如何有效提高供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量

張維

摘 要：近年來，我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展迅速，同時也推動了我國各個行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。但是與此同時，人們在生活水平提高的同時，對電能的需求量也有所提高，對待帶供配電電能的要求和可靠性也越來越高。供配電系統(tǒng)肩負(fù)著帶能傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，同時也是保證電能質(zhì)量的中心環(huán)節(jié)。但是由于在傳輸?shù)倪^程中難免存在著這樣或者那樣的影響因素，使得電能質(zhì)量在一定程度上受到影響。因此，為了能夠有效地提高供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，要采取一定的并且合理可行的措施，提高供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。文章則主要討論供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量的常見問題，并且提高有效、科學(xué)和合理的措施來提高電能質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：供配電系統(tǒng)；電能質(zhì)量；影響因素；提高措施

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，社會的日益進(jìn)步，人們對于電能的需求越來越高，同時對電能的質(zhì)量要求也越來越高。因此為了滿足我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，提高供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量就是勢在必行。接下來文章將會主要分析影響電能質(zhì)量的影響因素，針對相對應(yīng)的問題提出有針對性的解決措施，進(jìn)而更有效地提高供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。

1 配電系統(tǒng)電能質(zhì)量概述

電能質(zhì)量指的就是優(yōu)質(zhì)供電，這是從普遍意義上來講的。但是如果從工程實用角度考慮的話，電能質(zhì)量就包括很多方面，比如電流質(zhì)量、電壓質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量這四個方面。電流質(zhì)量主要包括次諧波、間諧波、電流諧波和電流相位超前或滯后噪聲等方面，電壓質(zhì)量主要包括電影不平衡、電壓偏差和電壓平率偏差等方面；供電質(zhì)量主要包括供電可靠性和電壓質(zhì)量等方面，用電質(zhì)量主要包括非技術(shù)含義和電流質(zhì)量等方面。

2 供配電系統(tǒng)影響功能質(zhì)量的主要因素

功能質(zhì)量的問題一直是人們關(guān)注的焦點，因為隨著我國供配電系統(tǒng)的不斷發(fā)展壯大，人們對供電質(zhì)量的關(guān)注度也是在不斷地提高。因此要分析出影響電能質(zhì)量的主要影響因素，才能更好地對癥下藥，影響電能質(zhì)量的主要影響因素主要是諧波、非線性負(fù)荷和元件等影響因素。

2.1 諧波、非線性負(fù)荷和元件

諧波產(chǎn)生的主要原因是非線性符合所導(dǎo)致的，當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成了非正弦電流。電網(wǎng)電能質(zhì)量的主要指標(biāo)下降的主要原因是因為受到電網(wǎng)諧波的污染，影響到了配電系統(tǒng)的安全高效運行進(jìn)而增加了供配電系統(tǒng)的附加能量消耗。

要想提高電能的質(zhì)量，要做到抑制諧波的產(chǎn)生。抑制諧波的產(chǎn)生可以通過以下兩種方式進(jìn)行，消除和補(bǔ)償。消除指的就是從諧波源上進(jìn)行改進(jìn)，告別諧波源的工作特征和工作狀態(tài)，進(jìn)而使得諧波源減少甚至不產(chǎn)生諧波。補(bǔ)償法的主要工作原理就是采用一定的設(shè)備來吸收諧波源產(chǎn)生的諧波。設(shè)置有源濾波器、采用新型整流電路和裝設(shè)濾波器是目前抑制諧波的最有效的幾種代表方法。其中，最實用有效的是裝設(shè)無源濾波器。

非線性負(fù)荷和元件。在整個電力系統(tǒng)中，因為許多的非線性設(shè)備和負(fù)荷的存在，導(dǎo)致了諧波的產(chǎn)生。舉個例子來說，家用的電風(fēng)扇和洗衣機(jī)等設(shè)備的電流的不平衡導(dǎo)致了電網(wǎng)波形的改變，是諧波的重要來源。在工業(yè)上，十分具有代表意義的有電弧設(shè)備、硅鐵爐和礦熱爐等都屬于非線性負(fù)荷和元件。在電力工業(yè)里，晶閘管也得到了很廣泛的使用，這些電子器件也屬于整個電力系統(tǒng)中的諧波源。

