電能質(zhì)量現(xiàn)用國標介紹.ppt

1、1,電能質(zhì)量現(xiàn)用國標介紹,2010-06,2,主要內(nèi)容,一、電能質(zhì)量背景知識 二、現(xiàn)行電能質(zhì)量國家標準 三、電能質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)及其應用,3,1.1 什么是電能質(zhì)量？ 導致用戶電力設備不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差， 造成用電設備故障或者誤動作的任何電力問題 IEC（1000-2-2/4）標準：供電裝置正常工作情況下不中斷和干 擾用戶使用電力的物理特性 由于電壓、電流或頻率偏差引起的，用戶設備工作異常或損壞的任何電力問題，都屬于電能質(zhì)量問題。,一、電能質(zhì)量背景知識,4,1.2 電能質(zhì)量問題分類,以現(xiàn)象發(fā)生時，電網(wǎng)所處的運行方式進行區(qū)分： 穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題 暫態(tài)電能質(zhì)量問題,一、電能質(zhì)量背景

2、知識,狹隘的說，電能質(zhì)量問題主要表現(xiàn)為電壓質(zhì)量問題及電流波形問 題；除頻率指標之外，電能質(zhì)量問題的主要控制手段從無功調(diào)控的 角度出發(fā)。因此從某種意義上來說，電能質(zhì)量問題主要是一種無功 功率問題,5,1.3 穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量的主要指標,供電電壓偏差：供電電壓對標稱電壓的偏差。 頻率偏差：電網(wǎng)頻率的實際值和標稱值之差。 三相不平衡度：電壓或電流負序分量與正序分量的方均根值百分比。 諧波：對周期性交流量進行傅立葉級數(shù)分解，得到頻率為基波頻率大于1的整數(shù)倍的分量。 電壓閃變：燈光照度不穩(wěn)定造成的視感。 諧波污染屬于穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量的突出問題，負荷用電的非線性特性是引起穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量現(xiàn)象的主要誘因。,一、電能質(zhì)量

3、背景知識,6,電壓暫降（電壓驟降） 電壓暫升（電壓驟升） 電壓短時中斷 暫態(tài)電能質(zhì)量問題發(fā)生頻度較小，但后果卻比較嚴重；暫態(tài)電能質(zhì)量問題實質(zhì)主要是暫態(tài)電壓質(zhì)量問題，或者電網(wǎng)遭受外來干擾侵襲及內(nèi)部故障、操作所帶來的系統(tǒng)沖擊問題，其事件特征描述量一般為事件過程的電壓“有效值”及其持續(xù)時間（有時考慮其上升下降率等）。 在所有暫態(tài)電能質(zhì)量問題中，電壓暫降的影響最為普遍。,1.4 暫態(tài)電能質(zhì)量的主要指標,一、電能質(zhì)量背景知識,7,電壓偏差 voltage deviation：供電電壓對標稱電壓的偏差。 頻率偏差 frequency deviation：系統(tǒng)頻率的實際值和標稱值之差。 諧波 harmoni

4、c：對周期性交流量進行傅立葉級數(shù)分解，得到頻率為基波頻率大于1整數(shù)倍的分量。 電壓波動 Voltage fluctuation：電壓方均根值一系列的變動或連續(xù)的改變。 閃變 flicker：燈光照度不穩(wěn)定造成的視感。 不平衡度 unbalance factor：三相電力系統(tǒng)中三相的不平衡程度，用電壓或電流負序分量與正序分量的方均根值百分比表示。,1.5 電能質(zhì)量（Power quality)相關(guān)術(shù)語簡介,一、電能質(zhì)量背景知識,8,電壓暫降 voltage dip(sag)：在電力系統(tǒng)某一點的電壓暫時下降，經(jīng)歷半個周期到幾秒鐘的短暫持續(xù)期后恢復正常。 電壓暫升 voltage swell：在電力

5、系統(tǒng)某節(jié)點上出現(xiàn)的一個暫時的電壓上升。 電壓短時中斷 voltage interruption 供電電壓消失一段時間，一般不超過1 min。短時中斷可以認為是90100%幅值的電壓暫降。 公共連接點 point of common coupling：電力系統(tǒng)中一個以上用戶的連接處。,1.5 電能質(zhì)量（Power quality)相關(guān)術(shù)語簡介,一、電能質(zhì)量背景知識,9,GB/T 15945-2008 電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差 GB/T 12325-2008 電能質(zhì)量 供電電壓偏差 GB/T 14549-93 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波 GB/T 12326-2008 電能質(zhì)量 電壓波動和閃變 GB

