安科瑞(ruì) 鮑靜(jìng)君

　　摘(zhāi)要：自(zì)電能(néng)產生(shēng)後，其(qí)在(zài)一定程度(dù)上提升了(liǎo)社會(huì)的(dí)發展速度(dù)，也(yě)給社(shè)會的(dí)發展提供了(liǎo)新方向。電能(néng)作為(wéi)一(yī)種(zhǒng)商品，質量(liáng)就是(shì)衡量(liáng)它價(jià)值(zhí)的尺(chǐ)度，不同(tóng)的用(yòng)戶對電(diàn)能質量的(dí)要求也(yě)是不同的(dí)。目前(qián)，我(wǒ)國在發(fā)展(zhǎn)的過程中利用(yòng)在綫檢測技術對(duì)電(diàn)網(wǎng)運(yùn)作情況(kuàng)進行監督，並(bìng)根據監(jiān)督的結果對電(diàn)壓(yā)偏(piān)差(chà)等(děng)方(fāng)麵(miàn)的數(shù)據信(xìn)息進行收集(jí)。而技(jì)術(shù)人(rén)員能夠(gòu)根據(jù)所收集(jí)的(dí)數據，判(pàn)斷電(diàn)網(wǎng)在實(shí)際使(shǐ)用(yòng)過程(chéng)中存在在(zài)的問(wèn)題，提升(shēng)電(diàn)網(wǎng)的(dí)運作水平，為(wéi)人(rén)們提(tí)供更(gēng)加好的電能。

　　關(guān)鍵詞：電(diàn)網(wǎng)電能質(zhì)量(liáng)；電(diàn)能(néng)質量在綫(xiàn)監測裝置；電(diàn)能質量(liáng)在(zài)綫監(jiān)測係統

　　前(qián)言

　　現代社(shè)會的發展離(lí)不開(kāi)電能的(dí)支(zhī)持，而(ér)電(diàn)能(néng)的穩定性質量將(jiāng)會在很大(dà)程(chéng)度上影響(xiǎng)人們(mén)的生(shēng)活(huó)與工(gōng)作，更高質(zhì)量(liáng)的電能(néng)對於(yú)人們的生(shēng)產生活十(shí)分重要(yào)。電網(wǎng)電能在(zài)綫檢測係統(tǒng)在應(yīng)用的過程中可以(yǐ)對(duì)電(diàn)網電能實際應用情況(kuàng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監督(dū)以及數據記錄(lù)，而技術人員(yuán)能(néng)夠(gòu)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進行分(fēn)析(xī)，判(pàn)斷電(diàn)網電能的(dí)實(shí)際應(yīng)用情況(kuàng)，找出(chū)運作不(bù)正(zhèng)常的設(shè)備並進行更換與(yǔ)維修，以保證電(diàn)網電(diàn)能質(zhì)量。電(diàn)網(wǎng)電能質量(liáng)檢(jiǎn)測係統(tǒng)的(dí)檢測指標(biāo)是技(jì)術人(rén)員(yuán)判(pàn)斷(duàn)電能(néng)質(zhì)量(liáng)以(yǐ)及電網運作(zuò)質(zhì)量(liáng)的重(zhòng)要標準，而(ér)技(jì)術人(rén)員也(yě)能(néng)夠通過(guò)對這些(xiē)指標的分析，判(pàn)斷(duàn)電網(wǎng)電(diàn)能(néng)質(zhì)量(liáng)是(shì)否(fǒu)滿(mǎn)足我國對(duì)於(yú)電網電(diàn)能(néng)質量(liáng)的(dí)實際(jì)要(yào)求。目前(qián)，我國(guó)在(zài)進行電網(wǎng)電能質量檢(jiǎn)測的(dí)過(guò)程(chéng)中(zhōng)所(suǒ)應用(yòng)的指(zhǐ)標有電(diàn)壓(yā)偏(piān)差(chà)，頻(pín)率偏差(chà)，諧(xié)波(bō)，電壓波動，閃變(biàn)，三相(xiāng)電壓(yā)不平(píng)衡等。

