安(ān)科(kē)瑞 鮑(bào)靜君(jūn) 劉(liú)邁

　　摘(zhāi)要：自(zì)電(diàn)能產(chǎn)生後(hòu)
，其在一定程度(dù)上提升了社(shè)會的發(fā)展(zhǎn)速度(dù)
，也給社會的(dí)發(fā)展提供(gōng)了新(xīn)方向。電能作(zuò)為一種(zhǒng)商(shāng)品(pǐn)
，質量就(jiù)是衡量(liáng)它價(jià)值的(dí)尺度
，不同的用戶對電能質量(liáng)的要(yào)求也是不(bù)同的(dí)。目前(qián)
，我國(guó)在發展的過程(chéng)中(zhōng)利用在(zài)綫檢(jiǎn)測技術對(duì)電網運作(zuò)情況進行監督
，並(bìng)根(gēn)據監督(dū)的(dí)結果(guǒ)對(duì)電壓偏(piān)差等(děng)方麵的(dí)數(shù)據(jù)信息(xī)進行(háng)收集。而(ér)技(jì)術人員能(néng)夠根據所(suǒ)收(shōu)集(jí)的(dí)數據
，判(pàn)斷電(diàn)網在實際(jì)使(shǐ)用過程中存(cún)在在的問題(tí)
，提升(shēng)電(diàn)網(wǎng)的(dí)運(yùn)作水平
，為(wéi)人們(mén)提供更加好的(dí)電能(néng)。

　　關鍵(jiàn)詞：電(diàn)網(wǎng)電能質(zhì)量(liáng)；電(diàn)能質(zhì)量(liáng)在綫監測裝置(zhì)；電(diàn)能(néng)質量在(zài)綫(xiàn)監(jiān)測(cè)係統

　　前言(yán)

　　現(xiàn)代(dài)社(shè)會的發(fā)展(zhǎn)離不(bù)開(kāi)電(diàn)能的(dí)支持(chí)
，而電(diàn)能的穩定性(xìng)質量將(jiāng)會(huì)在(zài)很大(dà)程度(dù)上影響(xiǎng)人們(mén)的生活與(yǔ)工作
，更高質(zhì)量的電能對於(yú)人們的生產(chǎn)生活(huó)十(shí)分(fēn)重(zhòng)要(yào)。電網電能(néng)在綫(xiàn)檢(jiǎn)測係(xì)統在(zài)應(yīng)用的過程中可(kě)以(yǐ)對(duì)電網電能實際(jì)應用情(qíng)況進行實時監督(dū)以及數據(jù)記(jì)錄
，而(ér)技術(shù)人員能夠通(tōng)過對(duì)數據進行(háng)分析(xī)
，判斷電(diàn)網(wǎng)電能的實際應(yīng)用情況
，找(zhǎo)出(chū)運(yùn)作(zuò)不正(zhèng)常的設(shè)備(bèi)並(bìng)進(jìn)行更換(huàn)與維(wéi)修(xiū)
，以(yǐ)保證電網電能質量。電(diàn)網電(diàn)能質量檢測係統(tǒng)的(dí)檢(jiǎn)測指標是(shì)技術(shù)人員判斷(duàn)電(diàn)能(néng)質量以及(jí)電網運(yùn)作質量(liáng)的重(zhòng)要標準
，而技術人(rén)員(yuán)也(yě)能夠(gòu)通(tōng)過對(duì)這些(xiē)指標(biāo)的分析(xī)
，判(pàn)斷電網電(diàn)能(néng)質(zhì)量(liáng)是否滿足我國(guó)對(duì)於電(diàn)網電(diàn)能質(zhì)量的實(shí)際要(yào)求。目(mù)前(qián)
，我(wǒ)國(guó)在進(jìn)行電網(wǎng)電(diàn)能質量檢(jiǎn)測的過(guò)程中所應用(yòng)的(dí)指標有(yǒu)電壓(yā)偏差(chà)，頻(pín)率偏差(chà)，諧波(bō)，電(diàn)壓波動(dòng)，閃變(biàn)，三相(xiāng)電壓不(bù)平衡等。

