電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)組織制定電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的單位是：全國(guó)電壓電流等級(jí)和頻率標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(TC1)和全國(guó)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(TC246)。

TC1制定的標(biāo)準(zhǔn)及其主要指標(biāo)

(1)GB12325-1990供電電壓允許偏差

35KV及以上正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和小于10%

10KV及以下小于±7%

220V小于 7%、-10%

(2)GB/T15945-1995電力系統(tǒng)頻率允許偏差

允許偏差±0.2HZ

系統(tǒng)較小±0.5HZ

(3)GB/T15543-1995三相電壓允許不平衡度

三相電壓允許不平衡度為2%、短時(shí)不超過(guò)4%

用戶(hù)引起不平衡度為1.3%

(4)GB12326-1990電壓允許波動(dòng)和閃變

電壓允許波動(dòng)：≤10KV2.5%

35～110KV2%

≥220KV1.6%

閃變：要求較高0.4%【FS：PAGE】

一般0.6%

(5)GB/T14549-1993公用電網(wǎng)諧波

電網(wǎng)諧波電壓限值

電網(wǎng)電壓/KV0.38、6、10、35、66、110

畸變率/% 5.0 4.0 3.0 2.0

該標(biāo)準(zhǔn)就用戶(hù)向電網(wǎng)注入諧波電流限值也作了規(guī)定。

(6)GB/T18481-2001暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了交流電力系統(tǒng)中作用于電氣設(shè)備的暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓要求、電氣設(shè)備的絕緣水平，以及過(guò)電壓保護(hù)方法。

暫時(shí)過(guò)電壓：包括工頻過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓。

瞬態(tài)過(guò)電壓：包括操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓。

TC246制定的標(biāo)準(zhǔn)

全國(guó)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)主要任務(wù)是制訂電磁兼容(EMC)基本文件，涉及到電磁環(huán)境、發(fā)射、抗擾度、試驗(yàn)程序和測(cè)量技術(shù)等規(guī)范，特別是處理與電力網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)以及與其相連設(shè)備等的EMC問(wèn)題。

全國(guó)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)電能質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)大致可分為三類(lèi)：

第一類(lèi)環(huán)境和通用標(biāo)準(zhǔn)

主要介紹公用供電系統(tǒng)中可能出現(xiàn)騷擾的形成機(jī)理、形式和傳導(dǎo)規(guī)律，規(guī)定了騷擾度，還提出了兼容水平，它主要是用來(lái)協(xié)調(diào)供電電源和用戶(hù)設(shè)備的發(fā)射和抗擾度的參考值，以保證整個(gè)系統(tǒng)的(包括電源和所連接的用戶(hù)設(shè)備)電磁兼容性。另外還有通用標(biāo)準(zhǔn)。此類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的名稱(chēng)如下。

(1)GB/Z18039.1-2000電磁兼容環(huán)境電磁環(huán)境的分類(lèi)

(2)GB/Z18039.2-2000電磁兼容環(huán)境工業(yè)設(shè)備電源低頻傳導(dǎo)騷擾發(fā)射水平的評(píng)估

(3)GB/T17624.1-1998電磁兼容綜述電磁兼容基本術(shù)語(yǔ)和定義的應(yīng)用與解釋

(4)GB/T17799.1-1999電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗(yàn)

(5)GB17799.3-2001電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)

(6)GB17799.4-2001電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)

第二類(lèi)限值標(biāo)準(zhǔn)目前EMC標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的限值主要是根據(jù)兼容水平確定的，實(shí)際上這是為了達(dá)到一個(gè)共同的、相互可以接受的環(huán)境騷擾源應(yīng)該遵守的一個(gè)規(guī)定。

(1)GB17625.1-1998電磁兼容限值低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值(設(shè)備每相輸入電流≤16A)

(2)GB17625.2-1999電磁兼容限值對(duì)額定電流不大于16"para" label-module="para">

(3)GB/Z17625.3-2000電磁兼容限值對(duì)額定電流大于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃爍的限制

