電能質(zhì)量的三要素

電能質(zhì)量的三要素為電壓、波形、頻率：

　　1.電壓

　　電壓又稱電位差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場(chǎng)中因電位不同而產(chǎn)生的能量差的物理量。它的大小等于單位正電荷因電場(chǎng)力從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)所做的功，電壓的方向定義為從高電位到低電位的方向。電壓的國(guó)際單位制是伏特（V，簡(jiǎn)稱伏特）。常用的單位有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。

　　2.波形

　　表示信號(hào)的形狀和形式。這個(gè)信號(hào)可以是波在物理介質(zhì)上的運(yùn)動(dòng)，也可以是其他物理量的抽象表達(dá)。

　　3.頻率

　　頻率是單位時(shí)間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。它是一個(gè)描述周期性運(yùn)動(dòng)頻率的量。它通常用符號(hào) f表示。

　　電能質(zhì)量特點(diǎn)

　　(1)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量始終處于動(dòng)態(tài)變化之中。電能是從發(fā)電到用戶消費(fèi)的一個(gè)整體。電能的流動(dòng)始終處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化和負(fù)荷的變化，電能質(zhì)量現(xiàn)象和指標(biāo)在不同時(shí)間、不同連接點(diǎn)往往是不同的。是的，也就是說，整個(gè)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量狀況始終處于動(dòng)態(tài)變化之中。

　　(2)電力系統(tǒng)是一個(gè)整體，其電能質(zhì)量狀況相互影響。電力不能大量?jī)?chǔ)存，其生產(chǎn)、傳輸、分配、轉(zhuǎn)換和消耗幾乎同時(shí)進(jìn)行。顯然，電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中不可能更換電能。電氣連接將電力的供應(yīng)和使用構(gòu)建為一個(gè)整體。無論哪個(gè)環(huán)節(jié)造成電能質(zhì)量問題，都會(huì)影響到相關(guān)配電網(wǎng)和設(shè)備以及電力用戶。

　　電能質(zhì)量的原因

　　1、電力系統(tǒng)部件存在的非線性問題

　　供電系統(tǒng)中元件的非線性問題包括：發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波；電網(wǎng)中各種變壓設(shè)備產(chǎn)生的諧波；直流輸電產(chǎn)生的諧波；高壓效應(yīng)后輸電線路的諧波放大。此外，變電站內(nèi)并聯(lián)電容器的設(shè)置等因素也會(huì)導(dǎo)致諧波的出現(xiàn)。在這些因素中，直流輸電系數(shù)是當(dāng)前電力系統(tǒng)中產(chǎn)生諧波的主要因素。

　　2、非線性負(fù)載

　　非線性負(fù)載在工業(yè)和生活用電量中占有很大比重，是電力系統(tǒng)諧波的主要來源。非線性的主要負(fù)載是電弧爐，電弧爐起弧延時(shí)和電弧的嚴(yán)重非線性會(huì)產(chǎn)生諧波。

　　在居民的日常生活和生產(chǎn)負(fù)荷中，所用熒光燈的伏安特性也是非線性的，還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波電流，其中含量最高的是三次諧波。此外，大功率整流器和變頻裝置的使用也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波電流，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全。

　　3、電力系統(tǒng)故障

　　在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電能質(zhì)量也會(huì)受到內(nèi)部和外部故障的影響。例如各種自然災(zāi)害、人為的異常操作、各種線路的短路、電網(wǎng)故障時(shí)發(fā)電機(jī)和勵(lì)磁系統(tǒng)工作狀態(tài)的變化等都會(huì)對(duì)電力產(chǎn)生影響。質(zhì)量有很大的影響。

　　改善電能質(zhì)量的措施

　　一是調(diào)整負(fù)載，降低負(fù)載靈敏度。如果電力用戶對(duì)負(fù)載電能質(zhì)量要求特別高，僅靠電力公司采取的措施短期內(nèi)不能滿足要求的，電力公司必須會(huì)同電力用戶采取必要的措施。降低負(fù)載的靈敏度，降低電能質(zhì)量差的程度。

　　二是改善電網(wǎng)，電力公司安裝必要的設(shè)備來抑制或消除電力干擾。

　　常見的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置功能比較單一，如有源濾波器APF、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器DVR等。充分實(shí)現(xiàn)電力用戶電能質(zhì)量的設(shè)備是電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器，主要由電容器和電容器組成。并聯(lián)。逆變器和串聯(lián)逆變器耦合在一起。

　　用于非線性負(fù)載諧波電流和無功補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)逆變器采用PWM電流控制技術(shù)來調(diào)節(jié)電容器的直流電壓。串聯(lián)逆變器采用PWM電壓控制技術(shù)，主要控制輸出電壓，抑制諧波，降低負(fù)載靈敏度。

　　由于電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器由串并聯(lián)逆變器組成，具有兩者的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以同時(shí)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中的電流和電壓波形。電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器的應(yīng)用大大解決了電網(wǎng)中電能質(zhì)量問題的出現(xiàn)。