　　安科瑞APView500電能質量監(jiān)測裝置及係(xì)統

　　安科瑞APView500電(diàn)能質量監測(cè)裝(zhuāng)置及係(xì)統是(shì)通過對引(yǐn)入的(dí)電壓，電(diàn)流信(xìn)號(hào)進行(háng)分析處理
，實現(xiàn)對(duì)電能(néng)質量(liáng)指(zhǐ)標(biāo)進行監(jiān)測(cè)的裝置(zhì)。適(shì)用(yòng)於要(yào)求準確(què)測量電能(néng)質量(liáng)指(zhǐ)標(biāo)參數的場(cháng)合(hé)
，例(lì)如(rú)供電合同約定的解決電能(néng)質量(liáng)糾紛，或(huò)驗證(zhèng)是(shì)否滿足(zú)相(xiāng)關(guān)電(diàn)能質量(liáng)標準等(děng)。裝置的主要功(gōng)能及精(jīng)度(dù)見(jiàn)下(xià)表。

　　常見電能質量分(fēn)析

　　電壓偏(piān)差(chà)

　　電壓偏差(chà)指電網在(zài)電能運(yùn)輸的(dí)過程中
，某一(yī)個(gè)測試點(diǎn)實(shí)際運(yùn)行電壓與係(xì)統標(biāo)稱(chēng)電壓的偏(piān)差相對(duì)值(zhí)
，其包含過(guò)電壓和(hé)低電壓(yā)。過電壓(yā)是(shì)指工頻下(xià)交(jiāo)流電(diàn)壓方均(jūn)根(gēn)值(zhí)升高
，超過(guò)標(biāo)稱(chēng)值10%
，並(bìng)且(qiě)持續時(shí)間大於(yú)1min的長時(shí)間(jiān)電(diàn)壓變動現(xiàn)象。過電(diàn)壓屬於(yú)電力係(xì)統中(zhōng)的(dí)一(yī)種(zhǒng)電磁(cí)擾動(dòng)現(xiàn)象。一(yī)方(fāng)麵(miàn)
，電(diàn)力(lì)設(shè)備的(dí)絕緣長時(shí)間耐受著工作(zuò)電壓(yā)
，同(tóng)時(shí)還(huán)需(xū)能(néng)夠承受(shòu)一定幅(fú)度(dù)的(dí)過壓
，這樣(yàng)才(cái)能保(bǎo)證電(diàn)力(lì)係(xì)統(tǒng)安全可(kě)靠(kào)地(dì)運(yùn)行。另(lìng)一(yī)方麵
，係統(tǒng)運(yùn)行(háng)中要確(què)保設備(bèi)在(zài)允(yǔn)許的電(diàn)壓偏(piān)差(chà)範圍(wéi)的(dí)上限之下運行(háng)
，以免對電(diàn)氣(qì)設(shè)備的絕緣造成損(sǔn)害(hài)。過(guò)電壓(yā)可能來源於切(qiē)除(chú)一個大(dà)負(fù)荷或(huò)係統(tǒng)無功補償的變(biàn)化
，例(lì)如(rú)投(tóu)入(rù)一組電(diàn)容(róng)器(qì)。係(xì)統電壓(yā)調節或(huò)控製能(néng)力(lì)差可能會導(dǎo)致過電(diàn)壓(yā)。不正(zhèng)確地調(tiáo)節(jié)變(biàn)壓(yā)器分接頭也(yě)會導(dǎo)致(zhì)係統過(guò)電壓。低電壓是指(zhǐ)工頻(pín)下交(jiāo)流(liú)電壓(yā)方均根值(zhí)降低(dī)
，低(dī)於標(biāo)稱(chēng)值(zhí)10%
，並且(qiě)持(chí)續(xù)時間大於1min的長(cháng)時(shí)間電壓(yā)變(biàn)動(dòng)現象。造(zào)成(chéng)低(dī)電(diàn)壓的(dí)原因與(yǔ)過(guò)電壓相反。投入(rù)一個大負(fù)載或者切除(chú)一組(zǔ)電(diàn)容(róng)器組會引(yǐn)起低(dī)電壓
，通過(guò)係(xì)統電(diàn)壓調節(jié)裝置(zhì)可以(yǐ)返(fǎn)回正(zhèng)常電壓(yā)水平(píng)。輸變電設(shè)備過載也能(néng)導致係(xì)統過電(diàn)壓。國(guó)標GB/T12325-2008電(diàn)能質量供(gōng)電電壓偏差對不同電壓等(děng)級(jí)電(diàn)壓偏差(chà)做出了明確(què)規(guī)定：35kV及(jí)以上供(gōng)電電(diàn)壓正，負偏(piān)差之(zhī)和不超過(guò)標(biāo)稱(chēng)電壓(yā)的10%；20kV及(jí)以下三(sān)相(xiāng)供(gōng)電電壓偏(piān)差為標(biāo)稱電壓的±7%；220V單相供電電壓(yā)偏差為標(biāo)稱電壓(yā)的+7%
，-10%。

