一般地说,电能质量的定义是:导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。随着基于计算机系统的控制设备与电子装置的广泛应用,电力系统中用电负荷结构发生改变,尤其是变配电过程中对电能也会造成冲击和破坏;另外,笔者所在的江西新余是江西省的重要钢铁基地,变频装置、电弧炉炼钢、电气化铁道等非线性、冲击性负荷对电能质量也会造成很大破坏;而电能作为商品,人们会对电能质量提出更高的要求,电能质量已逐渐成为全社会共同关注的问题。所以有必要对其相关指标与改善措施作讨论和分析。

电能质量包括四个方面的相关术语和概念。文章探讨输变电过程中电能质量问题的产生及影响因素,进而阐述电能质量问题的控制策略与技术。

一、输变电过程中可能出现的电能质量问题

随着电力系统规模的不断扩大,输变电过程中电能质量问题的产生主要有以下几个原因。

(一)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;输电线路(特别是超高压输电线路)对谐波的放大作用。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zui大的谐波源。

(二)非线性负荷

大功率整流或变频装置也会产生严重的谐波电流,对电能质量造成严重影响,同时也使功率因数降低。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。居民生活用电负荷中,荧光灯的伏安特性是严重非线性的,也会引起严重的谐波电流,其中3次谐波的含量zui高。

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