电能质量及其指标
一个理想的电力系统应以恒定的频率(50Hz)和正弦的波形，按规定的电压水平对用户供电。在三相交流电力系统中，各相的电压和电流应处于幅值大小相等、相位互差120°的对称状态。由于系统各元件(发电机、变压器、线路等等)参数并不是理想线性或对称的，加之调控手段的不完善、负荷性质各异且其变化的随机性以及运行操作、各种故障等原因，这种理想状态在实际当中并不存在，因此就产生了电能质量(Power Quality)的概念。 电能质量可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差，其内容涉及频率偏差、电压偏差、电磁暂态、供电可靠性、波形失真、三相不平衡以及电压波动和闪变等。 人们对电能质量问题的重视并非近几年的事情，而是伴随电力系统发展的全过程，只不过早期包含的内容比较简单，主要局限在频率偏差和电压偏差两个方面。自从80年代以来，随着新型电力负荷的出现以及它们对电能质量不断增加的要求，电能质量问题才逐渐引起电力公司和电力用户的普遍重视，其主要原因有以下几个方面： (1)为了提高劳动生产率和自动化水平，大量基于计算机系统的控制设备和电子装置投入使用，这些装置对电能质量非常敏感。一个计算中心失去电压2s就可能破坏几十个小时的数据处理结果或者损失几十万美元的产值。当今自动化设备的连续精加工生产，不论是变速拖动还是机器人，工作母机还是自动化生产线，例如柔性制造系统(FlVIS)或计算机综合制造系统(CIMS)，它们对配电系统中的干扰和异常非常敏感，甚至几分之一秒的不正常就可能在工厂内部造成混乱，这些用户对不合格电力的容许度严格到只有持续工频1～2频率周期。 (2)现代电力系统中用电负荷结构发生了重大的变化，诸如半导体整流器、晶闸管调压及变频调整装置、炼钢电弧炉、电气化铁路和家用电器等负荷的迅速发展，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性，使电网的电压波形发生畸变，或引起电压波动和闪变以及三相不平衡，甚至引起系统频率波动等，这些对供电电能质量会造成严重的干扰或“污染”。 (3)电能作为商品，在电力市场运行机制下，不同的发电公司，包括独立电能生产者，在发电侧实行竞争，输配电系统(即电力公司)与发电分离，独立经营管理，为发电公司和用户提供转送电能服务，用户侧也可以作为独立实体参加价格控制。这样一个开放和鼓励竞争的运行环境，必然对电能质量提出越来越高的要求，并促使电能质量标准化的发展和不断完善。 电能质量与一般产品质量不同，有其如下特点：①不完全取决于电力生产企业，甚至有的质量指标(例如谐波，电压波动和闪变，三相电压不平衡度)往往是由用户干扰所造成的；②对于不同的供(或用)电点在不同的供(或用)电时刻，电能质量指标往往是不同的，也就是说，电能质量在空间上和时间上均处于动态变化之中。