　　頻率偏差

　　頻(pín)率偏(piān)差是(shì)係(xì)統(tǒng)頻(pín)率的實際值(zhí)和標稱值(zhí)之(zhī)差(chà)。係(xì)統(tǒng)有(yǒu)功功(gōng)率變(biàn)化(huà)是產生頻(pín)率(shuài)偏差(chà)的根本原因(yīn)。穩(wěn)態(tài)電(diàn)力係(xì)統(tǒng)頻(pín)率(shuài)直(zhí)接關係到係統的發(fā)電(diàn)機(jī)轉速(sù)。在任(rèn)何時刻
，頻(pín)率(shuài)取決於(總(zǒng))負載和(hé)即(jí)時(總)發電出力之間的平衡(héng)。隨著(zhuó)這種(zhǒng)平衡(héng)的動(dòng)態變(biàn)化(huà)
，頻(pín)率會發(fā)生(shēng)微(wēi)小的變化。這(zhè)些(xiē)輕(qīng)微(wēi)變化(huà)可以通過(guò)發電(diàn)機的(dí)調(tiáo)速(sù)裝(zhuāng)置進(jìn)行(háng)自(zì)動調(tiáo)節
，發電係(xì)統一(yī)般不會有太大影(yǐng)響(xiǎng)。電力(lì)係統的(dí)頻(pín)率(shuài)變化偏(piān)離正(zhèng)常(cháng)許(xǔ)可(kě)範(fàn)圍(wéi)
，通(tōng)常(cháng)是由(yóu)輸電(diàn)係統故(gù)障時切除(chú)大容(róng)量負(fù)荷或者(zhě)切(qiē)除大容量(liáng)發電機(jī)組(zǔ)引起(qǐ)。孤島(dǎo)係統(tǒng)由於本身供(gōng)電(diàn)容(róng)量限(xiàn)製隻能(néng)允(yǔn)許(xǔ)承受相對輕(qīng)微的(dí)頻(pín)率(shuài)變化(huà)。國標GB/T15945-2008電能質(zhì)量電力係統頻率(shuài)偏(piān)差中規定：電力(lì)係(xì)統正(zhèng)常(cháng)運行條(tiáo)件下頻率(shuài)偏(piān)差(chà)限(xiàn)值為±0.2Hz。當(dāng)係統容(róng)量較(jiào)小(xiǎo)時(shí)
，偏(piān)差限值(zhí)可以放寬(kuān)到(dào)±0.5Hz。

　　諧波(bō)

