电能质量治理建议

(1)电能是清洁、安全、方便的一种能源。在当今世界还没有其他能源可以取代。随着国民经济和工农业生产的发展，科学技术的不断进步，电能已经成为必须品，对其质量的要求也越来越高。因此，应该重视电能质量标准的制定工作。

(2)我国有2个标准化技术委员会在从事电能质量标准的制定，相互应加强交流，制定电能标准体系，统一规划标准的制定工作。

(3)加强电能质量标准的基础性研究工作。标准是对重复事物和概念所做的统一规定，它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础。2100433B

电磁兼容水平与其相关参数的配合方法

抗扰限值是一条直线，它是根据设备或系统在电磁环境中的抗扰水平提出的，它是一个保证值、或者说是一定概率下的保证值。可以看出，在某些情况下，抗扰水平要小于抗扰限值。总骚扰水平是下面的曲线，表示若干个骚扰源之和，它的幅值和概率的相关曲线与抗扰水平相似。曲线覆盖的面积也为1.2条曲线反映的是设备或系统和骚扰源的特性。发射限值是根据兼容水平和总骚扰水平提出的。它也是一定概率下的保证值，在某些情况下，总骚扰水平要大于发射限值。

兼容水平可以认为是最低抗扰水平和最高的骚扰水平，是某个电磁环境的标称值和惯用的参考值。在此基础上，进行抗扰水平、抗扰限值、总骚扰水平和发射限值的配合。

归结起来，抗扰限值是留有裕度的抗扰水平，也可以作为设备或系统的试验值。发射限值是对各个骚扰源总的发射水平的限制，也应该有裕度。抗扰限值和发射限值之间再留有裕度。

上面叙述的是“安全系数法”的做法，下面介绍另外一种方法，暂时称为概率法。

抗扰水平和总骚扰水平是有一定的交叉的，这部分代表了骚扰水平大于抗扰水平，也表示设备或系统在电磁骚扰的作用下，其运行功能可能劣化或损坏。这个值是2条概率曲线的卷积。设P(U)为总骚扰水平幅值的概率密度分布函数，Q(U)为抗扰水平的概率分布函数(累积函数，抗扰水平是概率密度分布函数，计算时需转化为概率分布函数)。则抗扰水平小于总骚扰水平的概率为：

显然，R值是通过技术经济比较来确定。技术上要可行，经济上要合理。减小R值就要提高抗扰水平和降低总骚扰水平，可以提高设备和系统以及骚扰源(骚扰源本身可能是用电设备，也是运行在共同的电磁环境中，或者说在恶劣的电磁环境中骚扰源本身也不能正常运行)的运行水平。这就要看技术上是否可行，经济上是否合理。反之，从投资角度来看，经济有一定的好处，运行水平会下降，电磁环境要变差，严重时会影响设备和系统以及骚扰源的安全。因此，应该选择一个合适的R值。在电气绝缘配合的选择中，已经比较成熟地使用这些数学工具。

我国组织制定电能质量标准的单位是：全国电压电流等级和频率标准化技术委员会(TC1)和全国电磁兼容标准化技术委员会(TC246)。

TC1制定的标准及其主要指标

(1)GB12325-1990供电电压允许偏差

35KV及以上正、负偏差的绝对值之和小于10%

10KV及以下小于±7%

220V小于 7%、-10%

(2)GB/T15945-1995电力系统频率允许偏差

允许偏差±0.2HZ

系统较小±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%、短时不超过4%

用户引起不平衡度为1.3%

(4)GB12326-1990电压允许波动和闪变

电压允许波动：≤10KV2.5%

35～110KV2%

≥220KV1.6%

闪变：要求较高0.4%【FS：PAGE】

一般0.6%

(5)GB/T14549-1993公用电网谐波

电网谐波电压限值

电网电压/KV0.38、6、10、35、66、110

畸变率/% 5.0 4.0 3.0 2.0

该标准就用户向电网注入谐波电流限值也作了规定。

(6)GB/T18481-2001暂时过电压和瞬态过电压

标准规定了交流电力系统中作用于电气设备的暂时过电压和瞬态过电压要求、电气设备的绝缘水平，以及过电压保护方法。

暂时过电压：包括工频过电压和谐振过电压。

瞬态过电压：包括操作过电压和雷电过电压。

TC246制定的标准

全国电磁兼容标准化技术委员会主要任务是制订电磁兼容(EMC)基本文件，涉及到电磁环境、发射、抗扰度、试验程序和测量技术等规范，特别是处理与电力网络、控制网络以及与其相连设备等的EMC问题。

全国电磁兼容标准化技术委员会电能质量的标准大致可分为三类：

第一类环境和通用标准

主要介绍公用供电系统中可能出现骚扰的形成机理、形式和传导规律，规定了骚扰度，还提出了兼容水平，它主要是用来协调供电电源和用户设备的发射和抗扰度的参考值，以保证整个系统的(包括电源和所连接的用户设备)电磁兼容性。另外还有通用标准。此类标准的名称如下。

