电能质量的分类与基本描述,,电能质量的两种分类方法, 一般分类 IEC分类频率特性 IEEE分类属性特征（如频谱、幅值、持续时间等） 特殊分类 变化型：连续出现的现象电压或/和电流的幅值、 频率、相位差等在时间 轴上的任一时刻总是在发生着小 的变化 事件型：突然发生的现象电压或/和电流短时间严重 偏离其额定值或理想波形IEC 电能质量干扰（电磁兼容）分类,,IEEE制定的电力系统电能质量特性参数及其分类,,IEEE制定的电力系统电能质量特性参数及其分类,IEEE制定的电力系统电能质量特性参数及其分类,IEEE制定的电力系统电能质量特性参数及其分类,电压质量包括的内容： 电压偏差、电压频率偏差、电压不平衡、瞬变现象、 波动与闪变、暂降（暂升）与间断、电压谐波、电 压陷波、欠电压、过电压等 电流质量包括的内容： 电流谐波、间谐波、次谐波、相位超前与滞后、 噪声等 波形质量包括的内容： 畸变波形或非正弦波形主要有谐波电压、谐波电 流、陷波等电能质量分类小结,一些错误认识 “质量越高越好” 忽略了技术经济关系，应当量体裁衣，质量分等级 “高技术产品质量本来就高” 忘记了供用双方的共同责任 “凡是电力供应问题都是电能质量问题” 和工程建设质量的区别与联系 名词与术语 Power Quality of Electric Energy Supply Voltage Quality, Current Quality Quality of Electric Power System Quality of Service, Quality of Consumption POWER QUALITY 电力质量，供电质量，电力品质，电能质量 用词与术语不规范与责任不清（如以上用语, Dips, Sags等）,若干其它问题,电能质量现象的基本描述,瞬变现象（典型持续时间：50ns-5us） (1). 冲击性瞬变现象： 稳态条件下，电压、电流非工频、单极性的突然变化现象。
产生的原因：雷电（如图所示为雷电引起的典型冲击电流） 特征描述：通常为上升/衰减时间 例如，1.2/ 50us/ 2000V的 冲击脉冲，是指其电压经过 1.2us后上升到2000V峰值， 然后经50us衰减为峰值的1/2 冲击脉冲可能在电力网络的 自然频率点发生激励而出现 振荡瞬变现象电能质量现象的基本描述,(2). 振荡瞬变现象 振荡瞬变是一种在稳态条件下，电压、电流非工频、有正负极 性的突然变化现象常用其频谱成分（主频率）、持续时间和幅值 大小来描述 主频率大于500kHz，以 数微秒来量度其持续时间的 暂态现象称为高频振荡现象 主频率在5-500kHz范围、 以数十微秒来量度其持续时 间的暂态现象称为中频振荡 现象 主频率低于5kHz，持续时间在0.3-50ms的暂态现象称为低频振荡电能质量现象的基本描述,产生的原因： 高频振荡：局部系统对冲击脉冲响应 中频振荡：同上电缆投切 低频振荡：电容器组投入冲能 另外，主频低于300Hz的振荡在 配电系统也有发生，原因是铁磁谐振 和变压器空载增能引起 对带有单独接地线的三相系统发生 的暂态现象按其模式分类，又可分为 出现对地或中性线对地之间共模 谐振和线对中性线之间简正谐振模式。
电能质量现象的基本描述,短时间电压变动（典型持续时间：0.5cycles-1min） 电压暂降（0.5cycles-1min，0.1-0.9pu） 电压暂升（0.5cycles-1min，1.1-1.8pu） 短时间电压中断 (0.5cycles-1min,<0.1pu) 产生的原因:电网故障、用电设备故障、大容量负荷启动甩负荷或弱系统间歇性负荷运行等 故障与电压暂降和间断之间的联系：保护装置动作跳闸，重合闸动作，以及故障相与非故障相（电压暂升）的区别电能质量现象的基本描述,（1）短时间电压中断 