6、/T 15543-2008 電能質(zhì)量 三相電壓不平衡 GB/T 24337-2009 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波 GB/T 18481-2001 電能質(zhì)量 暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓 GB/T 19862-2005 電能質(zhì)量監(jiān)測設備通用要求,二、現(xiàn)行電能質(zhì)量國家標準,10,2.1 GB/T 15945-2008 電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差,術(shù)語和定義,標稱頻率 nominal frequency：系統(tǒng)設計選定的頻率。,頻率偏差frequency deviation：系統(tǒng)頻率的實際值和標稱值之差。 頻率偏差=實測頻率-標稱系統(tǒng)頻率,頻率合格率 frequency qualification rate

7、實際運行頻率偏差在限值范圍內(nèi)累計運行時間與對應的總運行統(tǒng)計時間的百分比。,頻率偏差限值,電力系統(tǒng)正常運行條件下頻率偏差限值為0.2Hz。當系統(tǒng)容量較小時，偏差限值可以放寬到0.5Hz。,11,2.1 GB/T 15945-2008 電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差,1.電力系統(tǒng)正常運行條件下頻率偏差限值為0.2Hz。當系統(tǒng)容量較小時，偏差限值可以放寬到0.5Hz。 2.用戶沖擊負荷引起的系統(tǒng)頻率變動一般不得超過0.2Hz，根據(jù)沖擊負荷性質(zhì)和大小以及系統(tǒng)的條件也可適當變動限值，但應保證近區(qū)電力網(wǎng)、發(fā)電機組和用戶的安全、穩(wěn)定運行以及正常供電。,頻率偏差限值,12,2.2 GB/T 12325-2008

8、電能質(zhì)量 供電電壓偏差,術(shù)語和定義,電壓偏差 voltage deviation： 實際運行電壓對系統(tǒng)標稱電壓的偏差相對值，以百分數(shù)表示。,電壓合格率 voltage qualification rate 實際運行電壓偏差在限值范圍內(nèi)累計運行時間與對應的總運行統(tǒng)計時間的百分比。,13,2.2 GB/T 12325-2008 電能質(zhì)量 供電電壓偏差,供電電壓偏差的限值,35kV及以上供電電壓正、負偏差絕對值之和不超過標稱電壓的10%； 注：如供電電壓上下偏差同號（均為正或負）時，按較大的偏差絕對值作為衡量依據(jù)。 20kV及以下三相供電電壓偏差為標稱電壓的7% 220V單相供電電壓偏差為標稱電壓的

9、+7%，-10%； 對供電點短路容量較小、供電距離較長的以及對供電電壓偏差有特殊要求的用戶，由供、用電雙方協(xié)議確定,14,2.3 GB/T 14549-1993 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波,術(shù)語和定義,基波（分量） fundamental（component）：對周期性交流量進行傅里葉級數(shù)分級，得到的頻率與工頻相同的分量。 諧波（分量） fundamental（component）：對周期性交流量進行傅里葉級數(shù)分級，得到的頻率為基波頻率大于1整數(shù)倍的分量。 諧波含量（電壓或電流） harmonic content （for voltage or current）：從周期性交流量中減去基波分量后所得

10、的量。 諧波含有率 harmonic ratio (HR)：周期性交流量中含有的第h次諧波分量的方均根值與基波分量的方均根之比。 第 h 次諧波電壓含有率以HRUh 表示第h 次諧波電流含有率以HRIh 表示 總諧波畸變率 total harmonic distortion (THD)：周期性交流量中的諧波含量的方均根值與其基波分量的方均根值之比。 電壓總諧波畸變率以 THDu 表示電流總諧波畸變率以THDi 表示,15,2.3 GB/T 14549-1993 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波,諧波電壓限值,公用電網(wǎng)諧波電壓(相電壓)限值見表1。,表1 公用電網(wǎng)諧波電壓(相電壓),16,2.3 GB/T

