電能質(zhì)量（第2版）

Contents

第1章電能質(zhì)量的基本概念/1

1.1電能質(zhì)量的定義1

1.2電能質(zhì)量的主要內(nèi)容2

1.3電能質(zhì)量的分類3

1.4中國(guó)電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與主要內(nèi)容4

1.5其他電能質(zhì)量概念12

1.6動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量14

1.7IEEE電壓容限曲線及分類16

1.8電能質(zhì)量研究概況18

參考文獻(xiàn)25

第2章電力系統(tǒng)電壓偏差/29

2.1電壓偏差的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)29

2.2電壓偏差超標(biāo)的危害31

2.3電力系統(tǒng)電壓調(diào)整43

2.4電力系統(tǒng)無(wú)功潮流55

2.5無(wú)功電壓管理71

參考文獻(xiàn)76

第3章電力系統(tǒng)頻率偏差/77

3.1電力系統(tǒng)頻率的概念77

3.2頻率偏差對(duì)電力系統(tǒng)的影響85

3.3電力系統(tǒng)頻率的檢測(cè)與評(píng)價(jià)97

3.4電力系統(tǒng)頻率偏差的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定100

3.5電力系統(tǒng)頻率調(diào)整106

參考文獻(xiàn)111

第4章電力系統(tǒng)諧波/113

4.1電力系統(tǒng)諧波的基本概念113

4.2電力系統(tǒng)非正弦波形的分析方法120

4.3電力系統(tǒng)諧波的來(lái)源133

4.4電力系統(tǒng)諧波潮流計(jì)算142

4.5電力系統(tǒng)諧波測(cè)量技術(shù)152

4.6諧波對(duì)電網(wǎng)的影響和危害169

4.7電力系統(tǒng)諧波的抑制180

4.8交流濾波裝置194

4.9諧波同電能計(jì)量203

4.10電力系統(tǒng)諧波的標(biāo)準(zhǔn)及其管理210

參考文獻(xiàn)219

〖1〗〖2〗第5章電壓波動(dòng)與閃變/221

5.1電壓波動(dòng)和閃變的基本概念221

5.2電壓波動(dòng)和閃變的標(biāo)準(zhǔn)228

5.3電壓波動(dòng)和閃變的測(cè)量230

5.4電壓波動(dòng)和閃變的產(chǎn)生與抑制244

參考文獻(xiàn)251

第6章電力系統(tǒng)三相不平衡/253

6.1三相不平衡的概念及計(jì)算253

6.2三相不平衡的標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)量263

6.3三相不平衡的危害及改善措施266

參考文獻(xiàn)273

第7章暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓/274

7.1暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓的概念274

7.2工頻過電壓的機(jī)理與限制280

7.3諧振過電壓的機(jī)理與限制284

7.4操作過電壓的機(jī)理與限制301

7.5雷電過電壓的保護(hù)309

參考文獻(xiàn)310

第8章電力系統(tǒng)間諧波/311

8.1電力系統(tǒng)間諧波的概念及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)311

8.2間諧波的測(cè)量技術(shù)317

8.3間諧波的產(chǎn)生、危害及抑制措施321

參考文獻(xiàn)326

第9章配電系統(tǒng)可靠性/327

9.1配電系統(tǒng)可靠性327

9.2配電系統(tǒng)可靠性準(zhǔn)則335

9.3我國(guó)城市電力網(wǎng)可靠性的規(guī)定337

9.4以元件組合關(guān)系為基礎(chǔ)的配電系統(tǒng)可靠性預(yù)測(cè)方法343

9.5配電系統(tǒng)缺電和停電損失的計(jì)算356

9.6配電系統(tǒng)可靠性經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)357

9.7提高配電系統(tǒng)可靠性的措施359

9.8提高配電系統(tǒng)可靠性措施實(shí)施效果的計(jì)算364

參考文獻(xiàn)367

第10章電壓跌落/368

10.1電壓跌落的概念368

10.2電壓跌落的危害性370

10.3電壓跌落的標(biāo)準(zhǔn)382

10.4電壓跌落值的測(cè)量和計(jì)算384

10.5抑制電壓跌落的措施388

參考文獻(xiàn)393 2100433B

本書論述了有關(guān)電能質(zhì)量問題。全書共10章，分別論述了電能質(zhì)量的基本概念、電力系統(tǒng)電壓偏差、電力系統(tǒng)頻率偏差、電力系統(tǒng)諧波、電壓波動(dòng)與閃變、電力系統(tǒng)三相不平衡、暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓、電力系統(tǒng)間諧波、配電系統(tǒng)可靠性、電壓跌落。只要具有電力系統(tǒng)分析知識(shí)的讀者都能順利閱讀并理解本書的內(nèi)容。本書可作為電力工程類專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生學(xué)習(xí)電能質(zhì)量的教材，也可作為電氣工程專業(yè)學(xué)位研究生教育的教材，還可供各級(jí)電力系統(tǒng)及其相關(guān)領(lǐng)域從事電能質(zhì)量工作的工程技術(shù)人員和技術(shù)管理人員參考和作為專業(yè)培訓(xùn)教材。