　　電能質量在綫(xiàn)監測(cè)裝置

　  電(diàn)能(néng)質量在綫監測裝(zhuāng)置(zhì)是(shì)通(tōng)過(guò)對(duì)引入(rù)的電壓，電流信(xìn)號(hào)進行(háng)分(fēn)析處理，實現(xiàn)對電(diàn)能(néng)質量指標(biāo)進行監(jiān)測(cè)的裝(zhuāng)置。適用於要求(qiú)準確測量電(diàn)能(néng)質(zhì)量指(zhǐ)標(biāo)參數(shù)的場合(hé)，例如(rú)供(gōng)電(diàn)合(hé)同(tóng)約定(dìng)的(dí)解決(jué)電能(néng)質量(liáng)糾紛(fēn)，或驗(yàn)證是(shì)否(fǒu)滿足(zú)相(xiāng)關電(diàn)能(néng)質量(liáng)標(biāo)準等。裝(zhuāng)置(zhì)的主要功能(néng)及(jí)精(jīng)度見下(xià)表(biǎo)。

　　常(cháng)見電能質量分(fēn)析(xī)

　　電壓偏差

　　電(diàn)壓偏差指電網(wǎng)在電(diàn)能運輸(shū)的(dí)過程中，某一個測試(shì)點實際運(yùn)行電壓與係統(tǒng)標稱(chēng)電壓(yā)的(dí)偏差相(xiāng)對(duì)值(zhí)，其包含(hán)過電壓(yā)和(hé)低電(diàn)壓(yā)。過(guò)電壓是(shì)指工頻(pín)下交(jiāo)流電壓(yā)方(fāng)均根(gēn)值升高，超過(guò)標(biāo)稱(chēng)值10%，並且(qiě)持續(xù)時間大於(yú)1min的長時(shí)間電壓(yā)變動現(xiàn)象。過電(diàn)壓屬(shǔ)於電(diàn)力係統(tǒng)中的一種電(diàn)磁(cí)擾(rǎo)動現(xiàn)象。一方麵，電力設備的絕緣(yuán)長時間耐受(shòu)著工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓，同時(shí)還(huán)需能夠承受(shòu)一定(dìng)幅(fú)度(dù)的過(guò)壓(yā)，這樣(yàng)才(cái)能保(bǎo)證(zhèng)電力係(xì)統安全可靠(kào)地運(yùn)行(háng)。另一方麵(miàn)，係統(tǒng)運行中要確保設(shè)備(bèi)在允(yǔn)許(xǔ)的(dí)電壓偏差(chà)範圍的(dí)上限之下運(yùn)行，以免對電氣(qì)設(shè)備的(dí)絕(jué)緣(yuán)造(zào)成(chéng)損害。過電壓(yā)可能來源(yuán)於切(qiē)除(chú)一個大(dà)負(fù)荷或係(xì)統(tǒng)無(wú)功(gōng)補償的變化，例如投入一組(zǔ)電容器。係統(tǒng)電壓(yā)調節(jié)或控(kòng)製能力(lì)差可能會(huì)導(dǎo)致(zhì)過電(diàn)壓(yā)。不正確地調節(jié)變壓器(qì)分(fēn)接(jiē)頭也會(huì)導致(zhì)係統過電(diàn)壓(yā)。低(dī)電(diàn)壓(yā)是指工頻下交流(liú)電(diàn)壓方均(jūn)根值(zhí)降(jiàng)低(dī)，低於標稱(chēng)值(zhí)10%，並(bìng)且持續(xù)時間大於1min的(dí)長時間電(diàn)壓變(biàn)動現(xiàn)象(xiàng)。造成低電壓的原因(yīn)與(yǔ)過(guò)電壓(yā)相(xiāng)反(fǎn)。投(tóu)入一個大負載或者切(qiē)除一(yī)組電容器(qì)組會(huì)引起低電(diàn)壓(yā)，通過係(xì)統電壓(yā)調節裝置(zhì)可以返回(huí)正常電(diàn)壓水(shuǐ)平。輸變電(diàn)設(shè)備(bèi)過載也能導致係統過電(diàn)壓。國標GB/T12325-2008電能質量(liáng)供電(diàn)電壓(yā)偏(piān)差對不同電(diàn)壓(yā)等(děng)級(jí)電壓(yā)偏差(chà)做出了(liǎo)明確規定：35kV及以(yǐ)上(shàng)供(gōng)電電壓正(zhèng)，負偏(piān)差(chà)絕對值之和不超過標稱電壓(yā)的10%；20kV及以(yǐ)下三相供電電壓偏(piān)差(chà)為標(biāo)稱電(diàn)壓的±7%；220V單相供(gōng)電電壓(yā)偏差為(wéi)標(biāo)稱(chēng)電壓的+7%，-10%。

