浅谈电能质量对电网安全的影响及应对措施

摘要：电能质量是电力产品的重要指标。随着电力系统规模的不断增大，用户对电能质量也
越来越关注。本文介绍了电能质量的概念及指标，电能质量的特点，影响电能质量的因素，
电能质量对电网安全的影响，然后提出了改善电能质量的措施。
一、电能的概念及主要指标
(一)电能质量的概念
对于电能的定义国际电气电子工程师协会定义为：合格的电能能给敏感用电器供给的电力
和设置的接地系统均适合该设备正常工作。
国际电工委员会则提出了电磁兼容

(EMC)术语，明确说明了设备之间的相互作用及影响，

且制定了电磁兼容标准，电能质量在电磁标准的定位是：合格的电能质量在正常工作情况
下不影响或干扰用户使用电力情况的物理特性。
(二)衡量电能质量的主要指标
衡量电能质量的标注包括：电压偏差、频率偏差、电压三相不平衡、谐波和间谐波、电压的波
动和电压的闪变。
1.电压偏差(voltagedeviation)：电压偏差指的是供电电压不稳定，存在电压上升或下跌情况。
2.频率偏差(friquencydeviation)：所有电网对电网频率要求相同，不会因不同的电能用户而
改变，频率偏差每个国家都有相应的规定。
3.电压三相不平衡(unbalance)：三相电压的值超过规定标准。
4.谐波和间谐波(harmonics&inter-ha-monics)：频率是基波整数倍表现为正弦的电流或电压
称之为谐波。非整数倍的则统称为间谐波。
5.电压波动和闪变(fluctuation&flicker)：
电网内电压有规则的变动称为电压波动，或是变化幅度倍数在

0.9-1.1 之间的随机变化。闪

变则是指电压的不稳定对灯泡照明的视觉影响。
二、电能质量的特点
电力生产企业并不能完全控制电能质量，有些电能质量的变化是有电力用户引起的

(比如，

谐波、电压波动和闪变等

)，或是自然灾害及非控制因素引起的。

在不同的时间内供用电的电能指标通常是不相同的，既是电能质量在空间和时间上是处在
不停的变化之中的。
三、引起电能质量的原因
(一)电力系统元件存在的非线性问题
电力供电系统中元件的非线性问题有：发电机正常工作中产生的谐波

;电网中各变压设备产

生的谐波

;直流输电产生的谐波;经过高压后的输电线路对谐波的放大作用。另外，并联电容

器在变电站中的设置等因素也都会造成谐波的出现。这些因素中直流输电因素是现在电力系
统中产生谐波的主要因素。
(二)非线性负荷
非线性负载在工业和生活用电中展的比例很大，这是电力系统中产生谐波的主要根源。非线
性的主要负载是电弧炉，电弧炉起弧的时延及电弧的严重非线性产生了谐波。居民的日常生
活和生产的负荷中，使用的荧光灯的伏安特性也是非线性的，也会有严重的谐波电流产生
其中含量最高的是

3 次谐波。此外，使用大功率的整流和变频装置也会有严重的谐波电流产