2.2 電能質(zhì)量產(chǎn)生的偏差--電壓偏差和頻率偏差

電壓和頻率是電能質(zhì)量中最重要的指標(biāo)。其偏差往往會電力設(shè)備和系統(tǒng)等造成很大的危害，嚴(yán)重的時候甚至?xí)?dǎo)致電力系統(tǒng)的失穩(wěn)和崩潰。電力系統(tǒng)中產(chǎn)生電壓偏差的主要原因在于無功功率不足、無功補(bǔ)償過量、傳輸距離過長、電力負(fù)荷過重或者過輕等，無功功率不足是造成電壓偏差的主要原因。引起頻率偏差的主要原因在于負(fù)荷的波動。電壓的偏差都會對用電設(shè)備產(chǎn)生一定的影響，比如白熾燈，對電壓的變動都比較敏感，同時也對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行產(chǎn)生一定的影響。頻率偏差對符合產(chǎn)生一定的影響，低頻率或者指高頻率都會對系統(tǒng)產(chǎn)生一定的危害，低頻率持續(xù)時間越短，功率的變化就會越大；高頻率運行會在一定程度上降低產(chǎn)品的質(zhì)量。

3 改善電能質(zhì)量的主要措施

我國目前在研究改善提高電能質(zhì)量的領(lǐng)域范圍很廣，比如在減少頻率和電壓偏差的領(lǐng)域，在城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程的領(lǐng)域，在電力電子元器件等方面有所涉及，人們正在積極地探索各種改善電能質(zhì)量的措施，進(jìn)而促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與進(jìn)步，切切實實地提高人們的生活質(zhì)量。

3.1 靜止無功發(fā)生器

靜止無功發(fā)生器是目前我國性能最好的動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，它的主要優(yōu)點在于相應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)范圍大、控制精度高、可以連續(xù)調(diào)節(jié)等優(yōu)點。靜止無功發(fā)生器存在不僅有效改進(jìn)了電能的質(zhì)量，而且還代表了當(dāng)今無功補(bǔ)償裝置的主要發(fā)展方向。

靜止無功發(fā)生器工作的主要原理是采用自動換相的電力半導(dǎo)體橋式變流器來進(jìn)行相應(yīng)的武功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備。這種設(shè)備與其他的靜止無功補(bǔ)償裝置存在的很大不同就是具有調(diào)節(jié)速度快等優(yōu)點，它可以在采取有效的措施之后大大地有效地減少電流之中諧波的含量，比如多重化、多電平等技術(shù)措施之后，總而言之，靜止無功發(fā)生器在一定程度上引領(lǐng)無功補(bǔ)償裝置的發(fā)展方向，對研究提高電能質(zhì)量具有很高的指導(dǎo)意義。

3.2 電能質(zhì)量的檢測

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展給相關(guān)的電能質(zhì)量的檢測技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。與此同時，通過對電能質(zhì)量檢測技術(shù)的相關(guān)研究，建立起相對應(yīng)的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)庫提高了理論的基礎(chǔ)。電能質(zhì)量的檢測在保證和提高電能質(zhì)量上占有很大的一部分比重，檢測的準(zhǔn)確性可以有效地防止用電設(shè)備的失效，或者是在用電設(shè)備和供配電系統(tǒng)失效之前，捕捉到相對應(yīng)的早期故障信息。在前期早早地發(fā)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的故障信息，可以更好地保護(hù)供配電設(shè)備的有效運行，保證系統(tǒng)的用電安全和提高供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。

3.3 電網(wǎng)方要加強(qiáng)供配電系統(tǒng)的管理

電網(wǎng)方對電能質(zhì)量的管理工作必須做到完備，要想提高電能質(zhì)量管理工作，可以從三個方面管理。首先要制定相對應(yīng)的質(zhì)量管理體系，制定與國家質(zhì)量管理和建立質(zhì)量管理體系，完善相對應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。其次，在電力質(zhì)量方面，對諧波、電壓波動和閃變這幾個指標(biāo)做到實施監(jiān)督。必要的時候也可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況和工作的需要，建立國家級別的電能質(zhì)量檢測中心。最后，制定與國家標(biāo)準(zhǔn)相配套的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則，搞明白各個部門之間的關(guān)系。

3.4 用戶方要重視電能質(zhì)量問題的檢測

隨著電能質(zhì)量問題的嚴(yán)重，供用電雙方對電能質(zhì)量提出了很高的要求。根據(jù)國家的《電網(wǎng)電能質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)定》的相關(guān)規(guī)定，要嚴(yán)格遵守“誰干擾、誰污染、誰治理”的原則進(jìn)行處理和監(jiān)督，督促電能質(zhì)量指標(biāo)不合格的電力用戶采取行之有效的治理措施達(dá)到國家相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。在保證供給用戶合格電能的同時，有效地限制用戶干擾源對電能質(zhì)量的影響。

4 結(jié)束語

我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)強(qiáng)有力的支持，企業(yè)和家庭對于供電電能質(zhì)量提出了更高的技術(shù)要求。因為電能質(zhì)量直接與國民經(jīng)濟(jì)的利益有著直接的關(guān)系，除此之外還與用戶的切身利益優(yōu)點密切的聯(lián)系。因此提高供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量是不容忽視的問題，對于供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量研究具有很重要的理論意義，也存在很大的現(xiàn)實利益。

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