第7章 電能質(zhì)量的控制技術(shù)ppt課件.ppt

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1、第7章電能質(zhì)量的控制技術(shù)第1節(jié)電能質(zhì)量概述第2節(jié)電能質(zhì)量的控制技術(shù)第3節(jié)電能質(zhì)量的控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)第1節(jié)電能質(zhì)量概述主要內(nèi)容電能質(zhì)量的概念電能質(zhì)量問題的分類引言隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,非線性電力電子器件和裝置在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用,同時(shí),為了解決電力系統(tǒng)自身發(fā)展存在的問題,直流輸電和FACTS技術(shù)不斷投入實(shí)際工程應(yīng)用,調(diào)速電機(jī)以及無功功率補(bǔ)償電容器也大量投入運(yùn)營。這些設(shè)備的運(yùn)行使得電網(wǎng)中電壓和電流波形畸變?cè)絹碓絿?yán)重,諧波水平不斷上升,另外,沖擊性、波動(dòng)性負(fù)荷,例如電弧爐、大型軋鋼機(jī)、電力機(jī)車等,運(yùn)行中不僅會(huì)產(chǎn)生大量的高次諧波,而且還會(huì)產(chǎn)生電壓波動(dòng)、閃變、三相不平衡

2、等電能質(zhì)量問題。電能質(zhì)量概述另一方面,越來越多的生產(chǎn)過程和流水線(如半導(dǎo)體制造、計(jì)算機(jī)集成制造、造紙業(yè)等)依賴于對(duì)電能質(zhì)量十分敏感的微處理器為核心的設(shè)備,哪怕幾個(gè)周期的供電中斷或電壓跌落都會(huì)影響這些設(shè)備的正常工作,造成產(chǎn)品質(zhì)量下降甚至生產(chǎn)中斷,從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,因此許多用戶對(duì)電能質(zhì)量提出了更高的要求。這些引起了電力工作者的廣泛關(guān)注,已成為研究的熱點(diǎn)問題。電能質(zhì)量概述電能質(zhì)量的概念到目前為止,人們對(duì)電能質(zhì)量的范疇、定義,以及引起電能質(zhì)量變化的原因等仍沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。IEEE對(duì)“電能質(zhì)量”的技術(shù)定義是:合格電能的定義是指給敏感設(shè)備提供的電力和設(shè)置的接地系統(tǒng)能使設(shè)備正

3、常工作。從不同的角度定義電能質(zhì)量,其內(nèi)容也不同：電能質(zhì)量概述電能質(zhì)量概述電能質(zhì)量純技術(shù)層面的概念非技術(shù)層面的概念電能質(zhì)量供電質(zhì)量用電質(zhì)量電能質(zhì)量電壓質(zhì)量電流質(zhì)量電能質(zhì)量概述電壓中斷(斷電,interrupt)：在一段時(shí)期內(nèi)一相或多相完全失去電壓(低于0.8(標(biāo)幺值))稱為斷電。按持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短,分為瞬時(shí)斷電(0.5周期~3s),暫時(shí)斷電(3s~60s)和持續(xù)斷電(大于60s)。電壓跌落(dip)：系統(tǒng)在標(biāo)稱頻率下,電壓或電流幅值下降到0.1~0.9(標(biāo)幺值),持續(xù)時(shí)間在0.5周期~1min。電能質(zhì)量問題的分類IEEE第22標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)委員會(huì)和其他國際委員會(huì)關(guān)于電能質(zhì)量問題作

4、了如下的分類：電能質(zhì)量概述電壓隆起(swell)：系統(tǒng)在標(biāo)稱頻率下,電壓或電流幅值上升到1.1~1.8(標(biāo)幺值),持續(xù)時(shí)間在0.5周期~1min。過電壓(overvoltage)：系統(tǒng)在標(biāo)稱頻率下,電壓或電流幅值在1.1~1.2(標(biāo)幺值),持續(xù)時(shí)間大于1min。欠電壓(undervoltage)：系統(tǒng)在標(biāo)稱頻率下,電壓或電流幅值在0.8~0.9(標(biāo)幺值),持續(xù)時(shí)間大于1min。電能質(zhì)量概述電壓波動(dòng)(fluctuation)與閃變(flicker)：電壓波動(dòng)是在包絡(luò)線內(nèi)的電壓的有規(guī)則變動(dòng),或是幅值通常不超出0.9~1.1電壓范圍的一系列電壓隨機(jī)變化。閃變則是指電壓波動(dòng)對(duì)

5、照明燈的視覺影響。電壓切痕(notch)：電壓切痕是一種持續(xù)時(shí)間小于0.5周期的周期性電壓擾動(dòng)。電壓切痕主要由于電力電子裝置在相關(guān)的兩相間發(fā)生瞬時(shí)短路時(shí)電流從一相轉(zhuǎn)換到另一相而產(chǎn)生的,電壓切痕的頻率非常高,用常規(guī)的諧波分析設(shè)備很難檢測(cè)出來。這就是過去從未有過此項(xiàng)電壓擾動(dòng)內(nèi)容,直到最近才正式列入的原因。電能質(zhì)量概述電壓波動(dòng)(fluctuation)與閃變(flicker)：電壓波動(dòng)是在包絡(luò)線內(nèi)的電壓的有規(guī)則變動(dòng),或是幅值通常不超出0.9~1.1電壓范圍的一系列電壓隨機(jī)變化。閃變則是指電壓波動(dòng)對(duì)照明燈的視覺影響。電壓切痕(notch)：電壓切痕是一種持續(xù)時(shí)間小于0.5周期

6、的周期性電壓擾動(dòng)。電壓切痕主要由于電力電子裝置在相關(guān)的兩相間發(fā)生瞬時(shí)短路時(shí)電流從一相轉(zhuǎn)換到另一相而產(chǎn)生的,電壓切痕的頻率非常高,用常規(guī)的諧波分析設(shè)備很難檢測(cè)出來。這就是過去從未有過此項(xiàng)電壓擾動(dòng)內(nèi)容,直到最近才正式列入的原因。電能質(zhì)量概述諧波(harmonics)：含有基波整數(shù)倍頻率的正弦電壓或電流稱為諧波。諧波是由于電力系統(tǒng)和電力負(fù)荷設(shè)備的非線性特性造成的。間諧波(inter-harmonics)：含有基波非整數(shù)倍頻率的正弦電壓或電流稱為間諧波。小于基波頻率的分?jǐn)?shù)次諧波也屬于這一類。間諧波會(huì)使照明裝置引發(fā)視覺閃變。電能質(zhì)量概述瞬時(shí)脈沖(impulse)：在兩個(gè)連續(xù)穩(wěn)態(tài)

7、之間的一種在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的電壓或電流變化。瞬時(shí)脈沖可以是任一極性的單方向脈沖,也可以是發(fā)生在任一極性的阻尼振蕩波第1個(gè)尖峰。頻率偏差(frequencydeviation)：頻率偏差=實(shí)際頻率-標(biāo)稱頻率(國內(nèi)50Hz,國外60Hz)。各國對(duì)頻率偏差的規(guī)定不同。我國電力系統(tǒng)的正常偏差值是±0.2Hz,當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí),可以放寬到±0.5Hz。電能質(zhì)量概述我國電能質(zhì)量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量概述概括起來,電能質(zhì)量問題包括以下4個(gè)方面:電壓波動(dòng)(fluctuation)和閃變(flicker)諧波(harmonics)三相電壓不平衡(imbalance)電壓跌