电能质量标准

电能质量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 导致用户电力设备故障或误操作的电压电流或频率的静态偏差和动态扰动都统称为 电能质量问题 。其表现为 :电压、频率有效值的变化 ;电压波动和闪变 、电压暂降 、短时 中断和三相电压不平衡 、谐波 ;暂态和瞬态过电压以及这些参数变化的幅度。 电能是现代社会最为广泛使用的能源，电能质量关系到各行各业和人 民生活用 电，关系到 国民经济总体效益，实施对电能质量科学地监管是建设“节约型社会”的必要条件之一。随着近年来，国家对节能减排和开发使用新能源的重视 ，电能质量治理也越发成为 行业聚焦 的重点 ，如何研发出治理电能质量污染的先进 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 技术和新产品，已成为行业同仁共同努力的目标。 电能和其 他产品有所不同 ，发 、输 、变 、配和用是同时完成的，发、输、变、配和用电设备是连接在一个系统。因此 ，电能质量不但取决于发 、输、变和配这些环节，而且还取决于用电这个环节;电能质量不但取决于发 、输 、变和配 的勘测 、 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 、施工 、运行这些环节，而且取决于用电的勘测、设计、施工、运行这些环节。如果说 电能质量是一个环境 ，那么这个环境需要上述各方特别是电力部门和各个环节的协调配合，共同努力来创造。 随着国民经济的发展和人民生活的提高，对电能质量的要求不断提高，对电能质量标准的要求也在不断提高。近年来，国家虽然发布了一批电能质量相关标准，基本适应了供需双方在生产运行中的要求。但作为一个体系来说 ，还需要很多完善 的地方 ，今后电能质量标准制定空间还很大。目前“统一坚强智能电网”建设为电能质量产业发展带来 巨大的机遇和挑战。提高电能质量是智能电网的重要 目标之一 ，电能质量研究是智能电网研究不可缺少的重要组成部分，电能质量指标是智能 电网最重要的技术指标 ，电能质量工程是智能电网最重要的子系统 ，而电能质量标准是该项工程 的重要技术支撑。 衡量电能质量标准 1.频率质量 频率标准和容许偏差。频率是整个电力系统统一的运行参数，一个电力系统只有一个频率。我国和世界上大多数国家电力系统的额定频率为50Hz。大多数国家 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 频率偏差在?0.1,0.3Hz之间。在我国，300万kW以上的电力系统的频率偏差规定不得超过?0.2Hz;而300万kW以下的小容量电力系统的频率偏差规定不得超过?0.5Hz。 由于大机组的运行对电力系统频率偏差要求比较严格，因此有些国家对电力系统故障运行方式的频率偏差也作了规定，一般规定在?0.5,?1Hz之间。超过允许的频率偏差，大机组将跳闸，这不利于系统的安全稳定运行。 频率变化的原因。在电力系统内，发电机发出的功率与用电设备及送电设备消耗的功能不平衡，将引起电力系统频率变化。当系统负荷超过或低于发电厂的出力时，系统频率就要降低或升高，发电厂出力的变化同样也将引起系统频率变化。在系统有旋转备用容量的情况下，发电厂出力能通过频率调节器较快地适应负荷的变化，因此负荷变化引起的频率偏差值较小。若没有旋转备用容量，负荷增大引起的频率下降较大。电力系统的负荷始终随时间在 不断地变化，要随时保持发电厂的有功功率与用户有功功率的平衡，维持系统频率恒定，因此，电力系统应具有一定的旋转备用容量，一般运行备用容量要求达到1%,3%。 低频率运行的危害。电力系统低频率运行对发电厂和用户都会产生不利影响。系统低频率运行时将产生以下不利的影响:汽轮机低压级叶片将由于振动加大而产生裂纹，甚至发生断落事故;电厂中所有的交流电动机的转速相应降低，使给水泵、风机、磨煤机等辅助机械的出力相应降低，严重影响火力发电厂的出力，促使频率进一步下降，引起恶性循环，甚至可能造成全厂停电的严重事故;同时，所有用户的交流电动机的转速也要降低，工农业的产量和质量将不同程度地降低，例如频率降到49Hz以下时，纺织品、纸张将发生毛疵和厚薄不匀的质量问题。 高频率运行对系统本身和用户也将产生不利影响，如使系统电压升高对绝缘不利，增加用户和系统的损耗等。 防止系统低(高)频率运行的对策，主要是提高日负荷曲线预测精度，使 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 开机的发电出力与实际的负荷偏差较少;充分发挥AGC的功能，严格要求在正常运行方式下系统频率偏差不大于规定值。在故障情况，系统频率下降时，动用系统旋转备用容量，进行低频率减负荷，自动切除部分次要负荷;当频率升高时，快速减少发电机出力，甚至进行高频率切机，使系统频率尽快恢复在额定值附近。