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[摘 要]本文首次介绍了电能质量的概念和影响因素，然后分析了其监测方法、分析技术、控制装置、相关标准及管理策略等相关要点问题。？电能质量是电能的重要特性。本文以下就此进行了详细的阐述。
[关键词]电能质量；影响因素；质量标准； 控制技术； 管理策略；
中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0148-01
一、前言
作为电力方面的一项重要工作，电能质量相关问题在近期得到了有关方面的高度关注。该项课题的研究，将会更好地提升对电能质量的掌控程度，从而有效优化对电能质量的管理水平。本文从介绍电能质量相关概念着手本课题的研究。
二、电能质量概念
1.电能质量含义
是供电设施在正常供电过程中电力的物理属性。电能质量主要包括电压质量、电流质量、用电及供电质量。通过电压质量，能够考察供电部门供应的电能是否合格。电流质量能够明显的显示出电流的变动情况，电流质量与电压质量紧密相关，另外，用电户对电流的传送频率、波形都是有一定的要求。我们所说供电的质量主要就是电压的质量、供电服务质量以及供电技术等等。用电质量主要就是电流质量和带给我们的服务质量。
2.电能质量监测
电能质量监测系统，系统采用分布式结构，通过多种类多功能的能效测量、监视、治理等装置、现代化的高速通讯网络和计算机技术，实现对各种企业的耗电信息以及大型电力设备的运行状态进行在线数据采集、运行监视、事故预警、事故记录和分析、能耗管理、设备管理和运行管理。系统以数字化手段，对不同的用电设备如电力有源滤波器、无功补偿装置、负荷点等，配置电能计量装置及数据采集装置，采用先进、安全可靠的通信手段及时将采集的各个用电装置的用电数据上传到系统管理层的服务器，为管理、评价、治理系统电能质量及制定节能改造方案提供有力的数据依据，然后通过电能质量治理即线/变损实时分析、无功补偿、谐波治理等，实现多维度的数据挖掘，从而提高用户的管理水平，实现安全、可靠、经济、高效、情节的用电目标。
三、电能质量分析技术
电能质量问题主要的分析技术方法可分为时域仿真、频域分析和基于数学变换的分析方法三种。在这三种方法中，时域仿真方法在电能质量分析中的应用最为广泛，主要用途为利用时域仿真程序对电力系统电能质量扰动现象进行研究分析。电能质量标准是保证电网安全经济运行、保护电气环境、保障电力用户正常使用电能的基本技术规范。
1.时域仿真法
利用暂态仿真程序可以对电容投切造成的暂态现象、电弧炉造成的电压波动等电能质量问题进行分析，还可以对电力系统的各种控制器以及控制策略进行仿真分析。利用时域仿真计算的缺点是仿真步长的选取决定了可模拟的最大频率范围，因此必须事先知道暂态过程的频率覆盖范围。
2.频域仿真法
频域分析方法主要用于电能质量中谐波问题的分析，利用常规的谐波潮流计算，分析谐波在系统中的分布情况。这种方法简单，适用于大多数情况，因此在实际谐波潮流计算中的应用较多。
3.电能质量的数学分析方法
电能质量数学变换的分析方法主要指傅立叶变换方法、短时傅立叶变换方法、矢量变换方法、小波变换方法、瞬时无功理论以及基于支持向量机等。其中最为广泛应用的是基于支持向量机的方法。
四、电能质量标准
1.电力系统频率偏差标准
我国电力系统采用的是频率为50Hz的电流，所以制造用电设备时也都是按照50Hz的额定频率标准进行制造的。电力系统频率偏差标准（GB/T15945—2008）对电力系统中频率偏差的限值做了明确规定。电力系统频率偏差的范围是50±0.2Hz。用户冲击负荷组成的系统频率变动一般不超过±0.2Hz；当系统容量较小时，偏差值可以放宽到±0.5Hz。
2.供电电压偏差标准
电压偏差指的是在一段时间内实际电压与理想电压相偏离的程度。电压偏差越大则电能质量越差，电压偏差越小则电能质量越好。一般情况下，额定电压上下的7%范围的偏差值都是可以的。供电电压偏差标准（GB/T12325—2003）规定，高于35kV的供电电压的电压偏差值不超过10%；低于20kV的三相供电电压的电压偏差不超过7%；220V的单相供电电压的电压偏差在-10%～+7%范围内波动。
3.三相电压不平衡标准
在电力系统中，由于三相负荷不均衡等因素会引起三相电压不平衡的问题，消除三相电压不平衡是减少设备故障的前提。三相电压不平衡标准（GB/T15543—2008）规定了在系统正常运行时可以存在三相电压的不平衡情况，并对三相电压的不平衡度的限值做了规定，即负序电压不平衡度小于2%，短时小于4%。
4.电压波动和闪变标准