　　頻(pín)率(shuài)偏(piān)差(chà)

　　頻率(shuài)偏(piān)差(chà)是(shì)係統頻(pín)率(shuài)的(dí)實(shí)際值和標稱(chēng)值(zhí)之(zhī)差。係(xì)統有功(gōng)功(gōng)率變化(huà)是(shì)產(chǎn)生(shēng)頻(pín)率偏差的根本(běn)原(yuán)因。穩態電力(lì)係(xì)統(tǒng)頻率(shuài)直接關係到係(xì)統(tǒng)的發電機轉速。在(zài)任何時(shí)刻，頻(pín)率(shuài)取決於(總)負載(zǎi)和即時(總(zǒng))發電(diàn)出力之間的平衡(héng)。隨(suí)著這(zhè)種(zhǒng)平(píng)衡(héng)的動(dòng)態變化，頻率會(huì)發(fā)生(shēng)微(wēi)小的(dí)變化。這些(xiē)輕微變化(huà)可以(yǐ)通過發電機的調速(sù)裝置進行自動調節，發電(diàn)係統一般(bān)不會有(yǒu)太大影響(xiǎng)。電力係(xì)統的頻率變化偏離正(zhèng)常許(xǔ)可範圍，通常是由輸電係統故障(zhàng)時(shí)切除(chú)大(dà)容量負荷(hé)或者切除(chú)大容(róng)量發電機組引(yǐn)起。孤島係統由於(yú)本(běn)身供(gōng)電(diàn)容(róng)量限製隻(zhī)能允(yǔn)許承受相對(duì)輕(qīng)微的頻率變化(huà)。國標(biāo)GB/T15945-2008電(diàn)能(néng)質(zhì)量電力(lì)係(xì)統頻率偏差(chà)中(zhōng)規定(dìng)：電力係統正常運行條件(jiàn)下頻(pín)率(shuài)偏差(chà)限值(zhí)為±0.2Hz。當係(xì)統容量(liáng)較(jiào)小(xiǎo)時，偏差(chà)限值(zhí)可(kě)以(yǐ)放(fàng)寬(kuān)到(dào)±0.5Hz。

　　諧(xié)波(bō)