2020年3月31日，《互感器第103部分：互感器在電能質(zhì)量測(cè)量中的應(yīng)用》發(fā)布。

2020年10月1日，《互感器第103部分：互感器在電能質(zhì)量測(cè)量中的應(yīng)用》實(shí)施。

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)是控制與治理電能質(zhì)量問題的基礎(chǔ)和前提, 然而 ,目前絕大部分電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置只能監(jiān)測(cè)各種穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量參數(shù), 如 : 頻率偏差 、電壓偏差 、三相不平衡 、諧波等 , 只有少數(shù)涉及暫態(tài)電能質(zhì)量指標(biāo)的在線監(jiān)測(cè), 如 : 深圳領(lǐng)步科技有限公司研發(fā)的型號(hào)為 PQM-3電能質(zhì)量監(jiān)控裝置以及以色列研發(fā)的 G4500 系列電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置等 。但是 , 這些裝置對(duì)暫態(tài)電能質(zhì)量問題的分析功能卻比較有限 , 一般只能夠?qū)﹄妷簳航?、電壓暫升和短時(shí)電壓中斷這 3 種暫態(tài)電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析 , 對(duì)暫態(tài)脈沖 、暫態(tài)振蕩和電壓切痕的監(jiān)測(cè)和分析比較缺乏 ,而隨著人們對(duì)電能質(zhì)量的要求的不斷提高 , 監(jiān)測(cè)和分析這 3 種暫態(tài)電能質(zhì)量問題也是十分必要的 。因此 , 研究出一套完整的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和分析裝置具有重要的實(shí)際意義 。

電能質(zhì)量問題包括穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)兩個(gè)方面 , 經(jīng)過長(zhǎng)期的研究 , 對(duì)于穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題 , 目前已經(jīng)具備了較為實(shí)用的分析體系 ,因此本文在此僅針對(duì)暫態(tài)電能質(zhì)量問題進(jìn)行研究 。對(duì)于暫態(tài)電能質(zhì)量信號(hào)的監(jiān)測(cè)和分析 , 首先要能夠?qū)崟r(shí)地檢測(cè)到暫態(tài)信號(hào)的各項(xiàng)指標(biāo), 主要包括 : 擾動(dòng)發(fā)生和結(jié)束的時(shí)刻 、持續(xù)時(shí)間 、擾動(dòng)幅值的大小和擾動(dòng)的頻率 ; 還要能夠從海量的電能質(zhì)量擾動(dòng)數(shù)據(jù)中自動(dòng)識(shí)別出各種擾動(dòng)的類型 , 為進(jìn)一步對(duì)電能質(zhì)量問題進(jìn)行控制和治理提供依據(jù) 。

電能質(zhì)量即電力系統(tǒng)中電能的質(zhì)量，它的定義是：合格電能質(zhì)量的概念是指給敏感設(shè)備提供的電力和設(shè)置的接地系統(tǒng)是均適合。于該設(shè)備正常工作的理想的電能應(yīng)該是完美對(duì)稱的正弦波。一些因素會(huì)使波形偏離對(duì)稱正弦，由此便產(chǎn)生了電能質(zhì)量問題。一方面我們研究存在哪些影響因素會(huì)導(dǎo)致電能質(zhì)量問題，一方面我們研究這些因素會(huì)導(dǎo)致哪些方面的問題，最后，我們要研究如何消除這些因素，從而最大程度上使電能接近正弦波。

在電工學(xué)中 'power'( 電力、電功率等)的含義是指能量傳輸?shù)乃俾?它與電壓和電流的乘積成正比，因此不可能定義這一物理量的質(zhì)量概念。實(shí)際上供電系統(tǒng)只能夠控制電壓的高低，不能控制某一負(fù)載汲取電流的大小， 因而大多數(shù)情況是在討論電壓的質(zhì)量問題。當(dāng)然，系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，電壓與電流之間總是存在著不可分割的緊密聯(lián)系，盡管發(fā)電機(jī)提供了幾乎純正弦的電壓，但通過系統(tǒng)阻抗的電流可能造成對(duì)公共連接點(diǎn)(PCC)電壓的擾動(dòng)而使之變化，如：

(1) 短路電流可能引起電壓的跌落或者完全消失；

(2) 雷電電流注入系統(tǒng)引起沖擊電壓，造成頻繁的絕緣閃絡(luò)，還可能導(dǎo)致如短路故障等其他現(xiàn)象的發(fā)生；

(3)諧波源負(fù)荷注入的畸變電流流經(jīng)系統(tǒng)阻抗時(shí)也使母線電壓發(fā)生畸變，該母線上的其它電力用戶將承受非正弦波電壓。

通過以上分析和討論，我們認(rèn)為電能質(zhì)量問題的研究是由電力用戶的生產(chǎn)需求推動(dòng)的，用戶的衡量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)占有優(yōu)先的位置 。