11、 14549-1993 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波,諧波電流允許值,注：220kV基準短路容量取2000MVA。,公共連接點的全部用戶向該點注入的諧波電流分量(方均根值)不應超過表2中規(guī)定的允許值。當公共連接點處的最小短路容量不同于基準短路容量時，表2中的諧波電流允許值可按照比例換算。,17,2.4 GB/T 24337-2009 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波,術(shù)語和定義,基波分量 fundamental component：對周期性交流量進行傅里葉級數(shù)分級，得到的頻率與工頻相同的分量。 間諧波分量 interharmonic component：對周期性交流量進行傅里葉級數(shù)分級，得到的頻率不等于基波

12、頻率整數(shù)倍的分量。 間諧波次數(shù) interharmonic order：ih 間諧波頻率與基波的比值。 間諧波含有率 interharmonic ratio ；IHR 周期性交流量中含有的第ih次間諧波分量的方均根值與基波分量的方均根之比。 第 ih 次諧波電壓含有率以IHRUih 表示第h 次諧波電流含有率以HRIh 表示,18,2.4 GB/T 24337-2009 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波,限值,1. 220kV及以下電力系統(tǒng)公共連接點間諧波電壓含有率不大于表1限值。 表1 間諧波電壓含有率限值（%）,2. 接于公共連接點的單個用戶引起的各次間諧波電壓含有率一般不得超過表2限值，根據(jù)連接

13、點的負荷狀況，此限值可以做適當變動，但必須滿足1.規(guī)定。 表2 單一用戶間諧波電壓含有率限值（%）,19,2.5 GB/T 12326-2008 電能質(zhì)量 電壓波動和閃變,術(shù)語和定義,電壓波動 voltage fluctuation：電壓方均根值（有效值）一系列的變動或連續(xù)的改變。,電壓變動 relative voltage change：電壓方均根值曲線上相鄰兩個極值電壓之差，以系統(tǒng)標稱電壓的百分數(shù)表示。 電壓變動d的表達式為：,閃變 flicker ：燈光照度不穩(wěn)定造成的視感。,短時間閃變 short term severity：Pst 衡量短時間（若干分鐘）內(nèi)閃變強弱的一個統(tǒng)計量值，短時

14、間閃變的基本記錄周期為10min。,短時間閃變 short term severity：Plt 由短時間閃變值Pst推算出，反映長時間（若干小時）內(nèi)閃變強弱的量長，短時間閃變的基本記錄周期為2h。,20,2.5 GB/T 12326-2008 電能質(zhì)量 電壓波動和閃變,電壓變電和閃變限值,電壓波動限值,閃變限值,電力系統(tǒng)公共連接點，在系統(tǒng)正常運行的較小方式下，以一周（168h為測量周期），所有長時間閃變值都應滿足閃變限值表的要求。,21,2.6 GB/T 15543-2008 電能質(zhì)量 三相電壓不平衡,術(shù)語和定義,電壓不平衡 voltage unbalance：三相電壓在幅值上不同或相位差不是

15、120，或兼而有之。,不平衡度 voltage factor：指三相電力系統(tǒng)中三相不平衡的程度。用電壓、電流負序基波分量或零序基波分量與正序基波分量的方均根值百分比表示。,正序分量 positive-sequence component：將不平衡的三相系統(tǒng)的電量按對稱分量法分解后其正序?qū)ΨQ系統(tǒng)中的分量。,負序分量 negative-sequence component ：將不平衡的三相系統(tǒng)的電量按對稱分量法分解后其負序?qū)ΨQ系統(tǒng)中的分量。,零序分量 zero-sequence component：將不平衡的三相系統(tǒng)的電量按對稱分量法分解后其零序?qū)ΨQ系統(tǒng)中的分量。,22,2.6 GB/T 1554

16、3-2008 電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度,電壓不平衡度限值,1.電力系統(tǒng)公共連接點電壓不平衡限值為： 電網(wǎng)正常運行時，負序電壓不平衡度不超過2%。短時不得超過4%； 2.接于公共連接點的每個用戶引起該店負序電壓不平衡度允許值一般為1.3%，短時不超過2.6%。 根據(jù)連接點的負荷狀況以及鄰近發(fā)電機、幾點保護和自動裝置安全運行要求，該允許值可作適當變動，但必須滿足1.的規(guī)定。,短時temporary：用于量化短時間變化持續(xù)時間的修飾詞，指時間范圍為3s1min。,23,2.7 GB/T 18481-2001 電能質(zhì)量 暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓,術(shù)語和定義,過電壓 overvoltage 以Um表