　　諧波在電網(wǎng)引用(yòng)過(guò)程中(zhōng)有(yǒu)著十分重(zhòng)要的作(zuò)用
，不符合(hé)要求的諧波(bō)在應用(yòng)的(dí)過(guò)程(chéng)中(zhōng)會影響變壓(yā)器(qì)，電纜等的(dí)容量(liáng)
，加(jiā)速(sù)電網中設(shè)備(bèi)的(dí)老化(huà)速(sù)度
，在(zài)一(yī)定(dìng)情況(kuàng)下甚至會造成(chéng)電(diàn)網設備(bèi)損毀(huǐ)
，影響電(diàn)網(wǎng)運(yùn)行的(dí)穩定(dìng)性
，浪費(fèi)電(diàn)力。電網(wǎng)在(zài)實際使用的過程(chéng)中
，相鄰設(shè)備之間產生的諧波(bō)會相互(hù)幹擾(rǎo)
，在(zài)一定(dìng)程(chéng)度(dù)上會影響人們的(dí)用電(diàn)質(zhì)量(liáng)。目前
，電(diàn)網(wǎng)在運行的(dí)過(guò)程(chéng)中會產生(shēng)諧(xié)波的(dí)設備(bèi)有(yǒu)開關(guān)模式(shì)電源(yuán)，電子(zǐ)熒光燈(dēng)鎮流器(qì)，不間(jiān)斷(duàn)電源(yuán)和(hé)產(chǎn)生(shēng)電弧(hú)的負荷(hé)。

　　不(bù)平衡度

　　三相(xiāng)不(bù)平衡(héng)是(shì)指(zhǐ)三(sān)相係統(tǒng)的相電(diàn)壓(yā)或(huò)者(zhě)電流(liú)在幅(fú)值(zhí)上(shàng)不同(tóng)或其相位差不是120°。用戶(hù)在使用(yòng)過(guò)程(chéng)中發生(shēng)不平衡(héng)的(dí)原(yuán)因如(rú)：各(gè)相(xiāng)負(fù)荷分布(bù)不均(jūn)衡；高(gāo)次諧波電流(liú)使各相之(zhī)間(jiān)發(fā)生(shēng)不平衡；接綫端子(zǐ)及(jí)電(diàn)纜接(jiē)觸(chù)不良(liáng)附(fù)加的不(bù)平(píng)衡；外部(bù)環境(jìng)導(dǎo)致不平衡的(dí)發生(如(rú)施工等導(dǎo)致綫(xiàn)路(lù)斷開)；不換位(wèi)的長距離架空(kōng)輸(shū)配(pèi)電綫路(lù)。

　　電(diàn)壓波(bō)動與閃(shǎn)變(biàn)

　　電(diàn)壓(yā)波(bō)動與(yǔ)閃變是指一(yī)係列電壓(yā)隨機變動(dòng)或(huò)工頻(pín)電壓方(fāng)均根(gēn)值的(dí)周(zhōu)期性變(biàn)化(huà)
，電壓(yā)波動與(yǔ)閃(shǎn)變的(dí)評估(gū)標(biāo)準是(shì)根據 GB/T 12326-2008電能(néng)質(zhì)量(liáng)電壓波動和閃(shǎn)變文件(jiàn)製(zhì)定(dìng)的。其在檢(jiǎn)測評(píng)估(gū)的過(guò)程中(zhōng)主(zhǔ)要是取三相(xiāng)長(cháng)時(shí)閃變(biàn)在技術人(rén)員所評估的時(shí)間(jiān)段(duàn)內的(dí)較大值與(yǔ)極(jí)限(xiàn)值(zhí)進行對(duì)比
，如果數值(zhí)處於閃(shǎn)變(biàn)極限數值之內
，則(zé)證明(míng)合(hé)格
，而(ér)閃變(biàn)數值若(ruò)是在其極限數值(zhí)以上
，則證明不(bù)合(hé)格(gé)。電壓波(bō)動(dòng)與閃變不合(hé)格會造成(chéng)以下幾方麵(miàn)的危害(hài)。一(yī)
，電壓(yā)波動(dòng)與閃(shǎn)變(biàn)會在一定(dìng)程度(dù)上造成(chéng)照(zhào)明設(shè)備(bèi)的閃爍情況(kuàng)
，而照明設備(bèi)的閃(shǎn)爍(shuò)則會在一定程(chéng)度上(shàng)造(zào)成人們的視(shì)覺疲勞
，進而(ér)對人們的工作質量與(yǔ)效(xiào)率產生影響(xiǎng)。二(èr)
，其(qí)也會對電視(shì)等(děng)設(shè)備產(chǎn)生影響
，造成電(diàn)視(shì)屏(píng)幕(mù)圖(tú)像出(chū)現亮(liàng)度變(biàn)化(huà)
，影(yǐng)響人們(mén)的視覺感(gǎn)官體驗。三
，對(duì)於部(bù)分(fēn)的(dí)電(diàn)動機的正常運(yùn)作產生(shēng)影響(xiǎng)
，這種(zhǒng)影響(xiǎng)若(ruò)是長時(shí)間存(cún)在(zài)則會(huì)在(zài)較大(dà)程(chéng)度(dù)上損(sǔn)壞(huài)設備的使用壽(shòu)命。四(sì)
，對電子儀(yí)器(qì)，自動化(huà)設備(bèi)等的(dí)工(gōng)作情況(kuàng)產生(shēng)影響(xiǎng)
，加(jiā)上近(jìn)年(nián)來我(wǒ)國(guó)在發展(zhǎn)的(dí)過程(chéng)中大力發(fā)展(zhǎn)自(zì)動(dòng)化
，對於工(gōng)業(yè)生產的影(yǐng)響較大(dà)。因此
，對於電(diàn)壓(yā)波(bō)動(dòng)與(yǔ)閃變進(jìn)行(háng)管理十分重要(yào)。