　　諧波(bō)在(zài)電網(wǎng)引(yǐn)用過程中(zhōng)有著(zhuó)十(shí)分(fēn)重(zhòng)要(yào)的(dí)作(zuò)用，不(bù)符合要求的(dí)諧波在應(yīng)用(yòng)的(dí)過(guò)程中(zhōng)會(huì)影響變(biàn)壓器，電纜(lǎn)等(děng)的(dí)容量(liáng)，加速電網中設(shè)備的(dí)老(lǎo)化速(sù)度(dù)，在一(yī)定(dìng)情(qíng)況(kuàng)下(xià)甚至會(huì)造(zào)成(chéng)電網設備損(sǔn)毀，影響(xiǎng)電網運行的穩(wěn)定性，浪(làng)費(fèi)電(diàn)力。電(diàn)網在實際使(shǐ)用的(dí)過(guò)程(chéng)中，相(xiāng)鄰設(shè)備之(zhī)間產生的諧波會(huì)相(xiāng)互幹(gān)擾，在一定程度上會影(yǐng)響人(rén)們的用電(diàn)質量(liáng)。目(mù)前(qián)，電網(wǎng)在(zài)運行(háng)的(dí)過程中會(huì)產生(shēng)諧波(bō)的(dí)設(shè)備有(yǒu)開(kāi)關模式電(diàn)源(yuán)，電(diàn)子熒(yíng)光燈鎮流(liú)器，不間(jiān)斷電(diàn)源和產生(shēng)電弧的(dí)負(fù)荷。

　　不(bù)平衡(héng)度

　　三相(xiāng)不(bù)平衡(héng)是(shì)指三(sān)相係統的相(xiāng)電壓(yā)或(huò)者電流(liú)在幅值上不(bù)同(tóng)或(huò)其相位(wèi)差(chà)不是120°。用戶(hù)在使(shǐ)用過程中發(fā)生不(bù)平衡(héng)的原因如(rú)：各(gè)相(xiāng)負荷分(fēn)布不均衡(héng)；高次諧(xié)波電流(liú)使各相(xiāng)之間發生不平(píng)衡；接綫(xiàn)端子及電纜(lǎn)接觸(chù)不良附(fù)加(jiā)的(dí)不平衡；外(wài)部環境導(dǎo)致(zhì)不平衡的發(fā)生(如(rú)施工(gōng)等導(dǎo)致(zhì)綫路斷(duàn)開)；不(bù)換位的長(cháng)距(jù)離(lí)架空(kōng)輸配(pèi)電綫路(lù)。

　　電(diàn)壓波(bō)動(dòng)與閃變(biàn)

　　電(diàn)壓波(bō)動與(yǔ)閃變(biàn)是指一係列電壓(yā)隨(suí)機變動或(huò)工頻電壓方(fāng)均根值的周(zhōu)期(qī)性變(biàn)化(huà)，電(diàn)壓波(bō)動與(yǔ)閃變的(dí)評(píng)估標準是(shì)根據(jù) GB/T 12326-2008電能(néng)質量(liáng)電壓(yā)波(bō)動和(hé)閃變文件製(zhì)定(dìng)的(dí)。其(qí)在檢(jiǎn)測評(píng)估(gū)的(dí)過(guò)程中主(zhǔ)要是取三相(xiāng)長時閃變在技(jì)術(shù)人(rén)員(yuán)所(suǒ)評(píng)估(gū)的(dí)時間(jiān)段內(nèi)的較大(dà)值(zhí)與極(jí)限(xiàn)值(zhí)進(jìn)行對(duì)比(bǐ)，如(rú)果數(shù)值處於閃變極(jí)限數值之(zhī)內，則(zé)證(zhèng)明合(hé)格，而(ér)閃變數值(zhí)若(ruò)是在其極限數(shù)值以上(shàng)，則證(zhèng)明(míng)不(bù)合格(gé)。電(diàn)壓(yā)波動(dòng)與閃變(biàn)不合(hé)格(gé)會造成以(yǐ)下(xià)幾方麵(miàn)的(dí)危(wēi)害。一，電壓波(bō)動與閃變會在(zài)一定程(chéng)度(dù)上造(zào)成照明設備(bèi)的(dí)閃(shǎn)爍情況(kuàng)，而照(zhào)明設(shè)備的(dí)閃(shǎn)爍則會(huì)在一(yī)定(dìng)程度上(shàng)造(zào)成(chéng)人(rén)們(mén)的視覺(jué)疲(pí)勞，進而對(duì)人(rén)們的(dí)工作質(zhì)量與(yǔ)效率(shuài)產生影響。二，其也(yě)會(huì)對電視等(děng)設(shè)備(bèi)產生影響(xiǎng)，造成電視屏幕圖(tú)像(xiàng)出現亮(liàng)度變化(huà)，影(yǐng)響人們的視(shì)覺感(gǎn)官體(tǐ)驗(yàn)。三，對於部(bù)分的(dí)電動機的(dí)正常(cháng)運(yùn)作產生影響，這種(zhǒng)影(yǐng)響(xiǎng)若(ruò)是(shì)長時間存(cún)在(zài)則(zé)會在較大(dà)程(chéng)度上損壞設(shè)備(bèi)的使用壽命(mìng)。四(sì)，對(duì)電子(zǐ)儀器(qì)，自(zì)動化設備等(děng)的(dí)工作情況產(chǎn)生影響，加上(shàng)近(jìn)年來我國在發(fā)展(zhǎn)的過程中大力發展(zhǎn)自動(dòng)化(huà)，對於(yú)工業生(shēng)產的影(yǐng)響(xiǎng)較大。因此，對(duì)於電壓(yā)波動(dòng)與閃變(biàn)進(jìn)行管(guǎn)理十(shí)分重(zhòng)要(yào)。

