電能質量的三要素

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

　　頻率是單位時間內完成周期性變化的次數。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、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)電機正常運行時產生的諧波；電網中各種變壓設備產生的諧波；直流輸電產生的諧波；高壓效應后輸電線路的諧波放大。此外，變電站內并聯(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，直流輸電系數是當前電力系統(tǒng)中產生諧波的主要因素。

　　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生諧波。

　　在居民的日常生活和生產負荷中，所用熒光燈的伏安特性也是非線性的，還會產生嚴重的諧波電流，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生嚴重的諧波電流，嚴重影響電網安全。

　　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，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的并聯(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中電能質量問題的出現(xiàn)。