1、概述

對(duì)于大多數(shù)工程師來(lái)說(shuō)，電能質(zhì)量的概念與將電網(wǎng)饋送到設(shè)施中的設(shè)備的交流線路的特性有關(guān)。但“電能質(zhì)量”一詞的變體現(xiàn)在不僅可以指交流線路，還可以指連接到交流電源的設(shè)備的屬性。因此，回顧電能質(zhì)量的基礎(chǔ)知識(shí)及其一些較新的解釋可能會(huì)有所幫助。

2、電能質(zhì)量的基礎(chǔ)知識(shí)

（1）頻率因素引起的電能質(zhì)量問(wèn)題：首先考慮一個(gè)“理想的”三相電力系統(tǒng)。這里電流與每相電壓同相，相電壓和電流正好相隔 120°，并且彼此相等，電壓和電流正弦波不失真，源阻抗為零，因此負(fù)載處的事件不影響源電壓，實(shí)際頻率等于標(biāo)稱頻率。

當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)世界中沒(méi)有任何電力系統(tǒng)是理想的。存在可接受的偏差范圍。

（2）功率因數(shù)引起的電能質(zhì)量問(wèn)題：交流系統(tǒng)中存在的電抗使電壓和電流正弦波彼此異相。電壓以感抗超前電流，電流以容抗超前電壓。低功率因數(shù)往往出現(xiàn)在包含大量電機(jī)或其他感應(yīng)負(fù)載的工業(yè)設(shè)施中。對(duì)于低功率因數(shù)負(fù)載，電力公司通常會(huì)向大型工業(yè)和商業(yè)客戶收取更高的費(fèi)用。

（3）三相不平衡引起的電能質(zhì)量問(wèn)題：當(dāng)單相負(fù)載（照明、辦公設(shè)備等）在每相上吸收不等量的電流時(shí)，三相電力系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)不平衡。這種負(fù)載會(huì)對(duì)中性線造成更大的壓力。理想情況下，負(fù)載是平衡的，這意味著電壓和電流相位彼此之間正好相差 120°，盡管電流可能與電壓不同相。平衡的三相四線 Y 形系統(tǒng)中性線上的電流為零。不平衡系統(tǒng)中中性線上的電流量隨著不平衡而增加，可能導(dǎo)致過(guò)熱和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

由不平衡電壓驅(qū)動(dòng)的電機(jī)會(huì)產(chǎn)生一種稱為反扭矩的現(xiàn)象，其中小的電機(jī)扭矩與電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反。因此，傳遞給電機(jī)的部分會(huì)對(duì)其自身產(chǎn)生不利影響。

（4）諧波引起的電能質(zhì)量問(wèn)題：諧波是包含非線性負(fù)載的電路中出現(xiàn)的一種波形失真，主要以開關(guān)電源為特征。這些非線性負(fù)載可能會(huì)在交流輸入上施加更高頻率的正弦波，從而以廢熱的形式導(dǎo)致功率損失。諧波產(chǎn)生的多余熱量可能對(duì)電力系統(tǒng)有害。變壓器特別容易受到諧波渦流造成的損壞，諧波渦流在鐵芯中循環(huán)并產(chǎn)生過(guò)多的熱量。

諧波是主頻率的倍數(shù)，在美國(guó)是 60 Hz 例如，60 Hz 系統(tǒng)中的三次諧波為 180 Hz，五次諧波為 300 Hz。電能質(zhì)量計(jì)可以顯示每個(gè)諧波頻率的大小。他們還可以讀出總諧波失真 (THD) 和總需量失真 (TDD) 以提供單個(gè)諧波失真測(cè)量，而不是整個(gè)頻譜。

3、如何解決電能質(zhì)量問(wèn)題

（1）江陰和源電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置：電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置是收集、分析并將原始測(cè)量數(shù)據(jù)解釋為有用信息的過(guò)程，建立完善的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量管理是十分重要的，是對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行治理其電能質(zhì)量的前提條件。電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置產(chǎn)品是電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)有效監(jiān)管的設(shè)備，只有對(duì)反映電能質(zhì)量指標(biāo)的參量進(jìn)行準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的測(cè)量，才能為實(shí)現(xiàn)對(duì)電能質(zhì)量問(wèn)題的解決提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

（2）江陰和源電能質(zhì)量治理：電能質(zhì)量治理的核心是能夠?qū)λ?yīng)的電力進(jìn)行控制、變換，為用戶或負(fù)荷提供質(zhì)量合格、性能穩(wěn)定、符合要求的電力，其中無(wú)功補(bǔ)償與諧波技術(shù)是電能質(zhì)量治理的關(guān)鍵支撐技術(shù)。電能質(zhì)量治理設(shè)備，如無(wú)功補(bǔ)償裝置、諧波治理設(shè)備等，從電壓、諧波、功率因數(shù)等方面對(duì)電能質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行修正和完善。