(4)GB/Z17625.4-2000電磁兼容限值中、高壓電力系統(tǒng)中畸變負(fù)荷發(fā)射限值的評(píng)估

(5)GB/Z17625.5-2000電磁兼容限值中、高壓電力系統(tǒng)中波動(dòng)負(fù)荷發(fā)射限值的評(píng)估

第三類(lèi)試驗(yàn)與測(cè)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

這一部分主要是規(guī)定了試驗(yàn)環(huán)境、試驗(yàn)步驟、布置、使用儀器設(shè)備的精確度和數(shù)據(jù)處理及判據(jù)等內(nèi)容，使試驗(yàn)有可重復(fù)性、正確性和可比性。

(1)GB/T17626.1-1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)抗擾度試驗(yàn)總論

(2)GB/T17626.2-1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)

(3)GB/T17626.3-1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)

(4)GB/T17626.4-1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)

(5)GB/T17626.5-1999電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)

(6)GB/T17626.6-1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度

(7)GB/T17626.7-1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、諧間波的測(cè)量和測(cè)量?jī)x器導(dǎo)則

(8)GB/T17626.8-1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)

(9)GB/T17626.9-1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)脈沖磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)

(10)GB/T17626.10-1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)阻尼振蕩磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)

(11)GB/T17626.11-1999電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化的抗擾度試驗(yàn)

(12)GB/T17626.12-1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)振蕩波抗擾度試驗(yàn)

電能質(zhì)量治理建議

(1)電能是清潔、安全、方便的一種能源。在當(dāng)今世界還沒(méi)有其他能源可以取代。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電能已經(jīng)成為必須品，對(duì)其質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。因此，應(yīng)該重視電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

(2)我國(guó)有2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在從事電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定，相互應(yīng)加強(qiáng)交流，制定電能標(biāo)準(zhǔn)體系，統(tǒng)一規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

(3)加強(qiáng)電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)性研究工作。標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)重復(fù)事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定，它以科學(xué)、技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)。2100433B

電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系

1、GB/T 12325-2008　 電能質(zhì)量 供電電壓偏差

2、GB/T 15945-2008　 電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差

3、GB/T 15543-2008　 電能質(zhì)量 三相電壓不平衡度

4、GB/T 12326-2008　 電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變

5、GB/T 14549-1993　 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波

6、GB/T 24337-2009 　 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波

7、GB/T 19862-2005 　 電能質(zhì)量 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求

8、DL/T 1028-2006 電能質(zhì)量測(cè)試分析儀檢定規(guī)程

9、GB/T 17626.7-2008 電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)試技術(shù) 供電系統(tǒng)及其所連設(shè)備諧波、諧間波的測(cè)量和測(cè)量?jī)x器導(dǎo)則

電磁兼容水平與其相關(guān)參數(shù)的配合方法

抗擾限值是一條直線(xiàn)，它是根據(jù)設(shè)備或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中的抗擾水平提出的，它是一個(gè)保證值、或者說(shuō)是一定概率下的保證值?？梢钥闯觯谀承┣闆r下，抗擾水平要小于抗擾限值?？傭}擾水平是下面的曲線(xiàn)，表示若干個(gè)騷擾源之和，它的幅值和概率的相關(guān)曲線(xiàn)與抗擾水平相似。曲線(xiàn)覆蓋的面積也為1.2條曲線(xiàn)反映的是設(shè)備或系統(tǒng)和騷擾源的特性。發(fā)射限值是根據(jù)兼容水平和總騷擾水平提出的。它也是一定概率下的保證值，在某些情況下，總騷擾水平要大于發(fā)射限值。

兼容水平可以認(rèn)為是最低抗擾水平和最高的騷擾水平，是某個(gè)電磁環(huán)境的標(biāo)稱(chēng)值和慣用的參考值。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行抗擾水平、抗擾限值、總騷擾水平和發(fā)射限值的配合。

歸結(jié)起來(lái)，抗擾限值是留有裕度的抗擾水平，也可以作為設(shè)備或系統(tǒng)的試驗(yàn)值。發(fā)射限值是對(duì)各個(gè)騷擾源總的發(fā)射水平的限制，也應(yīng)該有裕度?？箶_限值和發(fā)射限值之間再留有裕度。

