电能质量分析.doc

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浙江大学

宁波理工学院

电能质量分析课程论文

题目电能质量综合评估

项目成员黄敏瑶

专业班级电气102

指导教师马龙华

分院信息

完成日期2013-10-31

电能质量综合评估

摘要

随着经济的快速发展，电网中非线性负荷用户的比例不断提高，由此而产生的电能质量问题，表现得越来越突出。

本文在介绍电能质量综合评估的定义、必要性及目的的基础上提出了几种常用的电能质量评估方法。

本文利用概率和矢量代数相结合的方法，通过实例分析后得出：

首先,这种方法能够较好地反映运城市电能质量的实际情况。

其次，该方法评估过程简单易懂，能够较好地和所学理论进行有机结合。

本文在介绍电能质量的基本知识的基础上，针对影响电能质量因素进行了MATLAB仿真处理。

目前,我国实施竞价上网，按质定价、优质优价的原则。

这将是电能质量综合评估问题研究与开发的方向。

电能质量评估对认识电力系统电能质量有重要意义，从而对改善电能质量有指导意义。

关键词：

电能质量概率和矢量代数综合评估

ComprehensiveEvaluationofPowerQuality

Abstract

Withtherapiddevelopmentofeconomy,theproportionofnonlinearloadusersareincreasing,andthepowerqualityproblemsproducedbyitarebecomingmoreandmoreoutstanding.Thepaperputforwardseveralcommonpowerqualityassessmentmethodbasedontheintroductionofpowerqualityevaluationofdefinition,necessityandpurpose.Thisthesisusingthemethodsofprobabilityandvectoralgebraanalysedexamples,andindicatesthatthismethodcanbetterreflectthepowerqualityofYunCheng.Secondly,theevaluationprocessofthismethodissimpleandunderstandable,andcancombinethetheorywehavealreadystudiedverywell.ThepaperusingtheMATLABsoftwareprocessedthefactorsInfluencespowerqualitybasedontheintroductionofthepowerquality.Atpresent,theprincipleinourcountryisbiddingforaccess,pricingbyquality,highqualityandprice,andthiswillbethedirectionofpowerqualityassessmentquestionsresearchanddevelopment.Andithasimportantmeaningtoknowpowerqualityinpowersystem.Soastoimprovethequalityofpower.

Keywords:

Powerquality;Probabilityandvectoralgebra;Comprehensiveevaluation

目录

前言 1

第1章概述 1

1.1本文研究的目的和意义 1

1.2国内外的研究现状 1

2.1电能质量的定义 2

2.2我国电能质量的相关标准及其允许限值及其等级划分 2

2.2.1我国电能质量的相关标准及其允许限值 2

2.2.2我国电能质量的等级划分 3

2.3电能质量重要指标及国家标准 3

2.3.1电压偏差 3

2.3.2电压波动 4

2.3.3电压闪变 5

2.3.4频率偏差 5

2.3.5电网谐波 6

2.3.6三相电压不平衡度 6

2.3.7暂态指标 7

2.4电能质量问题的产生 7

2.5如何改善电能质量 8

第3章电能质量综合评估 8

3.1电能质量评估的定义、必要性及目的 8

3.1.1评估方式的定义 8

3.1.2电能质量评估的必要性及目的 9

3.2电能质量综合评估的方法 9

3.2.1概率论与模糊数学相结合的方法 9

3.2.3基于模糊数学的方法 10

3.2.4智能化综合评估简介 11

3.2.5本文所用方法 11

第4章算例分析 11

4.1石化供电系统电能质量指标及分析 11

4.2数据处理 12

4.2.1评估原理 12

4.2.3结果分析 14

参考文献 15

前言

随着电网规模的不断扩大、高新科技以及新兴技术产业的发展，越来越多的电能量问题受到用户的普遍重视。

目前我国电网的电压偏差、电压波动与闪变、电压三相不平衡、电压谐波、暂时过电压和瞬态过电压严重影响电能质量,这就必然使我国的电力市场采取按质定价。

如何寻找一种切实有效的方法以实现电能的按质定价是对国内外研究人员的一项重大挑战。

本文先须深入理解电能质量的基本理论,然后对电能质量的综合评估方法进行了初步研究，提出基于概率和矢量代数相结合的方法、概率和模糊数学相结合的方法、物元分析法、模糊数学法、以及人工神经网络法和遗传算法的相关理论及简单的应用。

