電能質量的定義和相關的問題
導致用戶電力設備故障或誤操作的電壓電流或頻率的靜態偏差和動態擾動都統稱為電能質量問題。其表現為：電壓、頻率有效值的變化；電壓波動和閃變、電壓暫降、短時中斷和三相電壓不平衡、諧波；暫態和瞬態過電壓以及這些參數變化的幅度。電能和其他產品有所不同，發、輸、變、配和用是同時完成的，發、輸、變、配和用電設備是連線在一個系統。因此，電能質量不但取決於發、輸、變和配這些環節，而且還取決於用電這個環節；電能質量不但取決於發、輸、變和配的勘測、設計、施工、運行這些環節，而且取決於用電的勘測、設計、施工、運行這些環節。如果說電能質量是一個環境，那么這個環境需要上述各方特別是電力部門和各個環節的協調配合，共同努力來創造。
隨著國民經濟的發展和人民生活的提高，對電能質量的要求不斷提高，對電能質量標準的要求也在不斷提高。近年來，國家發布了一批電能質量標準，基本適應了供需雙方在生產運行中的要求。
基本介紹
- 中文名：電能質量國家標準
- 治理建議：規劃標準的制定工作
- 指標：220V小於+7%、-10%
- 配合方法：電磁兼容水平與相關參數配合方法
國家標準,指標,配合方法,治理建議,
國家標準
電能質量國家標準體系
1、GB/T 12325-2008 電能質量 供電電壓偏差
2、GB/T 15945-2008 電能質量 電力系統頻率偏差
3、GB/T 15543-2008 電能質量 三相電壓不平衡度
4、GB/T 12326-2008 電能質量 電壓波動和閃變
5、GB/T 14549-1993 電能質量 公用電網諧波
6、GB/T 24337-2009 電能質量 公用電網間諧波
7、GB/T 19862-2005 電能質量 電能質量監測設備通用要求
8、DL/T 1028-2006 電能質量測試分析儀檢定規程
9、GB/T 17626.7-2008 電磁兼容試驗和測試技術 供電系統及其所連設備諧波、諧間波的測量和測量儀器導則
指標
目前我國組織制定電能質量標準的單位是：全國電壓電流等級和頻率標準化技術委員會(TC1)和全國電磁兼容標準化技術委員會(TC246)。
TC1制定的標準及其主要指標
(1)GB12325-1990供電電壓允許偏差
35KV及以上正、負偏差的絕對值之和小於10%
10KV及以下小於±7%
220V小於+7%、-10%
(2)GB/T15945-1995電力系統頻率允許偏差
允許偏差±0.2HZ
系統較小±0.5HZ
(3)GB/T15543-1995三相電壓允許不平衡度
三相電壓允許不平衡度為2%、短時不超過4%
用戶引起不平衡度為1.3%
(4)GB12326-1990電壓允許波動和閃變
電壓允許波動：≤10KV2.5%
35～110KV2%
≥220KV1.6%
閃變：要求較高0.4%【FS：PAGE】
一般0.6%
(5)GB/T14549-1993公用電網諧波
電網諧波電壓限值
電網電壓/KV0.38、6、10、35、66、110
畸變率/%5.04.03.02.0
該標準就用戶向電網注入諧波電流限值也作了規定。
(6)GB/T18481-2001暫時過電壓和瞬態過電壓
標準規定了交流電力系統中作用於電氣設備的暫時過電壓和瞬態過電壓要求、電氣設備的絕緣水平，以及過電壓保護方法。
暫時過電壓：包括工頻過電壓和諧振過電壓。
瞬態過電壓：包括操作過電壓和雷電過電壓。
TC246制定的標準
全國電磁兼容標準化技術委員會主要任務是制訂電磁兼容(EMC)基本檔案，涉及到電磁環境、發射、抗擾度、試驗程式和測量技術等規範，特別是處理與電力網路、控制網路以及與其相連設備等的EMC問題。
全國電磁兼容標準化技術委員會電能質量的標準大致可分為三類：
第一類環境和通用標準
主要介紹公用供電系統中可能出現騷擾的形成機理、形式和傳導規律，規定了騷擾度，還提出了兼容水平，它主要是用來協調供電電源和用戶設備的發射和抗擾度的參考值，以保證整個系統的(包括電源和所連線的用戶設備)電磁兼容性。另外還有通用標準。此類標準的名稱如下。
(1)GB/Z18039.1-2000電磁兼容環境電磁環境的分類
(2)GB/Z18039.2-2000電磁兼容環境工業設備電源低頻傳導騷擾發射水平的評估
(3)GB/T17624.1-1998電磁兼容綜述電磁兼容基本術語和定義的套用與解釋
(4)GB/T17799.1-1999電磁兼容通用標準居住、商業和輕工業環境中的抗擾度試驗
(5)GB17799.3-2001電磁兼容通用標準居住、商業和輕工業環境中的發射標準
(6)GB17799.4-2001電磁兼容通用標準工業環境中的發射標準
第二類限值標準目前EMC標準中所規定的限值主要是根據兼容水平確定的，實際上這是為了達到一個共同的、相互可以接受的環境騷擾源應該遵守的一個規定。
(1)GB17625.1-1998電磁兼容限值低壓電氣及電子設備發出的諧波電流限值(設備每相輸入電流≤16A)
