电能质量对电力系统的影响

电能质量对电力系统的影响

吴栋良叶海孙应春刘金环张海江

（1.江苏省电力公司扬州供电公司225000;2.江苏中凌高科技股份有限公司225000）

摘要：电力工业产品的一个非常重要指标是电能质量。科技日益进步，电力系统规模的不断也在逐渐增大，电力系统存在的线性负荷和冲击性负荷的日益正在增大，电能质量正在逐渐变差，严重影响了电网的正常运行。另外，电力用户对电能质量也提出了更多的要求。文章简要分析电能质量的概念，阐述影响电能传输质量问题的因素等，最后在简要介绍电力系统可靠性和稳定性与电能的质量的相关性内容，以期给相关研究人员提供一个新的研究视角。

关键词：电能质量；指标；标准；影响

随着现代社会的不断发展进步，各地对电能的开发和利用不断增多，电能的开发以及利用程度在一定程度上成为反映国家经济发展水平的衡量标准。为此，我国必须进一步加强对电能能源的开发，不断提高我国的电能质量。电力产品一个非常重要指标就是电网供电电能质量能否满足要求。供电质量差，容易引起谐振和系统电压的波动发生。电路中存在谐波电压将造成配电系统损耗增加、电路发烫等问题，也会是变电设备频繁发生设备故障问题；电压畸变及电压波动使仪器损坏；电能质量差致使科学实验无法正常进行，影响科研测试的结果。

1电能质量的定义

用户的用电质量、供电方供电质量、线路传输电流质量以及供电公司供给的质量是电能质量指标中最重要的四个指标。(1）电力质量是指，人们在用电过程中，能否做到按时、按量缴纳所用电费。(2）供电质量是指电压的质量，电力的价格以及供电企业对用户投诉供电问题时的反映速度等等。(3）电流的质量是指电压在线路传输过程中需保证电流信号一直都是良好的正弦信号，且频率保证在50Hz左右，电压和电流的相位保证固定的关系，从而保证用户用电安全、平稳。(4)电能质量还指向额定电压与实际电压之间的电压波形和相位之间的偏差。

2电能质量的影响因素

电力系统的能否供电安全和供电质量如何在很大程度上取决于电能质量是否达标，总体上来说，电能质量好坏取决于以下3个因素。(1)自然环境，如台风、地震、泥石流等对电能传输质量的影响。(2)电力系统中自动保护装置能否正常的运行，如电力系统的启动和停运、过电保护、防雷击等。(3)客户端的一些非线性负载机器，或者大功率用电设备的影响。

3电能质量的分析计算

在通常情况下，电能计算可以采用3种办法，见表1。

4电力系统可靠性和稳定性与电能的质量的相关性

4.1电路传输中电能传输质量与电力系统计划的评估

电力系统根据系统的能力在可以接受的质量标准范围之内保证连续的对用电用户连续供电的能力称之为电力系统的可靠性。电力系统的可靠性包含两个方面：一是电力系统的充裕度是否达标；二是电力系统的安全性是否达标。电力系统的充裕度用来衡量电路中一些线性负荷模型的静态参数，电力系统的充裕度体现了在工作条件下电力系统提供电量满足系统要求的能力。当电力系统正常工作时，电力系统电能的质量电压是否有偏差、电压的频率是否有偏差以及供电电压是否连续都取决于电力系统的充裕度。电力系统的安全性是指在重要元器件在发生故障时，电力系统仍然是否可以正常工作的能力。在现场工作时，暂态型电能质量的好坏取决于电力系统的安全性是否很高，还有当电力系统的安全系数低时也会造成部分电力使用者长时间的断电。从电力系统出现到现在为止，电力使用者和电力部门把重点都放在电力系统中电压是否偏差、电压频率是否稳定及其电力供电系统是否连续等问题上面。随着电力系统的逐渐改善，人们慢慢的认识到电力系统的安全性也在很大程度上影响着电力系统可靠性的运行，特别是当电压出现突然地降低，甚至电压突然消失，都会影响电力使用者的体验。为了使电力系统更加平稳的运行，保证电力使用的良好用户体验，目前电力部门除了对电力系统的安全性和充裕行做出严格要求外，还对一些非线性的负荷、可能造成突变电荷的电器及其会造成冲击性负载的电力设备的使用条件都做出了严格的规定，从而保证电力系统可以在规定的条件下按照预定目标安全的运行。

4.2电力使用者用电的可靠性和电力系统的供电可靠性

按照可靠性来划分，电力系统可以分为很多类，比如在从配电系统上来说，电力系统的可靠性主要电网的充裕度能否保证电网的可靠性运行。电网的充裕度是用来检验电力系统的可靠性的重要指标。配电系统的可靠性是从多个方面来衡量的，例如电力系统的系统容量、电力系统的网络结构、还有电力系统的元器件的可靠性等方面。配电系统的可靠性是用来衡量配电系统中元器件负荷功率的平衡，通过检验配电系统的可靠性来指导电力系统的设计流程、还有运行状况在电力系统超负荷运行的情况下，电力系统最经常出现的问题是电力系统供电不平稳的问题。从以前到现在，设计人员大都认为电力系统只要长时间不出现断电，电力系统供电就是可靠地。然而随着越来越多事故的发生，人们渐渐的意识到以前评价电力系统是否安全可靠的指标上存在一些不足，因而现在电力部门把电力系统是否能连续稳定的长时间工作也当成了电力系统可靠运行的一个硬性指标。

5结束语

电能质量问题一直困扰着很多研究学者，电能质量对经济发展中电力系统建设提出了更多更高的要求。电能质量作为一门新兴研究对象，国外已经在电能质量方面进行了深入的研究，并提出了有关的评估标准，且取得了很多突破性的进展。但是，在国内，对于这方面的研究尚未进行深入的研究。这一方面是因为国家对这个课题并未足够的重视，另一方面还因为国内现在的研究手段和工具的缺乏，还有有关人员对电力系统电能质量问题的极端轻视。随着人们对电能质量的要求逐渐提高，电能质量问题的研究和技术应用将成为大家普遍讨论的话题，将逐步影响到我们的生活。因此，国家应该给与经济上和政策上的支持。

参考文献

[2]高秀英.浅谈电能质量的问题与改善措施应用能源技术[J].2010（4）：41-45.

[4]翁利民.陈灵欣与靳剑峰，电能质量的新含义及分析[J].冶金动力，2004（4）：1-4，8.

[5]韩鹏.浅谈电能质量[J].天津科技，2008（1）：51-53.

[6]吴笃贵与徐政.输配电系统中电能质量问题的评估[J].电力

设备，2001（2）：48-51.