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电能质量测量评估常识

2016-09-26 来源:亚洲电能质量联盟 作者: 于坤山

1 概述

电能质量测量评估的意义

供用电电气环境电能质量限值评估 
   
发现电能质量污染源,从管理上采取措施提高供电环境电能质量水平,避免因电能质量恶化导致系统性事故、或部分设备故障现象的发生。  

   –监督超标污染源用户,根据相关法规、政策,要求采取治理措施  

   –针对敏感用户,发布电能质量供电环境指标,便于用户根据实际供电电能质量环境,以判断是否需要采取措施预防外部电能质量污染对产品生产工艺过程的干扰,减少经济损失。

• 设备或系统故障原因预防查找    

   –通过电能质量参数的监测,发现设备或系统存在的内部故障或系统缺陷 

• 系统规划,新用户接入或投运管理  

  电力系统规划、新用户接入供电系统均需要考虑背景电能质量水平,以确定设备是否需要采取电能质量治理措施、保护配置(包括限值整定等)等;新设备投运要求判断其对供电点电能质量的影响程度,以确定是否需要用户采取相关措施。

2 电能质量测量评估技术体系
目的意义 

  在电力系统预定的运行方式下,采用标准规定的电能质量检测方法,应用符合标准的电能质量监测设备,对待定供用电(节点)电能质量干扰指标进行测试,并应用符合标准的、或广泛承认的数据评估方法,得到针对该节点的电能质量评估结果,该结果与国家或行业标准进行比较,以判断其电能质量指标是否超标。

测试评估的五要素
   –
预定的系统运行方式  

   –待定供用电节点 

   –检测方法及监测设备  

   –评估方法  

   –限值 

电能质量监测评估五要素示意

 

3 电能质量测试技术

电能质量检测系统架构

 

各类电流互感器频谱特性

2 各类电流互感器频谱特性

 

电磁式和电容式电压互感器的频谱特性

3 电磁式和电容式电压互感器的频谱特性图

 

各类电压互感器的频率适用范围

4 各类电压互感器的频率适用范围示意图

 

进行电能质量各项指标的测试
   –
电压偏差  

   –频率偏差  

   –电压波动与闪变  

   –三相不平衡  

   –谐波测试  

   –间谐波测试  

   –暂态电能质量测试

4电能质量预评估技术

电能质量预评估的意义

    –预先掌握电力用户负荷的电能质量状况 
    –
有利于制定有针对性的科学、合理的电能质量治理方案,提升整体电能质量水平  

   –有利于供电企业与用户之间加强沟通和了解和后续工作的有序推进  

   –降低或改善干扰源负荷接入电网对公用电网和用户内部电网的电能质量影响

电能质量测试评估流程

 

三级评估
   
第一级评估规定,对于低电压、小容量的一般电力用户,认为其引起的电能质量现象轻微,可不必进行评估直接接入电网;

    –对于不满足第一级评估规定的电力用户,应进入第二级评估,本级评估通常采用简化计算方法;

   –对于不满足第二级评估规定或第二级评估规定不满足要求的电力用户则应进入第三级评估。评估时需采用电力系统仿真软件,评估结果不符合要求的需要提出可行的措施及改善效果。 

供电电压偏差预评估

第一级评估

满足下列条件的电力用户无需进行评估:   

1)供电电压35kV 及以上、66kV 以下,容量小于(等于)2MVA 的电力用户;

2)供电电压380V/220V 以上、20kV 及以下、容量小于(等于)0.63MVA 的电力用户;

3)无特殊供电负荷的10kV 以下供电系统等。 

第二级评估   

1)不满足第一级、符合下列条件的电力用户,应进行第二级评估:

供电电压35kV,容量大于2MVA,小于40MVA 的电力用户;供电电压20kV 及以下,容量大于0.63MVA、小于6.3MVA 的电力用户。

2)本级评估可采用下式进行简化计算,电压偏差不符合要求的应进入第三级评估。

第三级评估
   
66kV 及以上的电力用户、不满足第二级条件及第二级评估不符合要求,应进行第三级评估。评估结果不符合要求的应提出可行的改善措施。本级电压偏差评估宜采用专业软件进行计算

谐波评估

第一级评估

满足一下条件的电力用户不必进行评估:

1)对于低压电气设备或者小型低压谐波源用户(UN1kV),设备每相输入电流≤16A,符合国家标准GB17625.1-2003IEC61000-3-2:2001)规定的低压电气及电子设备发出的谐波电流限制,即可接入公共电网;

2)对于低压电气设备或者小型低压谐波源用户(UN1kV),设备每相输入电流>16A,符合国家标准GB/Z17625.6-2003IEC61000-3-4:1998)规定的低压电气及电子设备发出的谐波电流限制,即可接入公共电网;

3)对于一般中高压小用户或者谐波源数量有限的用户,如果满足Si/Ssc0.1%即可直接接入公共电网。

第二级评估

对于不满足第一级评估规定、220/380V以上35kV以下的电力用户,应进行第二级评估:

1)本级评估应依据国标GB/T14549-93附录C中所提方法进行评估计算,评估结果不符合要求的应进入第三级评估;

2)评估结果应考虑背景谐波水平,对各次谐波电压含有率和总电压谐波畸变率,应将系统背景谐波与用户的发射值叠加计算最终电压畸变值。

第三级评估

对于不满足第二级评估规定、35kV及以上的电力用户,应进行第三级评估,评估结果不符合要求的应提出可行的措施和建议。

本级谐波评估宜采用电力系统分析软件进行,仿真计算过程应关注与系统的串并联谐振点。

评估结果应考虑谐波水平,将用户引起的电压畸变与背景电压畸变叠加得到谐波电压评估结果。

谐波评估评估报告大纲

1. 概述 
2.
预测评估用户(设备)基本资料

3. 电网基本资料

4. 预评估用户与公用电网PCC点的电能质量限值的计算 

5. 预评估用户配电网仿真模型和预评估模型的建模与仿真 

6. 改善措施(根据需要) 

7. 论述及建议