17、示三相系統(tǒng)最高電壓，則峰值超過系統(tǒng)最高相對地電壓峰值（ Um）或最高相間電壓峰值（ Um）的任何波形的相對地或相間電壓分別為相對地或相間過電壓。 暫時過電壓 temporaray overvoltage 在給定安裝點上持續(xù)時間較長的不衰減或弱衰減的（以工頻或其一定的倍數(shù)、分數(shù)）振蕩的過電壓 瞬態(tài)過電壓 transient overvoltage 持續(xù)時間數(shù)毫秒或更短，通常帶有強阻尼的振蕩或非振蕩的一種過電壓。她可以疊加于暫時過電壓上。,注：系統(tǒng)共最高電壓是指當系統(tǒng)正常運行時，在任何時間、系統(tǒng)上任何一點所出現(xiàn)的電壓最高值。,24,2.8 GB/T 19862-2005 電能質(zhì)量監(jiān)測設備通用要求,

18、術(shù)語和定義,按信號的接入方式分 1.直接接入式 直接將待測電壓、電流信號接入監(jiān)測設備，不需要中間設備。 2.間接接入式 待測電壓、電流信號經(jīng)傳感器接入監(jiān)測設備。,25,2.8 GB/T 19862-2005 電能質(zhì)量監(jiān)測設備通用要求,按使用方式分 1. 便攜式 根據(jù)需要，臨時裝設于現(xiàn)場。一般應便于攜帶、運輸。 2. 固定式 固定裝設在監(jiān)測現(xiàn)場，長期在線運行。一般無需進行操作，自動完成設定的監(jiān)測、存取、傳輸?shù)裙δ堋?設備構(gòu)成,便攜式監(jiān)測設備可根據(jù)需要，由自身完成全部功能；也可配套后臺分析軟件，完成諸如分析、存取、打印等功能； 固定式監(jiān)測設備一般由在線監(jiān)測設備（單元）、通信系統(tǒng)、后臺系統(tǒng)組成。,2

19、6,2.8 GB/T 19862-2005 電能質(zhì)量監(jiān)測設備通用要求,監(jiān)測功能,注：具有表1中單項或幾項監(jiān)測功能的監(jiān)測設備也均按照本標準執(zhí)行。,表1：監(jiān)測功能一覽表,27,三、電能質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)及其應用,3.1 PQMCS V4電能質(zhì)量管理分析軟件簡介 3.2 報表分析 3.3 圖形分析 3.4 主界面 3.5 實時監(jiān)控界面 3.6 報表分析界面 3.7 曲線分析界面 3.8 暫態(tài)事件電壓實際波形分析界面 3.9 暫態(tài)事件電壓有效值變化曲線分析界面 3.10 暫態(tài)事件ITIC曲線分析界面 3.11 WEB瀏覽界面,28,3.1 PQMCS V4電能質(zhì)量管理分析軟件簡介,領步電能質(zhì)量在線監(jiān)測系

20、統(tǒng)由多級監(jiān)控中心和變電站底層監(jiān)控裝置組成，采用了分布式的管理思路，多級監(jiān)控中心自下而上逐級以金字塔結(jié)構(gòu)匯接而成，實現(xiàn)了分散監(jiān)控，分級管理的功能。根據(jù)用戶的需求，系統(tǒng)可分為兩級、三級以及更多級的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。,領步電能質(zhì)量PQMCS V4管理分析軟件采用了模塊化的設計理念，依據(jù) 我國和IEC相關(guān)標準，結(jié)合我國電網(wǎng)電能質(zhì)量管理工作實際而開發(fā)的一套完整 的電能質(zhì)量管理分析軟件平臺，由數(shù)據(jù)庫、通信服務軟件、管理分析軟件、 WEB服務軟件四部分組成。,29,3.2 報表分析,報表分析： 數(shù)據(jù)類型包括：實時數(shù)據(jù)、正常數(shù)據(jù)、超限數(shù)據(jù)、綜合數(shù)據(jù)和閃變數(shù)據(jù)。選定所要查詢的線路，在瀏覽窗口雙擊“報表分析”， 報表分析窗口如下： 選擇報表類型，報表類型不同其它參數(shù)也有