上面敘述的是“安全系數(shù)法”的做法，下面介紹另外一種方法，暫時(shí)稱(chēng)為概率法。

抗擾水平和總騷擾水平是有一定的交叉的，這部分代表了騷擾水平大于抗擾水平，也表示設(shè)備或系統(tǒng)在電磁騷擾的作用下，其運(yùn)行功能可能劣化或損壞。這個(gè)值是2條概率曲線(xiàn)的卷積。設(shè)P(U)為總騷擾水平幅值的概率密度分布函數(shù)，Q(U)為抗擾水平的概率分布函數(shù)(累積函數(shù)，抗擾水平是概率密度分布函數(shù)，計(jì)算時(shí)需轉(zhuǎn)化為概率分布函數(shù))。則抗擾水平小于總騷擾水平的概率為：

顯然，R值是通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定。技術(shù)上要可行，經(jīng)濟(jì)上要合理。減小R值就要提高抗擾水平和降低總騷擾水平，可以提高設(shè)備和系統(tǒng)以及騷擾源(騷擾源本身可能是用電設(shè)備，也是運(yùn)行在共同的電磁環(huán)境中，或者說(shuō)在惡劣的電磁環(huán)境中騷擾源本身也不能正常運(yùn)行)的運(yùn)行水平。這就要看技術(shù)上是否可行，經(jīng)濟(jì)上是否合理。反之，從投資角度來(lái)看，經(jīng)濟(jì)有一定的好處，運(yùn)行水平會(huì)下降，電磁環(huán)境要變差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響設(shè)備和系統(tǒng)以及騷擾源的安全。因此，應(yīng)該選擇一個(gè)合適的R值。在電氣絕緣配合的選擇中，已經(jīng)比較成熟地使用這些數(shù)學(xué)工具。

第一章介紹了國(guó)內(nèi)外電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作情況，在此基礎(chǔ)上提出了我國(guó)電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的總體構(gòu)想；第二、三章詳細(xì)介紹了電能質(zhì)量各指標(biāo)的基本概念，并簡(jiǎn)要分析了電能質(zhì)量與電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、用戶(hù)生產(chǎn)工藝過(guò)程的相互影響關(guān)系；第四章至第十三章介紹了我國(guó)現(xiàn)行14項(xiàng)電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定的背景、目的及其考慮問(wèn)題的立足點(diǎn)，分析了標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍、內(nèi)容、使用方法及其應(yīng)注意的問(wèn)題，并從撰稿人角度分析了標(biāo)準(zhǔn)存在的局限性等；第十四章介紹了南非、英國(guó)、阿根廷等國(guó)電能市場(chǎng)管理導(dǎo)則。全書(shū)側(cè)重于對(duì)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的解讀。

第1章綜論

第2章電能質(zhì)量指標(biāo)概述

第3章電能質(zhì)量與電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

第4章電力系統(tǒng)頻率允許偏差標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充說(shuō)明

第5章供電電壓允許偏差（GB/T12325—2003）

第6章三相電壓允許不平衡度（GB/T15543—1995）

第7章電壓波動(dòng)和閃變（GB12326—2000）

第8章公用電網(wǎng)諧波（GB/T14549—1993）

第9章暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓（GB/T184881—2001）

第10章標(biāo)準(zhǔn)電壓、電流和頻率（GB156—2003,GB/T762—2002,GB/T1980—2005）

第11章電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求（GB/T19862—2005）

第12章靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC）的功能特性（GB/T20298—2006）

第13章靜止無(wú)助補(bǔ)償裝置（SVC）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)（GB/T20297—2006）

第14章國(guó)外電能市場(chǎng)的管理導(dǎo)則

第15章主要電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（節(jié)選）2100433B

電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定義的指標(biāo)

電壓偏差。

GB 12325—2008中將電壓偏差定義為：

（1）

1. 35kV及以上供電電壓正負(fù)偏差的絕對(duì)值之和不超過(guò)額定電壓的10%

2. 20kV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的±7%

3. 220V單相供電電壓允許偏差為額定電壓的 7%～﹣10%

4.對(duì)于供電點(diǎn)短路容量小、供電距離較長(zhǎng)以及對(duì)供電電壓偏差有特殊要求的用戶(hù)，由供、用電雙方協(xié)議確定

頻率偏差。

GB/T 15945—1995中將頻率偏差定義為：

（2）

1. 正常允許±0.2%Hz，根據(jù)系統(tǒng)容量可以放寬到±0.5%

2. 用戶(hù)沖擊引起的頻率變動(dòng)一般不得超過(guò)±0.2Hz

公用電網(wǎng)諧波。

GB/T 14549—1993中對(duì)測(cè)量諧波次數(shù)、儀器誤差、數(shù)據(jù)取值提出了具體要求，同時(shí)給出了諧波電壓含量、第h次諧波電壓含有率、總諧波畸變率的計(jì)算公式。

