陈公锐 梁山县供电公司 （山东，梁山 272600）

　　[摘  要]电能是一种特殊产品，电能质量与一般产品质量不同，有如下特点：（1）不完全取决于电力生产企业，甚至有的质量指标（例如谐波、电压波动和闪变，三相电压不平衡度）往往由用户的干扰决定；还有一部分是由难以预测的事故和外力破坏（如雷击）引起的；（2）对于不同的供（用）电点和不同的供（用）电时刻，电能质量指标往往是不同的，也就是说，电能质量在空间和时间上均处于动态变化之中
　　[关键词] 电能质量

1、 电能质量的特点
　　电能是一种特殊产品，电能质量与一般产品质量不同，有如下特点：（1）不完全取决于电力生产企业，甚至有的质量指标（例如谐波、电压波动和闪变，三相电压不平衡度）往往由用户的干扰决定；还有一部分是由难以预测的事故和外力破坏（如雷击）引起的；（2）对于不同的供（用）电点和不同的供（用）电时刻，电能质量指标往往是不同的，也就是说，电能质量在空间和时间上均处于动态变化之中。
　　特点（1）说明：全面保障电能质量既是电力企业的责任，也是用户（干扰性负荷）应尽的义务。正如《中华人民共和国电力法》第二十八条规定：“供电企业应当保证供给用户的供电质量符合国家标准，对公用供电设施引起的供电质量问题，应当及时处理。”第三十二条规定：“用户用电不得危害供电、用电安全和扰乱供电、用电秩序。”
　　特点（2）说明：电能质量指标宜用概率统计结果来衡量，并且需指明监测点。国内外大多取95%概率值作为衡量依据。这样一个指标特点也对用电设备性能提出了相应的要求，即电气设备不仅应能在规定的标准值之内正常运行，而且应具备承受短时超标运行的能力。
2、电能质量的监测
　　对电能质量进行监测是获得电能质量信息的直接途径，虽然这方面的监测仪器已不少，但大多数只局限于持续性和稳定性指标的监测，而传统的基于有效值理论的监测技术，仅测量有效值已不能精确描述实际的电能质量问题，因此需要发展满足以下要求的新监测技术。（1）能捕捉快速（毫秒级甚至纳秒级）瞬时干扰的波形。因为许多瞬间扰动很难用个别参量（如有效值）来完整描述，同时随机性强，因此需要采用多种判据，如幅值、波形畸变、幅值上升率等。（2）需要测量各次谐波的幅值、相位，需要有足够高的采样速率，以便能获得各次谐波的信息。其中利用快速傅立叶变换FFT和改进的快速傅立叶变换LFFT及PFFT，可以有效地降低采样速率。（3）建立有效的分析和自动识别系统，使之能反映各种电能质量指标的特征及其随时间的变化规律。
3、改善电能质量的措施
　　改善电能质量措施的研究涉及面很广，为减少频率和电压偏差，应加大电网调度自动化、无功优化、负荷控制以及许多新型的调频、调压装置的开发和应用力度。近几年在全国范围内进行的城乡电网改造工程，也是提高电能质量的重要措施。在抑制谐波、降低电压波动和闪变以及解决三相不平衡方面，目前已有几种装置可供选择。例如，技术已相当成熟的无源滤波器、静止无功补偿装置（SVC）等。随着高性能的电力电子元器件（例如GTO,LGBT,LTT等）的出现，以及美国著名的电力专家N.G..Hingorani于1986年首次提出灵活交流输电系统，也称为柔性交流输电系统(FACTS)，目前主要的FACTS装置有：静止无功补偿器(STATCOM)、晶闸管控制的串联投切电容器(TSSC)、可控串联补偿电容器(TCSC)、统一潮流控制器(UPFC)等。其中串联补偿装置，如TSSC及TCSC能使输电线路的阻抗降低，相当于缩短了输电线路的长度，因此是提高系统输送容量和暂态稳定性的重要手段。而并联补偿装置，通过与系统进行无功功率交换，以维持线路电压恒定，因此是抑制系统电压波动、闪变和提高系统稳定性，特别是电压稳定性的有效工具。UPFC则综合了串、并联补偿的功能，能对线路电压、阻抗、相位进行控制，从而实现控制潮流、阻尼振荡、提高系统稳定性等多种功能。作为FACTS技术在配电系统应用的延伸——配电侧柔性交流输电（DFACTS）技术已成为改善电能质量的有效工具，该技术的核心器件IGBT比GTO具有更快的开关频率，并且关断容量已达兆伏安级，因此DFACTS装置具有更快的响应特性。目前主要的DFACTS装置有：有源滤波器(APF)、动态电压恢复器(DVR)、配电系统用静止无功补偿器(D-STATCOM)、固态切换开关(SSTS)等。其中APF是补偿谐波的有效工具。而DVR通过自身的储能单元，能够在毫秒级内向系统注入正常电压与故障电压之差，因此是抑制电压暂降的有效装置。
4、电能质量的管理
4．1建立质量管理体系
　　将电能质量的监督正式纳入电力生产轨道，同时建立国家、省、市三级电能质量管理体系。作为电能质量指标的电压和频率偏差，基本上由各级电力调度部门进行日常监管，这方面已制定了一些条例、导则（例如《电网调度管理条例》、《无功和电压管理导则》等）。谐波、电压波动和闪变以及三相不平衡同用电负荷的关系较密切，这3个指标难以做到实时监督，一般由试验部门定期组织测量。根据实际工作需要，现在有必要在国家质量监督部门领导下建立国家级电能质量检测中心，作为电能质量监管的技术归口单位。各网、省、市可以建立相应的电能质量检测站。
4．2 制定与国家标准配套的行业标准或规程、导则
　　电能质量标准工作决不能仅停留在订出几个国家标准上，国标贯彻执行中还会出现许多需要进一步明确的问题。这些问题有的属于组织管理方面的，有的属于技术性的。例如，要建立电能质量管理体系，必须先由电力主管部门制定电能质量监督管理办法，明确各级职责，理顺各方面的关系；又如涉及用户干扰指标的分配、干扰的预测计算、电能质量改善措施的选择、监测仪器的技术要求以及检验方法等，均需制定相应技术导则或规程作为执行的依据。
 
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