供电电压降低到0.1pu以下，且持续时间不超过1分钟(各标委会 规定不仅相同)，为电压短时间中断起因：系统发生故障，用电设 备故障或控制失灵等 由系统故障造成的间断持续时 间是由保护装置的动作时间决定的， 通常对于非永久性故障，瞬时重合 闸将会使电压间断时间限定在工频 下的30个周期以内 带有延时的重合闸可能导致暂 时的或短时的电压间断 由设备故障等造成的电压间断持续 时间一般是无规律的电能质量现象的基本描述,（2）电压暂降(凹陷) 暂降是指工频条件下电压有效值减小到0.1-0.9pu之间、持续时间为 0.5个周期至1分钟的短时电压变动现象。
除由于重负荷或大型电机启动汲取 大电流造成的电压暂降外，多数情况下 电压暂降是与系统或设备故障相联系的 图中所示为在某一变电站的馈电线 上发生单相对地故障引起的母线电压凹 陷的变化图形在断路器切断故障电流 之前,电压80%暂降，并持续了3个周期 典型的故障切除时间为3-30个周期， 这取决于故障电流的大小和过流保护的 类型电能质量现象的基本描述,（3）电压暂升(凸起) 暂升含义是指在工频条件下，电压有效值上升到1.1-1.8pu之间、持 续时间为0.5个周期到1分钟的电压变动现象 与暂降的起因一样，暂升现象 是同系统与设备故障相联系的 例如，当单相对地发生故障，非故 障相的电压可能会短时上升但电 压暂升不象电压暂降那样常见 另外当大容量负荷甩开或大容 量电容器组增能时也会引起电压凸 起 当电压暂升是在故障情况下出现 时，电压上升的强度将随故障发生点、系统阻抗和接地状况而变化在不 接地系统，零序阻抗无穷大，当发生单相对地故障时，非接地相对地电压 将达到1.73pu电能质量现象的基本描述,长时间电压变动（典型持续时间：1min） 长时间电压变动是指，在工频条件下电压均方根值偏离额定值， 并且持续时间超过1分钟的电压变动现象（即广义电压偏差问题）。
持续电压中断（1min,0.0pu） 过电压和欠电压（1min,0.8-1.2pu，即小于额定值的90%或超过 额定值的10%电压允许偏移的极限值） 产生的原因：永久性故障，负荷变动或系统的开关操作等 须注意，电压间断与供电中断（Outage）的用法不同前者是指 一种特定的系统现象，后者是指电力系统中的元件未能正常工作带来 的问题，或专门用于长时间电压短缺问题电能质量现象的基本描述,电压不平衡 电压波形畸变（谐波、间谐波、次谐波） 电压陷波 电压波动（特征：典型频谱25Hz） 工频变化,电能质量现象的基本描述,（1）过电压 过电压是指工频下交流电压有效值升高，超过额定值的10%，并且持 续时间大于1分钟过电压的出现通常是负荷投切的结果（例如，切断某一 大容量负荷或向电容器组增能时）由于系统的电压调节能力比较弱，或者 难以进行电压控制，系统的正常运行操作就可能造成过电压问题变压器分 接头的不正确调整也可能导致系统过电压 （2）欠电压 欠电压是指工频下交流电压有效值降低，小于额定值的90%，并且持续 时间大于1分钟可以说引起欠电压的事件与过电压时正好相反某一负荷 的投入或某一电容器组的断开都可能引起欠电压，直到系统电压调节装置再 把电压拉回到容限范围之内。
过负荷时也会出现欠电压现象电能质量现象的基本描述,节电降压（Brownout） 是指由电力部门进行的为减小电力需求而采取的特 有的迅速调度策略，由此也出现持续欠电压但是它不 象电能质量所说的欠电压概念清楚，至今没有规范定义 因此应避免名词和概念上的混淆 （3）持续间断 当供电电压下降为0，持续时间超过1分钟，这一长时 间的电压变动现象称为持续间断若电压间断超过1分钟， 往往是永久性的，这要求人为介入对系统进行检修以恢 复正常供电电能质量现象的基本描述,电压不平衡 电压不平衡，时常被定义为与三相电压（或电流）的平均值的 最大偏差并且用该偏差与平均值之比的百分数表示 电压不平衡(小于2)的起因主要 是负荷不平衡(如单相运行)所致，或 者是三相电容器组的某一相熔断器熔 断造成的 电压严重不平衡（大于5%）很有 可能是由于单相负荷过重引起的 图中所示为民用馈电一周电压不平 衡变化记录，实际应用时常采用负序 分量和零序分量与正序分量之比的百 分数表示电能质量现象的基本描述,波形畸变 波形畸变，是指电压或电流波形偏离稳态工频正弦波形的现 象，用偏移频谱表示波形畸变有五种主要类型，即， 直流偏置、谐波、间谐波、陷波、噪声。
