电能质量与解决办法

远程与继续教育学院本科生毕业论文（设计）题目：电能质量与解决办法学习中心：层次：专科起点本科专业：年级：年春/秋季学号：学生：指导教师：完成日期：年月日春季入学则去掉“/秋”字，秋季入学则去掉“/春”字。添加内容的时候注意文字下划线要完整。阅后删除此文本框。请把你所在的学习中心名称完整填写。阅后删除此文本框电能质量与解决办法I内容摘要电能质量是指通过公用电网供给用户端的交流电能的质量。理想状态的公用电网应以恒定的频率、标准正弦波和额定电压对用户供电。同时，在三项交流系统中，各相电压和电流的幅值大小应相等、相位对称且相差120度。但由于系统中的发电机、变压器和线路等设备非线性或不对称、负荷性质多变，加之调控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等原因，这种理想状态并不存在。因此，产生了电网运行电力设备和供用电环节中的各种问题，也就产生了电能质量的概念。本文主要描述电能质量问题、概念以及电能质量问题的解决办法。关键词：电能质量；谐波；解决办法电能质量与解决办法II目录内容摘要...........................................................................................................................I第一章概述....................................................................................................................31.1引言...................................................................................................................31.2电能质量问题概述............................................................................................41.2.1电能质量的定义.....................................................................................41.2.2衡量电能质量的主要指标.....................................................................51.3电能质量治理概述............................................................................................6第二章电能质量指标研究............................................................................................82.1电压偏差............................................................................................................82.1.1电压偏差的定义.....................................................................................82.1.2电压偏差过大的危害.............................................................................82.2频率偏差..........................................................................................................102.2.1频率偏差的定义...................................................................................102.2.2频率偏差过大的危害...........................................................................11第三章电能质量治理...................................................................................................133.1电能质量的普查是治理的前提......................................................................133.2消除局部谐波..................................................................................................133.3谐波相消法......................................................................................................133.4滤波..................................................................................................................143.5并联电容器......................................................................................................143.6正确设计和布置用电设备..............................................................................143.7大功率冲击性、非线性负荷的综合治理......................................................15第四章电能质量监测分析展望..................................................................................164.1基础理论的研究..............................................................................................164.2新型算法的开发..............................................................................................164.3电能质量监测的网络化、智能化..................................................................16第五章结论.................................................................................................................18第六章参考资料..........................................................................................................19电能质量与解决办法3第一章概述1.1引言电能质量是指通过公用电网供给用户端的交流电能的质量。理想状态的公用电网应以恒定的频率、标准正弦波和额定电压对用户供电。同时，在三相交流系统中，各相电压和电流的幅值大小应相等、相位对称且相差120度。但由于系统中的发电机、变压器和线路等设备非线性或不对称、负荷性质多变，加之调控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等原因，这种理想状态并不存在。因此，产生了电网运行电力设备和供用电环节中的各种问题，也就产生了电能质量的概念。电力系统电能质量问题的产生主要有以下几个原因：（1）电力系统元件存在的非线性问题电力系统元件的非线性问题主要包括：发电机产生的谐波；变压器产生的谐波；直流输电产生的谐波。此外，还有变电站并联电容器补偿装置等因素对谐波的影响。其中，直流输电是目前电力系统最大的谐波源。（2）非线性负荷在工业和生活用电负载中，非线性负载占很大比例，这是电力系统谐波问题的主要来源。电弧炉（包括交流电弧炉和直流电弧炉）是主要的非线性负载，它的谐波主要是由起弧的时延和电弧的严重非线性引起的。居民生活负荷中，荧光灯的伏安特性是严重非线性的，会引起较为严重的谐波电流，其中3次谐波的含量最高。大功率整流或变频装置也会产生严重的谐波电流，对电网造成严重污染，同时也使功率因数降低。（3）电力系统故障电力系统运行的各种故障也会造成电能质量问题，如各种短路故障、自然灾害、人为误操作、电网故障时发电机及励磁系统的工作状态的改变、故障保护装置中的电力电子设备的启动等都将造成各种电能质量问题。电能质量问题不仅仅关系到用电设备运行的可靠性和安全性，而且还关系到供用电市场的规范化。它的产生可能来源于供电方的输配电系统，也可能来源于用户端的不合理用电，还可能来源于雷电等自然现象。只有对电能质量进行有效地监测才会对问题的产生和影响有清楚的认识，这样才能为电能质量的改善﹑供用电双方的协调和供用电市场的规范提供真实依据，以便采取有效的解决措施。在这样的环境下，探讨电能质量电能质量与解决办法4领域的相关理论及其控制技术，分析我国电能质量管理和控制的发展趋势，具有现实意义。1.2电能质量问题概述随着科学技术的发展，一些带有基于微处理器的控制器和大功率电子开关器件的现代用电设备对电能质量的要求越来越高，他们对电磁干扰都极为敏感，而且随着电力用户对电能质量认识的提高，越来越多的用户向电力部门提出了高质量的供电要求，另外，电能质量的恶化会带来比如使继电保护误动，附加损耗增加等问题，而且电力企业处于提高自身运行效率的需要，也在努力寻求提高电能质量的新途径。1.2.1电能质量的定义从普通意义上讲，电能质量是指优质供电。但迄今为止，对电能质量的技术含义还存在着不同的认识，一方面是由于人们看问题的角度不同，如电力企业可能把电能质量简单地看成是电压（偏差）与（频率）的合格率，并且用统计数字来说明电力系统电能99%是符合质量要求的；电力用户则可能把电能质量笼统地看成是否向符合正常供电；而设备制造厂家则认为合格的电能质量就是指电源特性完全满足电气设备正常设计工况的需要，但实际上不同厂家和不同设备对电源特性的要求可能相去甚远。一种普遍接受和采用的技术名词与定义方法是：从工程使用角度出发，将电能质量概念进一步具体分解并给出解析。其内容如下：（1）电压质量。给出实际电压与理想电压间的偏差，以反映供电部门想用户分配的电力是否合格。电压质量通常包括电压偏差、电压频率偏差、电压不平衡、电压瞬变现象、电压波动与闪变、电压暂降（升）与中断、电压谐波、电压陷波、欠电压、过电压等。（2）电流质量。电流质量与电压质量密切相关。为了提高电能的传输效率，除了要求用户汲取的电流是单一频率正弦波形外，还应尽量保持该电流波形与供电电压同相位。电流质量通常包括电流谐波、间谐波或次谐波、电流相位超前与滞后、噪声等。电能质量与解决办法5（3）供电质量。它包括技术含义和非技