(2)GB17625.2-1999電磁兼容限值對額定電流不大於16?A的設備在低壓供電系統中產生的電壓波動和閃爍的限制
(3)GB/Z17625.3-2000電磁兼容限值對額定電流大於16A的設備在低壓供電系統中產生的電壓波動和閃爍的限制
(4)GB/Z17625.4-2000電磁兼容限值中、高壓電力系統中畸變負荷發射限值的評估
(5)GB/Z17625.5-2000電磁兼容限值中、高壓電力系統中波動負荷發射限值的評估
第三類試驗與測量技術標準
這一部分主要是規定了試驗環境、試驗步驟、布置、使用儀器設備的精確度和數據處理及判據等內容，使試驗有可重複性、正確性和可比性。
(1)GB/T17626.1-1998電磁兼容試驗和測量技術抗擾度試驗總論
(2)GB/T17626.2-1998電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗
(3)GB/T17626.3-1998電磁兼容試驗和測量技術射頻電磁場輻射抗擾度試驗
(4)GB/T17626.4-1998電磁兼容試驗和測量技術電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗
(5)GB/T17626.5-1999電磁兼容試驗和測量技術浪涌(衝擊)抗擾度試驗
(6)GB/T17626.6-1998電磁兼容試驗和測量技術射頻場感應的傳導騷擾抗擾度
(7)GB/T17626.7-1998電磁兼容試驗和測量技術供電系統及所連設備諧波、諧間波的測量和測量儀器導則
(8)GB/T17626.8-1998電磁兼容試驗和測量技術工頻磁場抗擾度試驗
(9)GB/T17626.9-1998電磁兼容試驗和測量技術脈衝磁場抗擾度試驗
(10)GB/T17626.10-1998電磁兼容試驗和測量技術阻尼振盪磁場抗擾度試驗
(11)GB/T17626.11-1999電磁兼容試驗和測量技術電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗
(12)GB/T17626.12-1998電磁兼容試驗和測量技術振盪波抗擾度試驗
配合方法
電磁兼容水平與其相關參數的配合方法
抗擾限值是一條直線，它是根據設備或系統在電磁環境中的抗擾水平提出的，它是一個保證值、或者說是一定機率下的保證值。可以看出，在某些情況下，抗擾水平要小於抗擾限值。總騷擾水平是下面的曲線，表示若干個騷擾源之和，它的幅值和機率的相關曲線與抗擾水平相似。曲線覆蓋的面積也為1.2條曲線反映的是設備或系統和騷擾源的特性。發射限值是根據兼容水平和總騷擾水平提出的。它也是一定機率下的保證值，在某些情況下，總騷擾水平要大於發射限值。
兼容水平可以認為是最低抗擾水平和最高的騷擾水平，是某個電磁環境的標稱值和慣用的參考值。在此基礎上，進行抗擾水平、抗擾限值、總騷擾水平和發射限值的配合。
歸結起來，抗擾限值是留有裕度的抗擾水平，也可以作為設備或系統的試驗值。發射限值是對各個騷擾源總的發射水平的限制，也應該有裕度。抗擾限值和發射限值之間再留有裕度。
上面敘述的是“安全係數法”的做法，下面介紹另外一種方法，暫時稱為機率法。
從圖1可以看出，抗擾水平和總騷擾水平是有一定的交叉的，如圖的陰影部分。這部分代表了騷擾水平大於抗擾水平，也表示設備或系統在電磁騷擾的作用下，其運行功能可能劣化或損壞。這個值是2條機率曲線的卷積。設P(U)為總騷擾水平幅值的機率密度分布函式，Q(U)為抗擾水平的機率分布函式(累積函式，圖中抗擾水平是機率密度分布函式，計算時需轉化為機率分布函式)。則抗擾水平小於總騷擾水平的機率為：
顯然，R值是通過技術經濟比較來確定。技術上要可行，經濟上要合理。減小R值就要提高抗擾水平和降低總騷擾水平，可以提高設備和系統以及騷擾源(騷擾源本身可能是用電設備，也是運行在共同的電磁環境中，或者說在惡劣的電磁環境中騷擾源本身也不能正常運行)的運行水平。這就要看技術上是否可行，經濟上是否合理。反之，從投資角度來看，經濟有一定的好處，運行水平會下降，電磁環境要變差，嚴重時會影響設備和系統以及騷擾源的安全。因此，應該選擇一個合適的R值。在電氣絕緣配合的選擇中，已經比較成熟地使用這些數學工具。
治理建議
電能質量治理建議
(1)電能是清潔、安全、方便的一種能源。在當今世界還沒有其他能源可以取代。隨著國民經濟和工農業生產的發展，科學技術的不斷進步，電能已經成為必須品，對其質量的要求也越來越高。因此，應該重視電能質量標準的制定工作。
(2)我國現在有2個標準化技術委員會在從事電能質量標準的制定，相互應加強交流，制定電能標準體系，統一規劃標準的制定工作。
(3)加強電能質量標準的基礎性研究工作。標準是對重複事物和概念所做的統一規定，它以科學、技術和實踐經驗的綜合成果為基礎。