　　電(diàn)壓(yā)暫升(shēng)，暫降，短時中(zhōng)斷(duàn)

　　電力(lì)係統故障(zhàng)，設備故障，控(kòng)製失(shī)靈均會(huì)引起(qǐ)短(duǎn)時(shí)中斷(duàn)。短時中斷是(shì)根(gēn)據電(diàn)壓(yā)方均根值(zhí)小(xiǎo)於標稱值的(dí)10%的持續(xù)時(shí)間來(lái)衡量(liáng)的(dí)。係統(tǒng)故(gù)障持(chí)續時(shí)間由(yóu)保護裝置動(dòng)作時間或(huò)特殊事件過程時間(jiān)決(jué)定，設備故(gù)障(zhàng)的中斷持續時間是不(bù)同的(dí)。電壓暫降通(tōng)常(cháng)與(yǔ)係統故障有關，也可以(yǐ)由(yóu)大(dà)容量(liáng)感(gǎn)應電(diàn)動(dòng)機啟(qǐ)動或變壓器空(kōng)載激磁(cí)等原因產(chǎn)生。電(diàn)壓暫升(shēng)通(tōng)常(cháng)也(yě)與係統(tǒng)故障(zhàng)情(qíng)況(kuàng)有關，但發生概(gài)率遠遠低(dī)於(yú)電(diàn)壓(yā)暫降。中(zhōng)性點不接地電力(lì)係統(tǒng)發生單相接地(dì)故障(zhàng)時會(huì)導致非(fēi)故障(zhàng)相電壓(yā)升(shēng)高(gāo)。大容(róng)量負荷(hé)退(tuì)出(chū)，甩(shuǎi)負荷或大容(róng)量電容(róng)器組(zǔ)投(tóu)入等事(shì)件也會(huì)造成電(diàn)壓(yā)暫升。

　　電能質(zhì)量監測(cè)係統

　　組網(wǎng)方(fāng)式

　　該(gāi)係統將(jiāng)電能(néng)質(zhì)量在(zài)綫監測裝置通過網綫接入(rù)網(wǎng)關(guān)，網關(guān)可通過有綫或無綫(xiàn)方式(shì)組網，將(jiāng)數(shù)據上傳至(zhì)監(jiān)測平台(tái)，方(fāng)便(biàn)對用(yòng)戶站集中(zhōng)管(guǎn)理。

　　諧(xié)波分(fēn)析

　　諧(xié)波作(zuò)為(wéi)國(guó)標要求測試項目，用戶可查(chá)看監(jiān)測(cè)點(diǎn)2~63諧波和0.5~62.5次間諧(xié)波(bō)的實(shí)時頻譜(pǔ)圖(tú)，可根(gēn)據日期(qī)查(chá)看各(gè)次諧(xié)波的(dí)歷史曲綫(xiàn)。諧(xié)波較高將(jiāng)會導致從(cóng)點係統功(gōng)率(shuài)因數降低(dī)，降(jiàng)低(dī)電(diàn)網使用率，增(zēng)加(jiā)連接(jiē)器(qì)熱損耗(hào)帶來(lái)安全(quán)隱(yǐn)患。

