电能质量问题的研究与探索

摘 要：电能质量是指电力系统中电力的质量，影响到电力系统及其设备的安全性和效率性。本文主要研究了电能质量问题产生的原因和电能质量的主要指标，及对电能质量的治理进行了探索研究。

关键词：电能质量;主要指标;研究

电能的质量直接影响到电力系统和电气设备的安全和效率，与节约能源也密不可分，也直接影响到人们的生活和社会经济的总体效益。电能质量的标准是保障电能质量的基本技术依据[1]。目前，国外对电能质量的分析，主要是从电磁容学入手研究的。国内外已经有大量关于电能的质量问题的探索和研究。本文主要从电能质量问题产生的原因，衡量电能质量的主要指标以及电能质量的治理三个方面进行阐述。

一、电能质量问题的产生原因

在电力系统中引起电能质量问题的主要原因有：

（一）电力非线性负荷

目前，在生活和工业等电力系统用电中，存在着很多非线性负荷。如变压器、发电机和输电产生的谐波，还有非线性负载产生的谐波。另外，变频和整流等装置，产生的谐波电流对电网造成严重干扰使它的功率降低。现在许多新型的电力设备，由于包含冲击性和非线性的负荷，会产生畸形电流，会对电压造成严重的影响。因此由于这些电力非线性负荷的过度应用，电力系统中电能质量的问题将更加严重。

（二）电力系统故障

电力系统中的很多故障，会直接或间接地造成各种严重的电能质量问题。如电力系统短路故障（电压的跌落或中断而产生的）、自然灾害（如雷击引起的绝缘子闪络、季节气候或各种线路对地放电等）、人为误操作以及发电机系统工作状态的更改等都有可能造成严重的电能质量问题。

二、电能质量的主要指标

虽然人们所关注电能质量的角度不同，但是对其主要技术指标认识大体一致，下面就对电能质量的主要指标进行研究。

（一）电压偏差

电压偏差是电力系统正常运行的时候的电压偏移量。如果电压偏差过大，对很多用电设备的安全性能会产生很大危害，也会很大程度上影响电网的经济运行。例如：电压过高，会使铁芯设备的元件加速老化，更甚者会造成其绝缘损坏。电压过高时，电动机的绝缘性能会受到影响，电动机的寿命会缩短。

（二）频率偏差

如果电力系统是在正常运行的情况下，系统的频率偏差就等于系统频率的实际值减去标称值。电力系统的频率偏差，应该在规定的范围内，如果偏差过大的话，首先影响他的设备运行，还会影响用户设备的效率，发热量增加，甚至烧毁设备。例如：电力系统频率偏差过大，将会对电动机的转速产生影响，进而对产品的质量产生影响。系统频率偏差过大还会对电动机的输出功率产生影响。

（三）谐波和间谐波

谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量[2]。非线性的电力设备使电网中产生的谐波和间谐波，会直接引起电能质量的降底。谐波会使系统容量降低，还会加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损坏设备。

三、电能质量治理

电能质量治理是一项并不简单的系统工程，可通过对电网系统电能质量进行普查，然后通过制订科学的管理方法，使投资效益进行提高。

（一）消除局部谐波

电力系统中在变电所或者负荷点装有并联的电容器，可以提高电压水平和补偿无功功率。如果系统中含有谐波分量，就很有可能产生并联或串联谐振，可以通过安装交流滤波装置吸收谐波电流。局部的谐振问题，可通过改动系统的频率和等值电路中的频率或者。为了减弱谐波的发生，也可通过改变部分系统运行或者接线方式来实现。

（二）滤波

通过只使用并联滤波器，让技术经济更为合理。无论在理论上还是在实践上，都会通过并联电路来滤波。因此，在系统中安装谐波阻抗低的并联滤波器，可以将系统里产生的局部谐波电流转移出去，从而减小谐波电压压降 。从本文上面的分析可以知道，电压偏差小对电能质量影响小。还可以通过无功功率补偿电容器的容量、系统的换流负载等对滤波器进行控制。

（三）正确布置和维护用电设备

随着用户对电能需求的增加，电力系统运行方式的变化以及设备的陈旧程度都会影响到电能质量的效果。如果整体的用电设备布置和维护不好，使设备不断的受到污染，会产生非线性的负荷状态，对电能质量造成严重影响。例如：用电设备过热，在加上维护不好，绝缘老化，加速震动等等，都会对电能质量产生影响进而对电力系统的安全产生威胁。尤其对很多高耗能的企业来说，对电能质量的管理就要更加严格，对用电设备的布置要求更加合理，维护与治理要更加强。

综上所述，本文对电能质量问题产生的原因及电能质量的指标进行了详细的阐述，并对电能质量的治理进行了探索和研究，电能质量的治理在当前是具有很重大的意义。

参考文献

[1] 黃弋，周菁.基于FACTS技术的电能质量行业发展现状及趋势[J].科技风，2012（15）：50-51.

[2] 戴文，魏淑艳，曹明革.小波变换在谐波检测中的应用研究[J].电子测量技术，2011，34（7）：37-39，49.

【作者简介】 张伟（1986—），女，硕士，研究方向：无线通信技术。