本文针对概率和矢量代数相结合的方法，结合实例对石化企业负荷的电能质量情况进行了综合评估。

由于时间有限，本文对问题的考虑不是十分全面和深入，工作中难免存在不足和缺陷，有待在以后的工作中逐步提高和完善，也恳请各位专家、老师和同学批评指正。

第1章概述

本章首先介绍了电能质量研究的目的和意义、国内外的研究现状，这将初步认识研究电能质量的意义。

其次，简要介绍了本文所做的工作，以使读者很清晰地对本文的内容有一定的了解。

1.1本文研究的目的和意义

特殊商品投入到市场竞争中去，实施竞价上网、按质定价、优质优价的原则。

因此，在电二十一世纪后，我国的电力已作为一种特殊商品逐渐市场化，电力市场逐步成型。

随着电力市场化的进行，电力系统将出现厂网分开，供输分离的局面，电能将统一开放，作为一种就可以综合评估、比较各种电能的质量，从而为建立公平的电力市场创造条件。

同时，有了一力市场环境下对电能质量进行评估具有重要的意义。

有了明确的电能质量等级划分方法，个明确的电能质量的评估标准，也便于购电方进行比较和选择，从而达到以最少的资金获得最适合电能的目的。

高新技术在社会各个领域的渗透应用,电能质量的重要性将日益引起人们的关注.当今威胁电网质量的主要干扰是动态电能质量问题。

目前,我国对原有电能质量标准进行了进一步的修改,同时,也制定了有关电压跌落和短时供电中断等的动态技术指标。

以为电能质量的评估提供提供依据,科学,准确的测试手段和分析方法对研究扰动现象对用户危害的程度,以及预防和抑制故障具有重要的意义。

1.2国内外的研究现状

随着国民经济和科学技术的蓬勃发展，是石油化工企业等现代工业和电气化铁路、家用电器的发展，电网负荷加大，电力系统中的非线性负荷及冲击性、波动性负荷,使得电网发生波形畸变（谐波）、电压波动、闪变、三相不平衡，非对称性（负序）和负荷波动性日趋严重。

电能质量的下降严重地影响了供用电设备的安全、经济运行，降低了人民的生活质量。

所以在世界各国都十分重视电能质量的管理。

一方面要深入探索电能质量领域的基础性研究工作，包括电能质量的定义、评价标准，电能质量问题的表现形式、评估方法。

同时，积极研究电能质量评估的新方法、新技术和新策略，将更为先进、科学的评估理念和评估思想借鉴到电能质量评估管理领域里。

2.1电能质量的定义

电能质量是指通过公用电网供给用户端的交流电能的质量。

理想状态的公用电网应以恒定的频率、标准正弦波和额定电压对用户供电。

同时，在三相交流系统中，各相电压和电流的幅值大小应相等、相位对称且相差120度。

但由于系统中的发电机、变压器和线路等设备非线性或不对称、负荷性质多变，加之调控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等原因，这种理想状态并不存在。

因此，产生了电网运行电力设备和供用电环节中的各种问题，也就产生了电能质量的概念，围绕电能质量含义，从不同角度理解通常包括：

（1）电压质量：

是以实际电压与理想电压的偏差，反映供电企业向用户供应的电能是否合格的概念。

这个定义能包括大多数电能质量问题，但不能包括频率造成的电能质量问题，也不包括用电设备对电网电能质量的影响和污染。

（2）电流质量：

反映了与电压质量有密切关系的电流的变化，是电力用户除对交流电源有恒定频率、正弦波形的要求外，还要求电流波形与供电电压同相位以保证高功率因素运行。

这个定义有助于电网电能质量的改善和降低线损，但不能概括大多数因电压原因造成的电能质量问题。

（3）供电质量：

其技术含义是指电压质量和供电可靠性，非技术含义是指服务质量。

包括供电企业对用户投诉的反映速度以及电价组成的合理性、透明度等。

（4）用电质量：

包括电流质量与反映供用电双方相互作用和影响中的用电方的权利、责任和义务，也包括电力用户是否按期、如数交纳电费等。

总之，上述定义都是将电能质量与用户的需求相联系，即解决电能质量问题，就是保证系统设备安全运行并提供给用户所需要的质量水平的电能。

[1]

2.2我国电能质量的相关标准及其允许限值及其等级划分

2.2.1我国电能质量的相关标准及其允许限值

（1）GB12325—1990《供电电压允许偏差》。

电压等级10kv及以下，要求小于±7%；35kv及以上，要求正、负偏差的绝对值之和小于10%；220v供电电压，要求小于±7%、-10%。

（2）GB/T15945—1995《电力系统频率允许偏差》。

系统频率允许偏差为±0.2Hz，系统较小时可允许±0.5Hz。

（3）GB/T15543—1995《三相电压允许不平衡度》。

三相电压允许不平衡度为2%、短时可不超过4%，用户引起的不平衡度为1.3%。

（4）GB12326—2000《电压波动和闪变》。

电压允许波动：

≤10kv,2.5%；35~110kv，2%；

≥220kv，1.6%。

闪变要求较高时为0.4%，一般为0.6%。

（5）GB/T14549—1993《公用电网谐波》。

电网谐波电压限值：

电网电压（kv）为0.38，6、10