由于谐波的注入，会影响电力系统的电压，特别是运用大量的冲击性负荷设备时，会引起电压不稳，电压时高时低，严重危害电子产品的正常工作。电压波动和闪变标准（GB/T12325—2003）对电压闪变于波动的允许值做了限定。例如当供电电压大于110kV时，闪变限值为0.8；当供电电压小于或者等于110kV时，闪变限值为1。
五、电能质量管理措施
1.建立管理标准
电能质量关系到用户的供电质量和电力企业经济效益，应成立电能质量管理领导小组。定期召开电能质量分析会，及时研究电能质量工作。进一步完善电压无功、供电可靠性管理体系，制订相关管理标准，使电能质量管理工作进一步规范化。
2.完善电力监管机制
电力工业是为国民经济发展提供能源的基础工业，又是社会发展和人民生活的公用事業。电能的生产供应关系到国家的经济命脉，为了确保供电质量，必须及时制定相应的制度法规，必须建立国家层面的独立的电力监管机构，从而规范和监管电力市场运行，维护公平竞争环境。监管体系的建立包括有关电力立法和执法的法律环境、专门的行业监管机构（包括对监管的职能、责任、内容、手段、权力配置、对监管者的监控机制等规定），以及多层次的行业自律组织和消费者权益保护组织等。
3.加强统一管理
在电力市场环境下，发电设备和输电设备的投资者可能是一些独立的厂商。但无论是发电系统还是输电系统仍应该进行统一规划，保证电力工业的建设“适当超前”，维持系统有合理的备用，做到电源与电网相协调，送端和受端相协调，有功和无功相协调，将“系统统一规划，投资宏观调控”作为第一道防线。
4.加强电网改造力度
电网结构合不合理、电网质量好与坏直接关系到电能的质量。为此，加大对电网设备的更新改造力度，新建和完善高低压电网，缩短了高低压线路的供电半径，加大了导线截面，优化了公用配电变压器的布局。如把设备老化、运行状况较差的变电站退出运行，实现了双电源供电，加快了线路电缆化、绝缘化改造进程等措施。并要做好变电站的综合自动化改造和调度配电自动化改造工作，提高线路运行的可靠性和灵活性。
六、结束语
通过对电能质量相关问题的相关研究，我们可以发现，在当前各种条件下，电能质量在实践中有着重要意义，有关人员应该从电能质量应用的客观实际需求出发，充分利用优势因素，制定最为符合实际的管理实施方案。
参考文献
[1] 印永华.美加“8.14”大停电事故初步分析以及应吸取的教训[J].电网技术.2011（10）：8-16.
[2] 葛睿.欧洲“11.4”大停电事故分析及对我国电网运行工作的启示[J].电网技术.2011（03）：1-6.
[3] 林伟芳.巴西“11.10”大停电事故分析及启示[J].电网技术.2010（07）：1-5.
[关键词]电能质量；影响因素；质量标准； 控制技术； 管理策略；
中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0148-01
一、前言
作为电力方面的一项重要工作，电能质量相关问题在近期得到了有关方面的高度关注。该项课题的研究，将会更好地提升对电能质量的掌控程度，从而有效优化对电能质量的管理水平。本文从介绍电能质量相关概念着手本课题的研究。
二、电能质量概念
1.电能质量含义
是供电设施在正常供电过程中电力的物理属性。电能质量主要包括电压质量、电流质量、用电及供电质量。通过电压质量，能够考察供电部门供应的电能是否合格。电流质量能够明显的显示出电流的变动情况，电流质量与电压质量紧密相关，另外，用电户对电流的传送频率、波形都是有一定的要求。我们所说供电的质量主要就是电压的质量、供电服务质量以及供电技术等等。用电质量主要就是电流质量和带给我们的服务质量。
2.电能质量监测
电能质量监测系统，系统采用分布式结构，通过多种类多功能的能效测量、监视、治理等装置、现代化的高速通讯网络和计算机技术，实现对各种企业的耗电信息以及大型电力设备的运行状态进行在线数据采集、运行监视、事故预警、事故记录和分析、能耗管理、设备管理和运行管理。系统以数字化手段，对不同的用电设备如电力有源滤波器、无功补偿装置、负荷点等，配置电能计量装置及数据采集装置，采用先进、安全可靠的通信手段及时将采集的各个用电装置的用电数据上传到系统管理层的服务器，为管理、评价、治理系统电能质量及制定节能改造方案提供有力的数据依据，然后通过电能质量治理即线/变损实时分析、无功补偿、谐波治理等，实现多维度的数据挖掘，从而提高用户的管理水平，实现安全、可靠、经济、高效、情节的用电目标。
三、电能质量分析技术
电能质量问题主要的分析技术方法可分为时域仿真、频域分析和基于数学变换的分析方法三种。在这三种方法中，时域仿真方法在电能质量分析中的应用最为广泛，主要用途为利用时域仿真程序对电力系统电能质量扰动现象进行研究分析。电能质量标准是保证电网安全经济运行、保护电气环境、保障电力用户正常使用电能的基本技术规范。
1.时域仿真法
