使它的功率降低。現(xiàn)在許多新型的電力設(shè)備，由于包含沖擊性和非線性的負(fù)荷，會(huì)產(chǎn)生畸形電流，會(huì)對(duì)電壓造成嚴(yán)重的影響。因此由于這些電力非線性負(fù)荷的過(guò)度應(yīng)用，電力系統(tǒng)中電能質(zhì)量的問(wèn)題將更加嚴(yán)重。

（二）電力系統(tǒng)故障

電力系統(tǒng)中的很多故障，會(huì)直接或間接地造成各種嚴(yán)重的電能質(zhì)量問(wèn)題。如電力系統(tǒng)短路故障（電壓的跌落或中斷而產(chǎn)生的）、自然災(zāi)害（如雷擊引起的絕緣子閃絡(luò)、季節(jié)氣候或各種線路對(duì)地放電等）、人為誤操作以及發(fā)電機(jī)系統(tǒng)工作狀態(tài)的更改等都有可能造成嚴(yán)重的電能質(zhì)量問(wèn)題。

二、電能質(zhì)量的主要指標(biāo)

雖然人們所關(guān)注電能質(zhì)量的角度不同，但是對(duì)其主要技術(shù)指標(biāo)認(rèn)識(shí)大體一致，下面就對(duì)電能質(zhì)量的主要指標(biāo)進(jìn)行研究。

（一）電壓偏差

電壓偏差是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的時(shí)候的電壓偏移量。如果電壓偏差過(guò)大，對(duì)很多用電設(shè)備的安全性能會(huì)產(chǎn)生很大危害，也會(huì)很大程度上影響電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。例如：電壓過(guò)高，會(huì)使鐵芯設(shè)備的元件加速老化，更甚者會(huì)造成其絕緣損壞。電壓過(guò)高時(shí)，電動(dòng)機(jī)的絕緣性能會(huì)受到影響，電動(dòng)機(jī)的壽命會(huì)縮短。

（二）頻率偏差

如果電力系統(tǒng)是在正常運(yùn)行的情況下，系統(tǒng)的頻率偏差就等于系統(tǒng)頻率的實(shí)際值減去標(biāo)稱(chēng)值。電力系統(tǒng)的頻率偏差，應(yīng)該在規(guī)定的范圍內(nèi)，如果偏差過(guò)大的話，首先影響他的設(shè)備運(yùn)行，還會(huì)影響用戶(hù)設(shè)備的效率，發(fā)熱量增加，甚至燒毀設(shè)備。例如：電力系統(tǒng)頻率偏差過(guò)大，將會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生影響，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響。系統(tǒng)頻率偏差過(guò)大還會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的輸出功率產(chǎn)生影響。

（三）諧波和間諧波

諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量，一般是指對(duì)周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，其余大于基波頻率的電流產(chǎn)生的電量[2]。非線性的電力設(shè)備使電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波和間諧波，會(huì)直接引起電能質(zhì)量的降底。諧波會(huì)使系統(tǒng)容量降低，還會(huì)加速設(shè)備老化，縮短設(shè)備使用壽命，甚至損壞設(shè)備。

三、電能質(zhì)量治理

電能質(zhì)量治理是一項(xiàng)并不簡(jiǎn)單的系統(tǒng)工程，可通過(guò)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量進(jìn)行普查，然后通過(guò)制訂科學(xué)的管理方法，使投資效益進(jìn)行提高。

（一）消除局部諧波

電力系統(tǒng)中在變電所或者負(fù)荷點(diǎn)裝有并聯(lián)的電容器，可以提高電壓水平和補(bǔ)償無(wú)功功率。如果系統(tǒng)中含有諧波分量，就很有可能產(chǎn)生并聯(lián)或串聯(lián)諧振，可以通過(guò)安裝交流濾波裝置吸收諧波電流。局部的諧振問(wèn)題，可通過(guò)改動(dòng)系統(tǒng)的頻率和等值電路中的頻率或者。為了減弱諧波的發(fā)生，也可通過(guò)改變部分系統(tǒng)運(yùn)行或者接線方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（二）濾波

通過(guò)只使用并聯(lián)濾波器，讓技術(shù)經(jīng)濟(jì)更為合理。無(wú)論在理論上還是在實(shí)踐上，都會(huì)通過(guò)并聯(lián)電路來(lái)濾波。因此，在系統(tǒng)中安裝諧波阻抗低的并聯(lián)濾波器，可以將系統(tǒng)里產(chǎn)生的局部諧波電流轉(zhuǎn)移出去，從而減小諧波電壓壓降 。從本文上面的分析可以知道，電壓偏差小對(duì)電能質(zhì)量影響小。還可以通過(guò)無(wú)功功率補(bǔ)償電容器的容量、系統(tǒng)的換流負(fù)載等對(duì)濾波器進(jìn)行控制。

（三）正確布置和維護(hù)用電設(shè)備

隨著用戶(hù)對(duì)電能需求的增加，電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化以及設(shè)備的陳舊程度都會(huì)影響到電能質(zhì)量的效果。如果整體的用電設(shè)備布置和維護(hù)不好，使設(shè)備不斷的受到污染，會(huì)產(chǎn)生非線性的負(fù)荷狀態(tài)，對(duì)電能質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。例如：用電設(shè)備過(guò)熱，在加上維護(hù)不好，絕緣老化，加速震動(dòng)等等，都會(huì)對(duì)電能質(zhì)量產(chǎn)生影響進(jìn)而對(duì)電力系統(tǒng)的安全產(chǎn)生威脅。尤其對(duì)很多高耗能的企業(yè)來(lái)說(shuō)，對(duì)電能質(zhì)量的管理就要更加嚴(yán)格，對(duì)用電設(shè)備的布置要求更加合理，維護(hù)與治理要更加強(qiáng)。

綜上所述，本文對(duì)電能質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因及電能質(zhì)量的指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并對(duì)電能質(zhì)量的治理進(jìn)行了探索和研究，電能質(zhì)量的治理在當(dāng)前是具有很重大的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃弋，周菁.基于FACTS技術(shù)的電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].科技風(fēng)，2012（15）：50-51.

[2] 戴文，魏淑艷，曹明革.小波變換在諧波檢測(cè)中的應(yīng)用研究[J].電子測(cè)量技術(shù)，2011，34（7）：37-39，49.

【作者簡(jiǎn)介】 張偉（1986—），女，碩士，研究方向：無(wú)線通信技術(shù)。