　　電(diàn)壓暫(zàn)升，暫(zàn)降，短時中(zhōng)斷(duàn)

　　電(diàn)力(lì)係(xì)統故(gù)障(zhàng)，設備故(gù)障(zhàng)，控(kòng)製失靈均(jūn)會(huì)引起短時中斷(duàn)。短時(shí)中斷(duàn)是(shì)根(gēn)據電壓方均根(gēn)值(zhí)小於(yú)標稱(chēng)值的10%的持(chí)續(xù)時間來(lái)衡量(liáng)的(dí)。係統(tǒng)故(gù)障(zhàng)持(chí)續(xù)時間(jiān)由保護(hù)裝置動(dòng)作(zuò)時(shí)間或(huò)特殊事件過程(chéng)時間(jiān)決定(dìng)
，設(shè)備(bèi)故(gù)障(zhàng)的中斷持(chí)續時(shí)間(jiān)是(shì)不同(tóng)的。電壓暫降通常(cháng)與(yǔ)係(xì)統故障(zhàng)有關(guān)
，也可以(yǐ)由大(dà)容(róng)量(liáng)感(gǎn)應電(diàn)動機(jī)啟動或變(biàn)壓(yā)器(qì)空載激磁等(děng)原因產生(shēng)。電壓暫升通(tōng)常(cháng)也與係統故障情(qíng)況有關
，但發生概(gài)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低於電壓暫降。中性(xìng)點(diǎn)不接地電(diàn)力(lì)係統發生(shēng)單(dān)相接(jiē)地(dì)故(gù)障(zhàng)時會(huì)導致(zhì)非故(gù)障相(xiāng)電壓升高(gāo)。大(dà)容量負(fù)荷(hé)退(tuì)出(chū)，甩負荷或(huò)大(dà)容(róng)量電容器(qì)組投入等事(shì)件也(yě)會造成(chéng)電壓(yā)暫(zàn)升。

　　電(diàn)能質(zhì)量(liáng)監測係統

　　組網方式

　　該係(xì)統將(jiāng)電能質量(liáng)在(zài)綫(xiàn)監(jiān)測裝置通過網(wǎng)綫接(jiē)入網(wǎng)關
，網關(guān)可(kě)通(tōng)過(guò)有(yǒu)綫或無綫(xiàn)方(fāng)式組網(wǎng)
，將(jiāng)數據(jù)上傳至(zhì)監測(cè)平(píng)台
，方便對用戶站集中(zhōng)管理。

　　諧波分(fēn)析(xī)

