电能质量管理出现的问题及解决
前言
电能质量即电力系统中电能的质量。

理想的电能应该是完美对称的正弦波。

一些因素会使波形偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。

一方面我们研究存在哪些影响因素会导致电能质量问题，一方面我们研究这些因素会导致哪些方面的问题，最后，我们要研究如何消除这些因素，从而最大程度上使电能接近正弦波。

定义
电能质量 (Power Quality)，从严格意思上讲，衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。

从普遍意义上讲是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。

电能质量问题可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、瞬时或暂态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。

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影响因素
在现代电力系统中，电压暂降，暂升和短时中断，谐波产生的电压波形畸变;已成为最重要的电能质量问题。

电能质量监测改善前后对比图
产生电能质量问题的原理
无功功率的原理和解决方法：
电动机一类设备在磁场下工作，磁场在交流电下会不断储存和释放电能，但不会消耗电能，所以称为无功功率。

无功功率虽然不会做功，但磁场储存能量的时候会需要流入电能，释放能量的时候又要流回去，这些来回流动的能量占用了线路、变压器、开关、发电机等设备的能力，不能充分发挥作用，而且还会增加线路损耗。

解决的办法是就近设置电场类设备也就是电容器，电场在交流电下也不断储存和释放能量，但正好和磁场储存和释放能量的时间错开，于是，磁场储存能量的时候就正好来自电场释放的能量，磁场释放的能量也正好存进电容器里去，无功功率就近互相提供，不再经过发电机、变压器、线路等系统设备了，这就是无功补偿原理。

产生谐波的原理和不同谐波源谐波的解决方法：
如果正弦交流电压加在设备上，产生的电流却不是正弦交流电流，这样的设备就称为非线性阻抗设备，简称非线性设备。

不是正弦波形的交流电就含有谐波成分，所以非线性设备也称为谐波源。

谐波会导致设备发热增加、产生附加负荷导致过载故障，引起线路干扰、还会因为共振导致设备中有谐振回路的部分损坏等等。

工业电网中主要的谐波源有三种类型：
三相桥式整流回路在每一相的正负波形上都会产生波形变化，一个周期里就有六个非正弦的波形，所以称为六脉波设备。

六脉波设备的谐波很有规律，会产生六的倍数加减1次数的谐波，即5、7、11、13、17、19……次谐波，而且随着谐波次数升高谐波幅值会逐渐降低，所以通常只需要处理5、7、11、13次谐波。

这类设备包括有三相桥式整流器的所有设备、比如直流驱动器、变频器、软启动器，UPS电源等等，是目前工业用电设备中最常见的一类谐波源。

六脉波谐波源产生的谐波，次数稳定，可以用调谐技术滤除。

类似工业电弧炉这样的设备工作时，电流波形变化很频繁，会分解出次数和幅值不断变化的谐波。

这类谐波需要采用针对可变次数谐波进行滤除的技术，比如有源滤波技术。

非线性的单相设备，比如带有单相整流环节的电子仪器等等，因为三相不对称原因会在零线上形成3次零序谐波。

零序3次谐波需要采用零序接法的滤除技术，比如四线制有源滤波，或者分相式无源滤波技术
改善措施
(1) 改善用电功率因数，使无功就地平衡。

(2) 合理选择供电半径.
(3) 合理选择供电系统线路的导线截面。

(4) 合理配置变、配电设备，防止其过负荷运行。

(5) 适当选用调压措施，如串联补偿、变压器加装有载调压装置、安装同期调相机或静电电容器等。

供电电压超过允许偏差的原因有哪些?
(1) 供电距离超过合理的供电半径。

(2) 供电导线截面选择不当，电压损失过大。

(3) 线路过负荷运行。

(4) 用电功率因数过低，无功电流大，加大了电压损失。

(5) 冲击性负荷、非对称性负荷的影响。

(6) 调压措施缺乏或使用不当，如变压器分头摆放位置不当等。

(7) 用电单位装用的静电电容器补偿功率因数没采用自动补偿。

总之，无功电能的余、缺状况是影响供电电压偏差的重要因素。

传统的电能质量测试手段存在着局限性。