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電能質量是指電力系統中電能的質量。理想的電能應該是完美對稱的正弦波。一些因素會使波形偏離對稱正弦，由此便產生了電能質量問題。一方面我們研究存在哪些影響因素會導致電能質量問題，一方面我們研究這些因素會導致哪些方面的問題，最後，我們要研究如何消除這些因素，從而最大程度上使電能接近正弦波。

背景

電能質量問題的提出由來已久，在電力系統發展的早期!電力負荷的組成比較簡單，主要由同步電動機、異步電動機和各種照明設備等線性負荷組成，因此衡量電能質量的指標也比較簡單，主要有頻率偏移和電壓偏移兩種20世紀80年代以來，隨着電力電子技術的發展，非線性電力電子器件和裝置在現代工業中得到了廣泛應用。同時，為了解決電力系統自身發展存在的問題，直流輸電和FACTS技術不斷投入實際工程應用!調速電機以及無功功率補償電容器也大量投入運營。這些設備的運行使得電網中電壓和電流波形畸變越來越嚴重，諧波水平不斷上升。另外，衝擊性、波動性負荷，例如電弧爐、大型軋鋼機、電力機車等，運行中不僅會產生大量的高次諧波，而且還會產生電壓波動、閃變、三相不平衡等電能質量問題。但另一方面，隨着各種複雜的、精密的、對電能質量敏感的用電設備不斷普及，人們對電能質量的要求越來越高，因而電能質量成為目前研究的熱點。

概念

電能質量(PowerQuality)，從嚴格意思上講，衡量電能質量的主要指標有電壓、頻率和波形。從普遍意義上講是指優質供電，包括電壓質量、電流質量、供電質量和用電質量。電能質量問題可以定義為：導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、瞬時或暫態過電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續性等。

一個理想的電力系統應以恆定的頻率(50Hz)和正弦波形，按規定的電壓水平(標稱電壓)對用戶供電。在三相交流電力系統中，各相的電壓和電流應處於幅值大小相等，相位互差120。的對稱狀態。由於系統各元件(發電機、變壓器、線路等等)參數並不是理想線性或對稱的，負荷性質各異且隨機變化，加之調控手段的不完善以及運行操作、外來干擾和各種故障等原因，這種理想狀態在實際當中並不存在，而由此產生了電網運行、電氣設備和用電中的各種各樣的問題，也就產生了電能質量(PowerQuality)的概念。

從普遍意義上講，電能質量是指優質供電。但迄今為止，對電能質量的技術含義還存在着不同的認識，這一方面是由於人們看問題的角度不同，如電力企業可能把電能質量簡單地看成是電壓(偏差)與頻率(偏差)的合格率，並且用統計數字來說明電力系統電能9%是符合質量要求的;電力用戶則可能把電能質量籠統地看成是否向負荷正常供電;而設備製造廠家則認為合格的電能質量就是指電源特性完全滿足電氣設備正常設計工況的需要，但實際上不同廠家和不同設備對電源特性的要求可能相去甚遠。另一方面，對電能質量的認識也受電力系統發展水平的制約，特別是用電負荷的性能和結構。

指標

電能質量指標是電能質量各個方面的具體描述，不同的指標有不同的定義。參考國際電工委員會標準，從電磁現象及相互作用和影響角度考慮給出的引起干擾的基本現象分類如下。

a.電壓中斷（斷電，interruption，outage）：在一定時間內，一相或多相完全失去電壓（低於0.8「標幺值」稱為斷電。按持續時間長短，分為瞬時斷電（0.5周期~3S）暫時斷電（3S~60S）和持續斷電（大於60S）。

b.頻率偏差（frequencydeviation）：各國對此均已做出明確規定。

c.電壓下跌(sag)(電壓跌落，dip)：持續時間為0.5周期～1min，幅值為0.1～0.9(標幺值)，系統頻率仍為標稱值。

d.電壓上升(電壓隆起，swell)：電壓(或電流)持續時間為0.5周期～1min，幅值為1.1～1.8(標幺值)，系統頻率仍為標稱值。

e.瞬時脈衝(impulse)：在兩個連續穩態之間的一種在極短時間內發生的電壓(或電流)變化。瞬時脈衝可以是任一極性的單方向脈衝，也可以是發生在任一極性的阻尼振盪波第1個尖峰。

f.電壓波動(fluctuation)與閃變(flicker)：電壓波動是在包絡線內的電壓的有規則變動，或是幅值通常不超出0.9～1.1電壓範圍的一系列電壓隨機變化。閃變則是指電壓波動對照明燈的視覺影響。

g.電壓切痕(notch)：電壓切痕是一種持續時間小於0.5周期的周期性電壓擾動。電壓切痕主要由於電力電子裝置在相關的兩相間發生瞬時短路時電流從一相轉換到另一相而產生的。電壓切痕的頻率非常高，用常規的諧波分析設備很難檢測出來，這就是過去從未有過此項電壓擾動內容，直到最近才正式列入的原因。

h.諧波(harmonics)：含有基波整數倍頻率的正弦電壓或電流稱為諧波。諧波是由於電力系統和電力負荷設備的非線性特性造成的。

i.間諧波(inter-harmonics)：含有基波非整數倍頻率的正弦電壓或電流稱為間諧波。小於基波頻率的分數次諧波也屬於這一類。間諧波會使照明裝置引發視覺閃變。

j.過電壓(overvoltage)：電壓(或電流)持續時間為大於1min，幅值為1.1～1.2(標幺值)，系統頻率仍為標稱值。

k.欠電壓(undervoltage)：電壓(或電流)持續時間為大於1min，幅值為0.8～0.9(標幺值)，系統頻率仍為標稱值。

電能質量問題歸納起來主要包括以下4個方面：①電壓波動(fluctuation)和閃變(flicker);②諧波(harmonics);③電壓三相不平衡(unbalance);④電壓降低(dip)和供電中斷(outage)。