　　諧波作為(wéi)國標要(yào)求測試(shì)項(xiàng)目
，用戶(hù)可查看(kàn)監(jiān)測點(diǎn)2~63諧波和0.5~62.5次間(jiān)諧(xié)波(bō)的實(shí)時頻譜圖
，可根據(jù)日期查(chá)看各(gè)次(cì)諧(xié)波(bō)的歷史(shǐ)曲(qū)綫。諧波(bō)較高(gāo)將會(huì)導(dǎo)致(zhì)從(cóng)點(diǎn)係(xì)統(tǒng)功率因數降低
，降低(dī)電網(wǎng)使用率(shuài)
，增(zēng)加連接(jiē)器(qì)熱損耗帶(dài)來安全(quán)隱患(huàn)。

　　事件分析

　　平台為用戶提(tí)供監測(cè)點發(fā)生事件總(zǒng)覽
，包含(hán)141種(zhǒng)穩(wěn)態越綫事件，暫態事件及(jí)瞬(shùn)態事件(jiàn)記(jì)錄。穩(wěn)態事件136種
，暫(zàn)態時間(jiān)3種
，瞬態事(shì)件2種(zhǒng)。事件信(xìn)息(xī)包(bāo)括事件的(dí)觸發時(shí)間，事件類型(xíng)，觸(chù)發(fā)通道(dào)，特征幅值(zhí)及(jí)持(chí)續時間(jiān)。用(yòng)戶可(kě)根據需(xū)求進(jìn)行事件(jiàn)查(chá)詢及(jí)導出。

　　對(duì)於電壓暫升，暫(zàn)降(jiàng)及短時中斷事件(jiàn)可為(wéi)用(yòng)戶提(tí)供ITIC/SEMIF47容(róng)忍度曲(qū)綫(xiàn)分析
，用(yòng)戶(hù)也可(kě)查看發生告警的事(shì)件(jiàn)波形
，波(bō)形精度(dù)為(wéi)每(měi)周波(bō)1024點。

　　趨(qū)勢分析(xī)

　　用戶(hù)可(kě)通(tōng)過平(píng)台可(kě)查看(kàn)監(jiān)測點(diǎn)負荷(hé)曲綫及(jí)電壓電(diàn)流(liú)，電壓偏(piān)差，不(bù)平衡度(dù)，閃(shǎn)變等歷(lì)史趨(qū)勢(shì)曲(qū)綫。

　　診斷(duàn)報(bào)告

　　係(xì)統可根據(jù)監測點的(dí)電(diàn)能質(zhì)量(liáng)情(qíng)況統(tǒng)計分析(xī)生(shēng)成(chéng)電能(néng)質量診(zhěn)斷(duàn)報告(gào)。

　　結束(shù)語

　　目(mù)前(qián)
，我國電網(wǎng)電能(néng)綫(xiàn)上(shàng)質量檢(jiǎn)測(cè)已(yǐ)有(yǒu)較(jiào)大(dà)的突(tū)破
，其也為(wéi)我(wǒ)國(guó)電網檢測人員提(tí)供豐(fēng)富(fù)的數(shù)據支(zhī)持
，能夠輔(fǔ)助(zhù)我國(guó)電網監(jiān)測(cè)人(rén)員更(gēng)加(jiā)快速地判斷(duàn)電網運行過(guò)程(chéng)中存在的(dí)不(bù)足
，提(tí)升(shēng)電網的使(shǐ)用質量(liáng)與(yǔ)效(xiào)率。然而(ér)
，電網電能質量綫(xiàn)上(shàng)檢測技術在應用中仍存在部(bù)分難(nán)以解決的問題
，需(xū)要我國相關的(dí)技(jì)術人員加深對其的(dí)研(yán)究與觀察(chá)
，進而(ér)對現有(yǒu)的綫上(shàng)檢(jiǎn)測(cè)技術進行(háng)更(gēng)加(jiā)深入的(dí)分(fēn)析與(yǔ)判(pàn)斷(duàn)
，進一步提(tí)升(shēng)電網電能運送(sòng)質(zhì)量(liáng)
，從而(ér)使(shǐ)我國能(néng)夠在更高(gāo)質量(liáng)的(dí)電(diàn)能支持(chí)下實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展(zhǎn)。