电能质量指标

电能质量国家标准定义的指标

电压偏差。

GB 12325—2008中将电压偏差定义为：

（1）

1. 35kV及以上供电电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%

2. 20kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%

3. 220V单相供电电压允许偏差为额定电压的 7%～﹣10%

4.对于供电点短路容量小、供电距离较长以及对供电电压偏差有特殊要求的用户，由供、用电双方协议确定

频率偏差。

GB/T 15945—1995中将频率偏差定义为：

（2）

1. 正常允许±0.2%Hz，根据系统容量可以放宽到±0.5%

2. 用户冲击引起的频率变动一般不得超过±0.2Hz

公用电网谐波。

GB/T 14549—1993中对测量谐波次数、仪器误差、数据取值提出了具体要求，同时给出了谐波电压含量、第h次谐波电压含有率、总谐波畸变率的计算公式。

谐波电压含量：

（3）

第h次谐波电压含有率：

（4）

式中， 为h第次谐波电压方均根值； 为基波电压方均根值；N为采样点数。

国家标准规定，测量的谐波次次数一般为2~19。通常取测量时段内各相实测值的95%概率中最大的一相值作为判断谐波是否超过允许值的依据。

电压等级（KV） THD 奇次 偶次

0.38 5 4.0 2.0

6.1 4 3.2 1.6

35.66 3 2.4 1.2

110/220 2 1.6 0.8

三相电压不平衡度。

GB/T15543—1995中规定了三相电压不平衡度的允许值及其计算、测量和取值方法。有两种不平衡度计算公式。

①含有零序分量的三相系统，即三相不平衡度等于负序分量与正序分量的百分比：

（5）

②不含有零序分量的三相系统，当已知三相量a、b、c时，用下式求不平衡度：

（6）

式中 、 、 、 。

判断三相不平衡度是否合格的方法为：对于波动性较小的场合，应和实测的5次接近数值的算术平均值对比；对于波动性较大的场合，应和实测值的95%概率值对比

电压波动和闪变。

GB 12326—2000中对其概念、计算公式和测量数据的选取做了明确规定，并给出了判断闪变电压值是否合格的方法。相对电压波动值d的定义为：

（7）

闪变定义为人眼对灯闪的主观视觉反应。借鉴IEC标准的方法，用短时间闪变水平值Pst和长时间闪变水平值P1t作为闪变严重度的评估指标。Pst的观察周期典型值Tshort=10 min，其计算公式为：

（8）

式中：K0. 1=0. 031 4；K1=0. 052 5；K3=0. 065 7；K10=0. 28；K50=0.08。P0.1、P1、P3、P10、P50分别为10 min内超过0. 1%、1%、3%、10%、50%时间比的概率分布水平值，也称为10 min内瞬时闪变视感度S(t)的99. 9%、99%、97%、90%、50%概率大值。

P1t的观察周期典型值Tlong=2 h,被定义为在观察周期内瞬时闪变视感度不超过99%概率的Pst(用符号Ps,t 99%表示)或超过1%时间的Pst。即：

（9）

暂时过电压和瞬态过电压。

GB/T18481—2001中将峰值电压超过系统正常运行的最高峰值电压时的工况定义为过电压。暂时过电压包括工频过电压和谐振过电压,特征为在其持续时间范围内无衰减或弱衰减；瞬态过电压包括操作过电压和雷击过电压，特征为为振荡的或非振荡的，通常衰减很快，持续时间只有几毫秒或几十微秒。

电能质量指标是电能质量各个方面的具体描述，不同的指标有不同的定义，参考IEC标准、从电磁现象及相互作用和影响角度考虑给出的引起干扰的基本现象分类如下：

(1)低频传导现象：谐波、间谐波、电压波动、电压与电流不平衡，电压暂降与短时断电，电网频率变化，低频感应电压，交流网络中的直流；

(2)低频辐射现象：磁场、电场；

(3)高频传导现象：感应连续波电压与电流，单向瞬态、振荡瞬态；

(4)高频辐射现象：磁场、电场、电磁场(连续波、瞬态)；

(5)静电放电现象。

对于以上电力系统中的电磁现象，稳态现象可以利用幅值、频率、频谱、调制、缺口深度和面积来描述，非稳态现象可利用上升率、幅值、相位移、持续时间、频谱、频率、发生率、能量强度等描述。

