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電能質量的三要素

2022-4-29  閱讀(1099)

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電能質量的三要素為電壓、波形、頻率:

  1.電壓

  電壓又稱電位差或電位差,是衡量單位電荷在靜電場中因電位不同而產(chǎn)生的能量差的物理量。它的大小等于單位正電荷因電場力從A點移動到B點所做的功,電壓的方向定義為從高電位到低電位的方向。電壓的國際單位制是伏特(V,簡稱伏特)。常用的單位有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。

  2.波形

  表示信號的形狀和形式。這個信號可以是波在物理介質上的運動,也可以是其他物理量的抽象表達。

  3.頻率

  頻率是單位時間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。它是一個描述周期性運動頻率的量。它通常用符號 f表示。

  電能質量特點

  (1)電力系統(tǒng)的電能質量始終處于動態(tài)變化之中。電能是從發(fā)電到用戶消費的一個整體。電能的流動始終處于動態(tài)平衡狀態(tài)。隨著電網(wǎng)結構的變化和負荷的變化,電能質量現(xiàn)象和指標在不同時間、不同連接點往往是不同的。是的,也就是說,整個電力系統(tǒng)的電能質量狀況始終處于動態(tài)變化之中。

  (2)電力系統(tǒng)是一個整體,其電能質量狀況相互影響。電力不能大量儲存,其生產(chǎn)、傳輸、分配、轉換和消耗幾乎同時進行。顯然,電力系統(tǒng)在運行過程中不可能更換電能。電氣連接將電力的供應和使用構建為一個整體。無論哪個環(huán)節(jié)造成電能質量問題,都會影響到相關配電網(wǎng)和設備以及電力用戶。

  電能質量的原因

  1、電力系統(tǒng)部件存在的非線性問題

  供電系統(tǒng)中元件的非線性問題包括:發(fā)電機正常運行時產(chǎn)生的諧波;電網(wǎng)中各種變壓設備產(chǎn)生的諧波;直流輸電產(chǎn)生的諧波;高壓效應后輸電線路的諧波放大。此外,變電站內(nèi)并聯(lián)電容器的設置等因素也會導致諧波的出現(xiàn)。在這些因素中,直流輸電系數(shù)是當前電力系統(tǒng)中產(chǎn)生諧波的主要因素。

  2、非線性負載

  非線性負載在工業(yè)和生活用電量中占有很大比重,是電力系統(tǒng)諧波的主要來源。非線性的主要負載是電弧爐,電弧爐起弧延時和電弧的嚴重非線性會產(chǎn)生諧波。

  在居民的日常生活和生產(chǎn)負荷中,所用熒光燈的伏安特性也是非線性的,還會產(chǎn)生嚴重的諧波電流,其中含量最高的是三次諧波。此外,大功率整流器和變頻裝置的使用也會產(chǎn)生嚴重的諧波電流,嚴重影響電網(wǎng)安全。

  3、電力系統(tǒng)故障

  在電力系統(tǒng)運行過程中,電能質量也會受到內(nèi)部和外部故障的影響。例如各種自然災害、人為的異常操作、各種線路的短路、電網(wǎng)故障時發(fā)電機和勵磁系統(tǒng)工作狀態(tài)的變化等都會對電力產(chǎn)生影響。質量有很大的影響。

  改善電能質量的措施

  一是調整負載,降低負載靈敏度。如果電力用戶對負載電能質量要求特別高,僅靠電力公司采取的措施短期內(nèi)不能滿足要求的,電力公司必須會同電力用戶采取必要的措施。降低負載的靈敏度,降低電能質量差的程度。

  二是改善電網(wǎng),電力公司安裝必要的設備來抑制或消除電力干擾。

  常見的電能質量調節(jié)裝置功能比較單一,如有源濾波器APF、動態(tài)電壓恢復器DVR等。充分實現(xiàn)電力用戶電能質量的設備是電能質量調節(jié)器,主要由電容器和電容器組成。并聯(lián)。逆變器和串聯(lián)逆變器耦合在一起。

  用于非線性負載諧波電流和無功補償?shù)牟⒙?lián)逆變器采用PWM電流控制技術來調節(jié)電容器的直流電壓。串聯(lián)逆變器采用PWM電壓控制技術,主要控制輸出電壓,抑制諧波,降低負載靈敏度。

  由于電能質量調節(jié)器由串并聯(lián)逆變器組成,具有兩者的結構特點,可以同時調節(jié)網(wǎng)絡中的電流和電壓波形。電能質量調節(jié)器的應用大大解決了電網(wǎng)中電能質量問題的出現(xiàn)。

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