电力系统电压质量问题研究思路

这是一篇关于电力系统电压质量问题研究思路的思维导图，包含了电能质量、电能质量问题的分类、影响电能质量的因素、电能质量的改善方法等内容。

电力系统电能质量问题

• 电能质量
  • 背景
    • 想提高电能的质量和发电效率，最直接的就是完善发电途径。
  • 定义
    • • 在IEC 中对电能质量这样定义 ：
        • • 供电设备能够连续运行，保证用户电力的正常使用
      • 电气与电子工程师对于电能质量的定义是：
        • 如果能够给一些特殊电器提供电力，而且这些设备还能够平稳的运行和工作，那么电能质量是达标的
      • 总结：
        • • 电能质量就是电力在电网中的平稳传递、保证用户及其设备的正常运行
• 电能质量问题的分类
  • 按照电能的时域性分类
    • 一个质量问题叫做稳态电能：
      • 电流的波动和电压不平衡
    • 另一个质量问题是暂态电能：
      • 电压方面
        • 电压突高突低
        • 电压不能持续输送
        • 电压不稳定
  • 按照供电质量来分类
    • 电流质量问题
      • • 电流平稳性较差
        • 不能持续供电
    • 电压质量问题
      • 实际电压和理想电压之间差距过大
      • 电压的突然变动
      • 电压的波动和电压的不正常、无规律的变动
• 影响电能质量的因素
  • 电压偏差
    • 定义：
      • 实际电压和理想电压的差距过大，两者之间相差的百分比
    • 计算方法：
      • 两者之间的差值比上理想电压结果的百分比
    • 原因：
      • 由于电压在运输过程中做了无功负荷，导致了电力系统中的电力运行方式偏离原定路线，所以导致了这种现象的发生
    • 影响：
      • 会对电力用户所使用的大多数电器设备造成一定程度上的损耗， 从而使电器的使用时间大大减少，一般受影响最大的是照明设备、发光灯具和各种类型的电动机
  • 电压闪变与波动
    • • 定义：
        • 电压的波动主要是平均电压在一定时间内进行的连续起伏的水平，而电压闪变是由于电压的不规律起伏从而造成了照明灯具的忽暗忽明，对人产生了一定的影响，这种现象就称为电压闪变
      • 原因：
        • 电压波动的现象可独立发生，而电压闪变多数都是由于电压波动造成的
      • 影响：
        • 一般情况下，很多有着敏感电压变化的机器最容易由于电压的不规律起伏而造成一定程度的损害
  • 电压骤降与中断
    • • 定义：
        • 电压骤降主要是电压在极短时间内飞速下降到一定数值并快速地回复到原来电压的一种问题，电压中断就是电压在平稳运行过程中突然中断并跳闸
      • 原因：
        • 由于多个大型设备的全压进行而造成的
      • 影响：
        • 用户在电器使用过程中如果出现电压中断现象，很可能会造成计算机的数据丢失、电器的损害等
  • 频率偏差
    • • 定义：
        • 和电压偏差大致相同，即同样是实际与理想的差距过大，从而造成了一定的影响
      • 原因：
        • 原因主要是电压在输送过程中各方面的不平衡所造成的
      • 影响：
        • 会对设备造成重大影响，其主要是大型设备。许多大型电力方面的事故造成，都是由于发生了频率的偏差。
• 电能质量的改善方法
  • 电压波动与闪变的治理
    • 用户方面
      • 用户在使用电器时对其进行一定的优化和改善
    • 电力公司方面
      • 可以优化电网系统，提高电网所提供的电能质量来减少供电过程中所存在的问题
        • 将电压质量进行优化，提高整体电压的质量等级
        • 搭建更多敏感电器及大型高压电器的特殊供电输送线路
        • 对高压电器采用分压、降压
        • 可增设相关设备，如采用由晶闸管所组成的补偿器
  • 中枢调压
    • 想要对对整个电力系统的电能和电压进行优化，最主要的还是要采取整体调压，利用好各种调压方法，来确保用户在使用过程中的电能质量能达到国家标准甚至超过国家标准
    • 从整个电网系统来看，可以对中枢点进行监控和调压，这样能监控该区域的平均电力情况，还能及时做出调整，对用户的用电也能有一个更好的服务
  • 谐波治理
    • 无源滤波法
      • 无源滤波法是采用抵御式的一种治理方法
      • 主要是抵御起伏差异较大的谐波电压，从而对设备进行一定程度上的保护
    • 有源滤波法
      • 有源滤波法相对于无源滤波法采用的是主动出击的方式
      • 主要是在电器中出现谐波电压做无功负荷和谐波电流产生波动时进行及时切断的方法
  • 电压中断和骤降的补救措施
    • 如果需要迅速进行电力补偿，可采取动态电压调节器， 该种调节器能给予设备稳定的电压和电流，使设备遇到电压中断而导致的电压骤降时不受到影响。
  • 综合考虑问题
    • 想提高电能质量就要进行综合考量，将各种治理方法综合运用，根据电能问题的不同特点，结合不同方法能更改好地解决问题。
      • 想要同时解决谐波电压的不平衡波动和电压做无功负荷的问题，可使用 APF 的方法
      • 在电流电压输送过程中出现不平稳的起伏问题时，可使用相关调控设备来进行对电压和电流的控制
• 总结
  • • 由于电力系统电能质量所包含的内容太多，而每一项都是不可忽视的内容，所以在进行电能质量的提高和完善过程中一定要警惕起来，找到其中所存在的问题对症下药， 早日使我国的电力发展更上一个台阶。