保障电能质量既是电力企业的责任，供电企业应保证供给用户的供电质量符合国家标准；同时也是用户(拥有干扰性负荷)应尽的义务，即用户用电不得危害供电；安全用电；对各种电能质量问题应采取有效的措施加以抑制。

电能质量指标国内外大多取95%概率值作为衡量依据，并需指明监测点，这些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

本书为国家电网公司电力科技著作出版项目。《开放市场下的电能质量指标》以电力市场化和可再生能源的发展为背景，围绕电能质量指标，阐述了电能质量研究的最新进展。《开放市场下的电能质量指标》涉及的主题新颖，包含的内容丰富，突出表现在理论阐述和实际应用相结合。全书共6章，分别阐述了传统电能质量指标、用户与电力部门之间的责任评定、先进方法和非平稳波形、供电电压质量的总体量化、含分散式发电的配电系统、电能质量扰动的经济学分析。

本书适合于从事电力工程和电气系统运行分析、电能质量分析、治理和标准制定的技术人员、工程师和企业管理者使用，也适合于高等院校电气工程专业的教师和研究生阅读参考。

译者前言

原书前言

第1章 传统电能质量指标

1.1 导言

1.2 背景概念

1.3 电能质量扰动指标和目标值

1.4 小结

参考文献

第2章 用户与电力部门之间的责任评定

2.1 导言

2.2 波形畸变与电压不平衡：基于单个测量点的指标

2.3 波形畸变与电压不平衡：基于分布式测量系统的指标

2.4 电压波动

2.5 电压暂降2100433B

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1、电能质量指标监测功能 国标规定的电压偏差、频率偏差、谐波、电压不平衡、电压波动和闪变五项电能质量指标数据。 IEEE规定的电压暂降、电压中断、短时过电压、瞬变电压等电能质量指标数据。

2、全电量监测功能 提供对系统电压、电流、频率、功率、功率因素、电量等数据的监测，并提供全电量越限报警和故障滤波功能；全电量数据同时保存到本地文件或数据库中，可随时调出进行趋势分析。

3、电压扰动监测与分析功能 在线记录每次电压扰动期间各相电压、电流的数据信息，并提供电压扰动期间各相电流、各相电压的波形分析，以及电压变化的趋势曲线分析。同时，还提供多种工业分析方法，比如ITIC曲线分析、SEMI曲线分析以及SARFI分析等。

4、电压瞬变监测与分析功能 记录瞬变发生时的电压等信息及其持续时间，并提供瞬变电压波形分析。

5、谐波监测与分析功能 系统能监测各通道多达50次谐波和50次间谐波含量、幅值、角度、功率等数据，并进行本地和数据库存储，随时进行调出以表格或曲线方式进行分析。

6、综合分析功能 系统提供局、站、装置、监测点等多达4级的电能质量信息综合分析功能，可自主选择各级节点的数据进行综合，并形成曲线或报表进行输出。

7、WEB分析功能 系统提供给用户全WEB分析功能，包括实时电能质量信息发布、历史电能质量信息查询、统计、报表、分析等，对电能质量信息及其分析结果进行多种方式导出，比如word、excel、pdf等格式。

8、基于地理信息支持的WEB应用功能 在地图上发布电能质量信息，并实时提醒发生的电能质量事件。通过区域选择方式，直观地对区域进行电能质量信息进行分析、统计、报表等。

9、基于地图回放电能质量事件功能 根据选择的时间范围内，在地图上回放所发生的事件，方便用户事后的故障分析，查找电能质量事件真正的原因。

10、PQDIF格式支持功能 系统支持离线和在线方式将系统电能质量数据以PQDIF格式导出，同时也可将第三方PQDIF格式的数据导入系统数据库。

11、支持插件式通讯规约 系统提供多达近10种通讯规约，并提供基于标准的通讯规约接口，方便第三方的电能质量装置接入。

12、支持模版数据配置功能 系统提供通道数据的模版配置及粘贴功能，极大减少用户配置的工作量。

13、其它功能 系统提供登录功能，防止非法用户进入；监视主要运行进程，并重启退出进程；在线记录运行日志，方便解决现场问题；等等。 应用模块能应用模块能应用模块能应用模块能 QPQM-2006系统包括信息发布、信息分析与统计、事故返演、综合分析等功能。