　　事(shì)件(jiàn)分析

　　平台(tái)為(wéi)用戶(hù)提(tí)供監測(cè)點(diǎn)發生事(shì)件總(zǒng)覽，包(bāo)含141種(zhǒng)穩態越綫(xiàn)事件(jiàn)，暫態事件(jiàn)及瞬(shùn)態事件記(jì)錄。穩態(tài)事件136種，暫態時(shí)間3種，瞬態(tài)事件(jiàn)2種。事件(jiàn)信(xìn)息(xī)包括(kuò)事件(jiàn)的觸(chù)發時(shí)間，事(shì)件類(lèi)型(xíng)，觸(chù)發通(tōng)道(dào)，特(tè)征幅值及(jí)持續(xù)時間。用戶可(kě)根(gēn)據需(xū)求進行(háng)事(shì)件查詢及導出。

　　對(duì)於電壓(yā)暫升(shēng)，暫降及短時中斷事(shì)件可(kě)為(wéi)用(yòng)戶提供(gōng)ITIC/SEMIF47容忍(rěn)度(dù)曲(qū)綫(xiàn)分析，用(yòng)戶也(yě)可(kě)查(chá)看發(fā)生(shēng)告警的(dí)事件波(bō)形，波(bō)形(xíng)精(jīng)度為每周波1024點。

　　趨勢(shì)分析(xī)

　　用戶(hù)可通過(guò)平(píng)台(tái)可查看(kàn)監(jiān)測點(diǎn)負荷曲綫及電壓(yā)電流，電壓偏(piān)差，不平衡度，閃變(biàn)等歷(lì)史趨(qū)勢曲(qū)綫。

　　診斷(duàn)報告(gào)

　　係(xì)統可根據(jù)監測(cè)點(diǎn)的(dí)電(diàn)能質(zhì)量(liáng)情況統(tǒng)計(jì)分析生(shēng)成(chéng)電(diàn)能(néng)質量診(zhěn)斷(duàn)報告(gào)。

　　結(jié)束語

　　目前(qián)，我國(guó)電網電(diàn)能綫上(shàng)質(zhì)量檢(jiǎn)測已有較(jiào)大(dà)的(dí)突破(pò)，其(qí)也為我國電(diàn)網(wǎng)檢測人員(yuán)提供豐富的數據支持，能夠(gòu)輔助(zhù)我(wǒ)國(guó)電(diàn)網監(jiān)測(cè)人員更加(jiā)快(kuài)速地判斷電(diàn)網(wǎng)運行過(guò)程中(zhōng)存(cún)在的不(bù)足(zú)，提升(shēng)電網(wǎng)的使用質(zhì)量與效率。然而(ér)，電(diàn)網電能質(zhì)量綫上檢(jiǎn)測技(jì)術在(zài)應用中仍存(cún)在部(bù)分難(nán)以解決(jué)的問題(tí)，需要我國(guó)相關(guān)的技(jì)術(shù)人員加深對(duì)其的(dí)研究與觀察(chá)，進(jìn)而(ér)對(duì)現(xiàn)有(yǒu)的綫(xiàn)上檢(jiǎn)測(cè)技(jì)術(shù)進行(háng)更(gēng)加(jiā)深(shēn)入的分析與判(pàn)斷，進一(yī)步(bù)提升(shēng)電(diàn)網電能(néng)運(yùn)送質量，從而(ér)使(shǐ)我(wǒ)國(guó)能(néng)夠在更高(gāo)質量(liáng)的(dí)電(diàn)能支(zhī)持下實現可持續發(fā)展。