利用暂态仿真程序可以对电容投切造成的暂态现象、电弧炉造成的电压波动等电能质量问题进行分析，还可以对电力系统的各种控制器以及控制策略进行仿真分析。利用时域仿真计算的缺点是仿真步长的选取决定了可模拟的最大频率范围，因此必须事先知道暂态过程的频率覆盖范围。
2.频域仿真法
频域分析方法主要用于电能质量中谐波问题的分析，利用常规的谐波潮流计算，分析谐波在系统中的分布情况。这种方法简单，适用于大多数情况，因此在实际谐波潮流计算中的应用较多。
3.电能质量的数学分析方法
电能质量数学变换的分析方法主要指傅立叶变换方法、短时傅立叶变换方法、矢量变换方法、小波变换方法、瞬时无功理论以及基于支持向量机等。其中最为广泛应用的是基于支持向量机的方法。
四、电能质量标准
1.电力系统频率偏差标准
我国电力系统采用的是频率为50Hz的电流，所以制造用电设备时也都是按照50Hz的额定频率标准进行制造的。电力系统频率偏差标准（GB/T15945—2008）对电力系统中频率偏差的限值做了明确规定。电力系统频率偏差的范围是50±0.2Hz。用户冲击负荷组成的系统频率变动一般不超过±0.2Hz；当系统容量较小时，偏差值可以放宽到±0.5Hz。
2.供电电压偏差标准
电压偏差指的是在一段时间内实际电压与理想电压相偏离的程度。电压偏差越大则电能质量越差，电压偏差越小则电能质量越好。一般情况下，额定电压上下的7%范围的偏差值都是可以的。供电电压偏差标准（GB/T12325—2003）规定，高于35kV的供电电压的电压偏差值不超过10%；低于20kV的三相供电电压的电压偏差不超过7%；220V的单相供电电压的电压偏差在-10%～+7%范围内波动。
3.三相电压不平衡标准
在电力系统中，由于三相负荷不均衡等因素会引起三相电压不平衡的问题，消除三相电压不平衡是减少设备故障的前提。三相电压不平衡标准（GB/T15543—2008）规定了在系统正常运行时可以存在三相电压的不平衡情况，并对三相电压的不平衡度的限值做了规定，即负序电压不平衡度小于2%，短时小于4%。
4.电压波动和闪变标准
由于谐波的注入，会影响电力系统的电压，特别是运用大量的冲击性负荷设备时，会引起电压不稳，电压时高时低，严重危害电子产品的正常工作。电压波动和闪变标准（GB/T12325—2003）对电压闪变于波动的允许值做了限定。例如当供电电压大于110kV时，闪变限值为0.8；当供电电压小于或者等于110kV时，闪变限值为1。
五、电能质量管理措施
1.建立管理标准
电能质量关系到用户的供电质量和电力企业经济效益，应成立电能质量管理领导小组。定期召开电能质量分析会，及时研究电能质量工作。进一步完善电压无功、供电可靠性管理体系，制订相关管理标准，使电能质量管理工作进一步规范化。
2.完善电力监管机制
电力工业是为国民经济发展提供能源的基础工业，又是社会发展和人民生活的公用事業。电能的生产供应关系到国家的经济命脉，为了确保供电质量，必须及时制定相应的制度法规，必须建立国家层面的独立的电力监管机构，从而规范和监管电力市场运行，维护公平竞争环境。监管体系的建立包括有关电力立法和执法的法律环境、专门的行业监管机构（包括对监管的职能、责任、内容、手段、权力配置、对监管者的监控机制等规定），以及多层次的行业自律组织和消费者权益保护组织等。
3.加强统一管理
在电力市场环境下，发电设备和输电设备的投资者可能是一些独立的厂商。但无论是发电系统还是输电系统仍应该进行统一规划，保证电力工业的建设“适当超前”，维持系统有合理的备用，做到电源与电网相协调，送端和受端相协调，有功和无功相协调，将“系统统一规划，投资宏观调控”作为第一道防线。
4.加强电网改造力度
电网结构合不合理、电网质量好与坏直接关系到电能的质量。为此，加大对电网设备的更新改造力度，新建和完善高低压电网，缩短了高低压线路的供电半径，加大了导线截面，优化了公用配电变压器的布局。如把设备老化、运行状况较差的变电站退出运行，实现了双电源供电，加快了线路电缆化、绝缘化改造进程等措施。并要做好变电站的综合自动化改造和调度配电自动化改造工作，提高线路运行的可靠性和灵活性。
六、结束语
通过对电能质量相关问题的相关研究，我们可以发现，在当前各种条件下，电能质量在实践中有着重要意义，有关人员应该从电能质量应用的客观实际需求出发，充分利用优势因素，制定最为符合实际的管理实施方案。
参考文献
[1] 印永华.美加“8.14”大停电事故初步分析以及应吸取的教训[J].电网技术.2011（10）：8-16.
[2] 葛睿.欧洲“11.4”大停电事故分析及对我国电网运行工作的启示[J].电网技术.2011（03）：1-6.
[3] 林伟芳.巴西“11.10”大停电事故分析及启示[J].电网技术.2010（07）：1-5.