风力发电机组电能质量测量和评估方法

本书通过介绍测量仪器的计算原理及测量实例，阐述了新一代电能质量测量技术。全书共分6部分：第yi部分为电能质量测量方法，介绍了电能质量的定义及电能质量参数测量方法，并对相关国际、国家标准进行了详细解读；第二部分给出了目前主要的电能质量评估标准，对电能质量测量的国际标准、电能质量仪器的检验与认证、欧洲电网供电电压特性及分布式电源、风力发电机组、舰船电力系统的电能质量等内容进行了介绍；第三部分为电能质量故障诊断，给出了电能质量故障诊断的目的与要求以及谐波、三相不平衡、电压暂降、瞬态过电压、噪声等故障现象及诊断方法，并以具体实例说明了故障诊断的操作方法；第四部分为宽带、不平衡电参数的计算，介绍了非正弦、不平衡状况下的几种典型功率理论，如IEEE100传统功率定义、DIN40110-2以及IEEE1459等；第五部分为波形数据采集分析，介绍了数字测量仪表对实时数据的处理与分析方法；第六部分为电气测量基础知识，介绍了测量不确定度的含义，以及电气测量安全性等内容。||

从广义上讲，电能质量是指优质供电。由于人们看问题的角度不尽相同，对电能质量含义存在不同的理解。电力部门把电能质量主要定义为电压与频率的合格率，并且用统计数字来说明电力系统99. 9%是安全可靠的。电力用户则把电能质量简单定义为向负荷正常供电。国际电工委员会(IEC)则提出电磁兼容(EMC)术语，指出和强调设备之间的相互作用和影响以及电源和设备之间的相互作用和影响。IEC还制定了电磁兼容一系列标准。 IEEE技术协调委员会给出的技术定义:“合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和接地系统都是适合该设备正常工作的。”采用的电能质量的定义为:“导致设备故障或误动作以电压、电流或频率偏差为表现形式的一切电力问题。”这里的偏差是广义的，甚至包括供电可靠性。

在没有明确的、为各方所认可的新的标准和规范出来之前，至少应该按照现有的国家标准来规范有关电能质量的问题。可能产生的电能质量问题有多种类型，主要有各种瞬态过程，长时期的电压变化(过电压、欠电压、持续断电)、短时间的电压变化(断电)、骤降(sags)、电压不平衡、波形畸变、干扰。现有标准显然不能全面描述电能质量，例如在国际上受到特别关注的电压骤降的标准就还没制定出来，应该尽快立项制定这一标准。

由于多数表征电能质量的参数是时变且随机的，测量必须持续相当长的时间，通常以日或周的记录作为评估依据。

为了得到综合质量指标，可采用以下方法进行评估：

(1)统计值。通过统计，确定各个电能质量指标的95%概率大值、最大值与平均值，将一个工作日内某项质量指标统计的95%概率大值与国家标准比较，适用于对谐波、电压偏差、三相电压不平衡度和电压波动的评估。

(2)柱状图、概率密度与概率分布图。通过图形化界面，直观地表示电能质量数值大小的分布情况，适用于对谐波、电压偏差和三相电压不平衡度的评估。

(3)日趋势图。确定电能质量问题变化的趋势和作用的时间段，适用于对各种电能质量指标的评估。

(4)波形图与特征指标。对于动态电能质量问题，完整的波形有利于对该类电能质量问题进行分类，最简单的定位标准是幅值、起止时刻和持续时间三要素。

(5)电压质量容许曲线。将长时间测量(例如持续一个月以上)所得的电压质量指标，根据幅值(或方均根值)与持续时间作图，考察是否落在由国家标准或国际标准组成的容许曲线内。

(6)专家诊断系统。利用获得的测量统计数据对电能质量扰动事件进行定位、分类，对其传递范围和发展趋势作出预测，从而为制定最佳控制方案提供依据。 2100433B