電能質量的內容
電能質量是
指通過公用電網供給用戶端的交流電能的品質。理想狀態的公用電網應以恒定的頻率、正弦波形和標準電壓對用戶供電。同時,在三相交流系統中,各相電壓和電流
的幅值應大小相等、相位對稱且互差120°。但由于系統中的發電機、變壓器和線路等設備非線性或不對稱,負荷性質多變,加之調控手段不完善及運行操作、外
來干擾和各種故障等原因,這種理想的狀態并不存在,因此產生了電網運行、電力設備和供用電環節中的各種問題,也就產生了電能質量的概念。圍繞電能質量含
義,從不同角度理解通常電能質量包括:
(1)電壓質量:是以實際電壓與理想電壓的偏差,反映供電企業向用戶供應的電能是否合格的概念。這個定義能包括大多數電能質量問題,但不能包括頻率造成的電能質量問題,也不包括用電設備對電網電能質量的影響和污染。
(2)電流質量:反映了與電壓質量有密切關系的電流的變化,是電力用戶除對交流電源有恒定頻率、正弦波形的要求外,還要求電流波形與供電電壓同相位以保證高功率因素運行。這個定義有助于電網電能質量的改善和降低線損,但不能概括大多數因電壓原因造成的電能質量問題。
(3)供電質量:其技術含義是指電壓質量和供電可靠性,非技術含義是指服務質量。包括供電企業對用戶投訴的反映速度以及電價組成的合理性、透明度等。
(4)用電質量:包括電流質量與反映供用電雙方相互作用和影響中的用電方的權利、責任和義務,也包括電力用戶是否按期、如數交納電費等。
自工業社會以來,電力已經成為現代人類社會中不可缺少的重要能源之一。無論在工業生產還是日常生活中,電力用戶對電力的可靠性及質量的要求都在不斷提高。隨著科學技術及工業的發展,許多自動化程度很高的工業用戶對電能質量越來越敏感,任何電能質量問題都將導致產品質量的下降,甚至工程作業的停頓,給用戶造成不可估量的損失。信息科技的發展則對電能質量及供電可靠性提出更高的要求。信息電力供應應該具有高可靠性、高動態恒定特性、互不干擾性、控制靈活性、應用方便性等特點。它與傳統電力供應的區別主要體現在: 除了包括人們已經了解的穩態電壓質量、諧波和電能的可靠性問題,還包括未為人們所熟知的動態電能質量問題。如何提供方便、優質的電能,使之更好地為信息化社會服務是當今電力工作者面臨的新機遇和新挑戰。同時,現代電力系統中,電力電子設備的應用越來越廣泛,各種非線性、沖擊性、波動性負載也大量增加,使電力系統所遭受的電能質量污染也日趨嚴重。電能質量直接關系到國民經濟的總體效益,因此對電能質量進行深入研究有著非常重要的意義。為培養掌握電能質量知識的人才,國外許多著名大學的電氣工程專業都開設了這方面的課程。譬如,美國Purdue University開設了“Power Quality”課程,The University of Texas AT Austin開設了“Power Quality and Harmonics”課程;加拿大University of Alberta開設了“Advanced Power Quality”課程等。它們各自都編寫了教學講義。