（1） 直流偏置 在交流系统中出现直流电压或电流称为直流偏置这可能是由 于地磁干扰或半波整流产生的例如，为延长灯管的寿命在照明系 统中采用的半波整流器电流，会使交流变压器偏磁，以至于发生磁 饱和，引起变压器铁芯附加发热，缩短使用寿命直流分量还会引 起接地极和其他电气连接设备的电解腐蚀电能质量现象的基本描述,（2）谐波(HARMONICS) 把含有供电系统设计运行频率（即简称工频，通常为50Hz或 60Hz）整数倍频率的电压或电流定义为谐波可以把畸变波形分解 成基频分量与谐波分量的总和电力系统中的非线性负荷是造成波 形畸变的源头 波形畸变水平 的描述方法，通常 用具有各次谐波分 量幅值和相位角的 频谱表示此外， 在实际应用中也常 用单项数据来表示， 如，谐波含有率等多用总谐波畸变率（THD）作为量度标准电能质量现象的基本描述,（3）间谐波(INTER-HAR.) 把含有供电系统设计运行频率非整数倍频率的电压 或电流定义为间谐波其表现为离散频谱或宽带频谱 在各种电压等级供电网中都可能出现间谐波间谐波源 主要有静止频率变换器、循环换流器、感应电机和电弧 设备等电力线载波信号也可视为间谐波。
电能质量现象的基本描述,（4）陷波(NOTCH) 陷波是电力电子装置在正常工作情况下，交流输入电流从一相 切换到另一相时产生的周期电压扰动 由于陷波连续出 现，可以通过受影响 电压的波形频谱来表 征但由于陷波的相 关频率相当高，很难 用谐波分析中习惯采 用的测量手段来反映 它的特征量，通常把它作为特殊问题处理电能质量现象的基本描述,（5）噪声 噪声，是指带有低于200kHz宽带频谱，混迭在电力系统的相线、中性线或信号线中的有害干扰信号（从普遍意义讲,是指任何不希望存在的电气信号） 电力系统中的电力电子装置、控制器、电弧设备、整流负荷以及供电电源投切等都可能产生噪声由于接地线配置不当，未能把噪声传导至远离电力系统，常常会加重对系统的噪声干扰和影响对电子设备如微机、可编程控制器等的正常安全工作造成危害可采用滤波器、隔离变压器和电力线调节器等减缓噪声的影响电能质量现象的基本描述,电压波动 广义讲， 电压波动是指电压有效值不再保持恒定而不断发生变 化的随机现象通常，其幅值并未超过ANSI c84.1-1982规定的0.9- 1.1pu范围IEC1000-3-3则定义了多种类型的电压波动。
在电能质 量分类中把电压波动名词限定在IEC-3-3（d）类型上即一系列随 机或连续的电压变动现象 负荷电流的大小呈现快速变化时，可能引起电压的波动，也常 简称为闪变闪变术语来自电压波动对照明的视觉影响从严格的 技术角度讲，电压波动是一种电磁现象，而闪变是电压波动对某些 用电负荷造成的有害结果但是，在技术标准中常把这两个术语合 为一体讨论因此我们也将使用电压闪变术语来替代说明电压波动 问题电能质量现象的基本描述, 频率变化 电力系统基波频率偏离规定正常值的现象定义为频率 变化工频频率直接与向系统供应电能的发电机转子速 度有关当负荷与发电机间出现动态平衡变化时，系统 频率就有小的变动频率偏差及其持续时间取决于负荷 特性和发电控制系统对负荷变化的响应电能质量现象图示描述（1）,,,电能质量现象图示描述（2）,,,,电能质量现象图示描述（3）,。