諧波電壓含量：

（3）

第h次諧波電壓含有率：

（4）

式中， 為h第次諧波電壓方均根值； 為基波電壓方均根值；N為采樣點(diǎn)數(shù)。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，測(cè)量的諧波次次數(shù)一般為2~19。通常取測(cè)量時(shí)段內(nèi)各相實(shí)測(cè)值的95%概率中最大的一相值作為判斷諧波是否超過(guò)允許值的依據(jù)。

電壓等級(jí)（KV） THD 奇次 偶次

0.38 5 4.0 2.0

6.1 4 3.2 1.6

35.66 3 2.4 1.2

110/220 2 1.6 0.8

三相電壓不平衡度。

GB/T15543—1995中規(guī)定了三相電壓不平衡度的允許值及其計(jì)算、測(cè)量和取值方法。有兩種不平衡度計(jì)算公式。

①含有零序分量的三相系統(tǒng)，即三相不平衡度等于負(fù)序分量與正序分量的百分比：

（5）

②不含有零序分量的三相系統(tǒng)，當(dāng)已知三相量a、b、c時(shí)，用下式求不平衡度：

（6）

式中 、 、 、 。

判斷三相不平衡度是否合格的方法為：對(duì)于波動(dòng)性較小的場(chǎng)合，應(yīng)和實(shí)測(cè)的5次接近數(shù)值的算術(shù)平均值對(duì)比；對(duì)于波動(dòng)性較大的場(chǎng)合，應(yīng)和實(shí)測(cè)值的95%概率值對(duì)比

電壓波動(dòng)和閃變。

GB 12326—2000中對(duì)其概念、計(jì)算公式和測(cè)量數(shù)據(jù)的選取做了明確規(guī)定，并給出了判斷閃變電壓值是否合格的方法。相對(duì)電壓波動(dòng)值d的定義為：

（7）

閃變定義為人眼對(duì)燈閃的主觀(guān)視覺(jué)反應(yīng)。借鑒IEC標(biāo)準(zhǔn)的方法，用短時(shí)間閃變水平值Pst和長(zhǎng)時(shí)間閃變水平值P1t作為閃變嚴(yán)重度的評(píng)估指標(biāo)。Pst的觀(guān)察周期典型值Tshort=10 min，其計(jì)算公式為：

（8）

式中：K0. 1=0. 031 4；K1=0. 052 5；K3=0. 065 7；K10=0. 28；K50=0.08。P0.1、P1、P3、P10、P50分別為10 min內(nèi)超過(guò)0. 1%、1%、3%、10%、50%時(shí)間比的概率分布水平值，也稱(chēng)為10 min內(nèi)瞬時(shí)閃變視感度S(t)的99. 9%、99%、97%、90%、50%概率大值。

P1t的觀(guān)察周期典型值Tlong=2 h,被定義為在觀(guān)察周期內(nèi)瞬時(shí)閃變視感度不超過(guò)99%概率的Pst(用符號(hào)Ps,t 99%表示)或超過(guò)1%時(shí)間的Pst。即：

（9）

暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓。

GB/T18481—2001中將峰值電壓超過(guò)系統(tǒng)正常運(yùn)行的最高峰值電壓時(shí)的工況定義為過(guò)電壓。暫時(shí)過(guò)電壓包括工頻過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓,特征為在其持續(xù)時(shí)間范圍內(nèi)無(wú)衰減或弱衰減；瞬態(tài)過(guò)電壓包括操作過(guò)電壓和雷擊過(guò)電壓，特征為為振蕩的或非振蕩的，通常衰減很快，持續(xù)時(shí)間只有幾毫秒或幾十微秒。