目前，多数电力系统高峰容量不足，可能出现低频率运行。在这种情况下，可用适当的峰谷电价差，鼓励用户避开高峰用电或少用电;用电大户在实行计划用电的电网中不超指标用电。要保证系统频率质量。只有电力部门和用户共同努力才能实现。 2.电压质量 供电电压标准及容许偏差。我国对用电单位的供电额定电压及容许偏差规定为:?低电压220V/380V，用于照明用户时允许偏差+5%,-10%;用于其他为?7%。?高电压10kV，10kV及以下允许偏差为?7%;对特殊用户有35kV、110kV供电的，允许偏差为?5%。 电压偏离额定值的原因。电力通过变压器和线路输送将产生电压降，使受电端电压较送电端电压低一定数值。一般情况下，离电源越近，负荷越小的用户，电压降越小;反之，电压降越大。用户消耗的功率包括有功和无功，如果用户所需无功经变压器和线路送来，则会产生较大的电压降，使用户电压偏低，用户吸收的无功越大，则用户端的电压越低。用户的用电功率因素将直接影响用户本身的电压质量。 用电设备低电压运行的危害:?将使电动机的电流过大，线圈温度过高，甚至使电动机拖不动或无法起动，进而烧坏电动机;?电灯发暗，日光灯起动困难;?线路损耗增加;?在电网枢纽变电所和受电地区的电压降低到额定电压的70%左右时，将可能发生电压崩溃事故，即用户消耗的无功稍有增加，线路电压降加大，使受电动区电压下降，这样又进一步造成线路电压降增加，如此循环下去，将导致甩掉大量负荷，造成大面积停电。 用电设备高电压运行可使用户设备(如灯泡)寿命降低，电动机发热，损耗增加。 提高电压质量的措施:?采取无功补偿措施，做到无功分级即各个电压等级、分区平衡，即每个电压等级发出的无功与消耗的无功平衡，每个地区发出的无功与消耗的无功平衡，尽可能减少无功远距离输送。做到在负荷点装设无功补偿设备。无功补偿设备可以是电容器、 静止无功补偿器等。?由用户装设适当的电容器，提高用户的功率因数在0.9以上。集中装有电容器的大用电户应注意:在小负荷时切除部分电容器，以避免电压升高和向电网送无功，引起网损增加。用户最好装设跟踪无功负荷的自动投切电容器或静止无功补偿器。?在负荷密集的地区变电站采用带负荷调压的变压器。 3.电压的不对称性和非正弦性 在现代的用电设备中，出现了换流一整设备、变频一调速设备、电弧炉、电气机车、电视机等非线性负荷。它们不但引起电压波动而且造成电压的不对称性和非正弦性。 电压的不对称性系指三相电压间的不对称。根据对称分量法，不对称的三相电压可分解为对称的正序、负序和零序分量。 电压的非正弦性是指电压波形的畸变。根据傅立叶变换。非正弦的电压可分解为基波(50Hz)电压和一系列高次谐波电压。总谐波电压是所有高次谐波电压的均方根值之和。我国对供电的谐波电压和电流允许值作了规定。以10kV的电网为例，总的电压谐波畸变率(GHD)应小于4%，奇次谐波应小于3.2%，偶次谐波应小于1.6%; 用户和供电部门共同努力才能保证电网谐波在允许范围。电网谐波如果不治理，将导致电气设备寿命缩短、网损增加、仪表指示不准、干扰通信线路，甚至引起继电保护和自动装置误动。 电能质量综合评估 评估方式的定义 1 单项评估和综合评估 按电能质量所包含的具体指标内容进行评估是最常见的和普遍采用的方法，它可分为以下两种: 单项评估。针对某一个电能质量问题或对其某个特征进行量化而得到考(1) 核值的过程。结果的表现形式就是该项电能质量的单项指标，评估结果就是指标值。例如三次谐波电压含有率HRU3为4,。 (2)综合评估。电能质量综合评估就是在分析单项指标的基础上，把部分或全部电能质量问题以及某项电能质量的多个特征量按属性合成一个有机的整体，进而得到其考核值的过程，结果的表现形式可以是电能质量的综合指标或综合等级。根据评估所包括的内容可以分为单项电能质量多参数综合评估(如电压谐波总畸变率THD)和多项电能质量综合评估。 2 指标量化评估和等级评估 为了满足不同应用环境的需要，按评估结果形式可以分为指标量化评估和等级评估。量化评估是将各规定的电能质量指标数值化的计算，得到的评估结果是一具体数值。它可以直接与标准规定的或合同规定的限值水平相比较。例如，通过监测计算得到的某低压(380v,220V)配电系统公共连接点处的THD为9(22,，而国标中对应限值是5,，经直接比较就很容易得出该公共连接点的谐波电压严重超标的结论。指标量化评估能够直接反映电能质量问题的严重性，且便于专业工作人员将其结果作为电能质量目标控制和改善电力设计的参量，由此可以作为评估的主要方式之一。 电能质量评估的必要性及目的 1. 电能质量综合评估的必要性 近十年来，国内外由于电能质量引发的事故和问题呈上升趋势，因电能质量问题危害电网的安全稳定运行和造成的经济损失也在不断增加，对电能质量的管理和对电力污染的治理工作势在必行。 2. 电能质量评估的目的和作用 (1)是评价某个电网或某个供电点电能质量优劣的主要方法。 (2)是有效进行电能质量治理的先决条件。 (3)是供用双方制定供电合同及明确电能质量责任的重要依据。 (4)是为电能商品按质定价提供重要的基本数据。 (5)是推进和实施对干扰发射与敏感用户抗扰能力调查的驱动力。 电能质量综合评估的方法 概率论与模糊数学相结合的方法 概率论与模糊数学相结合的评估步骤如下: (1)根据国标对电能质量各项指标分级。 (2)用概率统计方法对各项指标分级评估得到各指标各级的概率。 (3)将所有指标的概率分布按等级排成矩阵。 (4)将该矩阵与权重矢量相乘得到各级电能质量的评估结果矩阵。 (5)对所得矩阵采用加权平均法处理得到电能质量的评估结果。 以电压偏差为例，概率论与模糊数学相结合的评估方法的算法关系如下: (1)将电压偏差允许值?7%的绝对值平均划分为n个等级 (2)根据电压偏差变化曲线，得到电压偏差在第k级的时间为t，则总时间为: k n t T, ,kk1,( 3-1) 各级所占概率为: P,t/T (k=1,2,…, 10) kk (3- 2) (3)将所得各级概率排成矩阵 B=[P ,P…，P] U12 n (3-3) (4)将B乘以一个合适的权重矢量A U CABCCC,,*,,..., ,,UUn12 (3-4) (5)对应用加权平均法就可以得到唯一量化指标，即电能质量的综合评估结CU 果: nn,,,, DiCC,,,Uii,,,,ii,,11,,,, (3-5) 此种方法在初始数据采集和处理过程中应用概率统计方法，即保证了评估过程的客观性，避免了人为主观因素的不良影响，又可以有效地体现各分项指标的主要特征，在数据评估阶段，引入了权重矢量，体现了各单项指标的重要性，能够满足用电个性化的需求，但是如何确定权重矢量，以克服主观因素的影响，尚 [5] 需进一步改善。 基于模糊数学的方法 由于电能质量的一些指标对问题的描述具有模糊性，很难用定量关系来表示，模糊理论是解决这类问题的有效手段。目前，模糊数学理论在处理电能质量综合评估问题上，主要有模糊模式识和模糊综合评价如两种方法，它们的具体评估流程如图3,1和图3,2。 模糊数学在处理客观实际问题时既能与精确数学相结合，又能包含有区别于精确数学的“非此即彼”的“亦此亦彼”的特性。在解决电能质量的模糊性问题上，具有明显的优势。但是，模糊数学的方法在很大程度上都取决于人的主观因素，例如在确定隶属度函数时，人们只能根据经验得到近似的隶属度函数，并且在加权过程中，权重的确定也主要取决于人。因此，基于模糊数学的电能质量[7] 综合评估结果的客观性较差。 建立电能质量各项指标的隶属将电能质量划分为若干等级形 度函数 成指标隶属度样本集 形成指标隶属度样本集 代入测试数据得到的各项指标的所 建立电能质量各顶指标的 有数据的隶属度 模糊模型 对每项指标进行等级评定 将实测数据代入模糊模型得到 各项指标的模糊集合 求出所有数据在各等级的 取模糊集合的算术平均数得到 百分比 各项指标的隶属度，并将其用 隶属度集合表示 根据实际情况对二级评判 采用海明距离贴近度求出隶属度集 进行因素划分 合于电能各等级的贴近度 判断电能质量属于哪一等采用模糊综合评定进行等 级 级判断 图3-1 模糊模式识别流程图 图3-2 模糊综合评价流程图 智能化综合评估简介 针对电能质量综合评估不确定性与高维、高度非线性的特点，擅长于解决这些问题的智能算法将为电能质量综合评估方法的研究注入强大动力。其中，人工神经网络算法和遗传算法已经广泛的应用于资源环境的综合评估中。智能算法能够克服常规评估方法中的人为主观因素影响，通过智能搜索提取高维非线性评估指标的特性，能够最大限度的反映评估指标对综合评估结果的作用，从而可以得到客观合理的综合评估结果。 (1) 人工神经网络算法 自20世纪40年代初心理学家w.s.Mc CuloCb和数理逻辑学家w.Pits提出神经元模型以来，人工神经网络(Artlfid Neural Network，ANN) 的研究几经沧桑,加州理工学院生物物理学家J.J. HoPficld 于1982年和1984年发表的两篇文章，有力地推动了神经网络的研究，引起了神经网络研究的又一次热潮。人工神经网络以其大规模并行处理、分布式存储、自适应性、适应于求解非线性问题、容错性和9] 冗余性等许多特性而引起众多领域科学家的广泛关注。 (2) 遗传算法 遗传算法(GA)是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程而形成的一种自适应全局优化概率搜索算法。它最早由美国Miigan大学的Hulland教授提出，该方法的提出起源于20世纪60年代对自然和人工自适应系统的研究。70年Dejong基于遗传算法的思想在计算机上进行了大量的纯数值函数优化计算实验。