(1)GB/Z18039.1-2000电磁兼容环境电磁环境的分类

(2)GB/Z18039.2-2000电磁兼容环境工业设备电源低频传导骚扰发射水平的评估

(3)GB/T17624.1-1998电磁兼容综述电磁兼容基本术语和定义的应用与解释

(4)GB/T17799.1-1999电磁兼容通用标准居住、商业和轻工业环境中的抗扰度试验

(5)GB17799.3-2001电磁兼容通用标准居住、商业和轻工业环境中的发射标准

(6)GB17799.4-2001电磁兼容通用标准工业环境中的发射标准

第二类限值标准目前EMC标准中所规定的限值主要是根据兼容水平确定的，实际上这是为了达到一个共同的、相互可以接受的环境骚扰源应该遵守的一个规定。

(1)GB17625.1-1998电磁兼容限值低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电流≤16A)

(2)GB17625.2-1999电磁兼容限值对额定电流不大于16"para" label-module="para">

(3)GB/Z17625.3-2000电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制

(4)GB/Z17625.4-2000电磁兼容限值中、高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估

(5)GB/Z17625.5-2000电磁兼容限值中、高压电力系统中波动负荷发射限值的评估

第三类试验与测量技术标准

这一部分主要是规定了试验环境、试验步骤、布置、使用仪器设备的精确度和数据处理及判据等内容，使试验有可重复性、正确性和可比性。

(1)GB/T17626.1-1998电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论

(2)GB/T17626.2-1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

(3)GB/T17626.3-1998电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

(4)GB/T17626.4-1998电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

(5)GB/T17626.5-1999电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验

(6)GB/T17626.6-1998电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

(7)GB/T17626.7-1998电磁兼容试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则

(8)GB/T17626.8-1998电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

(9)GB/T17626.9-1998电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验

(10)GB/T17626.10-1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验

(11)GB/T17626.11-1999电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验

(12)GB/T17626.12-1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验

电能质量国家标准体系

1、GB/T 12325-2008　 电能质量 供电电压偏差

2、GB/T 15945-2008　 电能质量 电力系统频率偏差

3、GB/T 15543-2008　 电能质量 三相电压不平衡度

4、GB/T 12326-2008　 电能质量 电压波动和闪变

5、GB/T 14549-1993　 电能质量 公用电网谐波

6、GB/T 24337-2009 　 电能质量 公用电网间谐波

7、GB/T 19862-2005 　 电能质量 电能质量监测设备通用要求

8、DL/T 1028-2006 电能质量测试分析仪检定规程

9、GB/T 17626.7-2008 电磁兼容试验和测试技术 供电系统及其所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则

第一章介绍了国内外电能质量标准化工作情况，在此基础上提出了我国电能质量标准体系的总体构想；第二、三章详细介绍了电能质量各指标的基本概念，并简要分析了电能质量与电力系统安全经济运行、用户生产工艺过程的相互影响关系；第四章至第十三章介绍了我国现行14项电能质量国家标准制定的背景、目的及其考虑问题的立足点，分析了标准的适用范围、内容、使用方法及其应注意的问题，并从撰稿人角度分析了标准存在的局限性等；第十四章介绍了南非、英国、阿根廷等国电能市场管理导则。全书侧重于对现行国家标准的解读。

第1章综论

第2章电能质量指标概述

第3章电能质量与电力系统安全经济运行

第4章电力系统频率允许偏差标准及标准补充说明

第5章供电电压允许偏差（GB/T12325—2003）

第6章三相电压允许不平衡度（GB/T15543—1995）

第7章电压波动和闪变（GB12326—2000）

第8章公用电网谐波（GB/T14549—1993）

第9章暂时过电压和瞬态过电压（GB/T184881—2001）

第10章标准电压、电流和频率（GB156—2003,GB/T762—2002,GB/T1980—2005）

第11章电能质量监测设备通用要求（GB/T19862—2005）

第12章静止无功补偿装置（SVC）的功能特性（GB/T20298—2006）

第13章静止无助补偿装置（SVC）现场试验（GB/T20297—2006）

第14章国外电能市场的管理导则

第15章主要电能质量国家标准（节选）2100433B

电能质量国家标准定义的指标

电压偏差。

GB 12325—2008中将电压偏差定义为：

（1）

1. 35kV及以上供电电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%

2. 20kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%

3. 220V单相供电电压允许偏差为额定电压的 7%～﹣10%

4.对于供电点短路容量小、供电距离较长以及对供电电压偏差有特殊要求的用户，由供、用电双方协议确定

频率偏差。

GB/T 15945—1995中将频率偏差定义为：

（2）

1. 正常允许±0.2%Hz，根据系统容量可以放宽到±0.5%

2. 用户冲击引起的频率变动一般不得超过±0.2Hz

公用电网谐波。

GB/T 14549—1993中对测量谐波次数、仪器误差、数据取值提出了具体要求，同时给出了谐波电压含量、第h次谐波电压含有率、总谐波畸变率的计算公式。

谐波电压含量：

（3）

第h次谐波电压含有率：

（4）

式中， 为h第次谐波电压方均根值； 为基波电压方均根值；N为采样点数。

国家标准规定，测量的谐波次次数一般为2~19。通常取测量时段内各相实测值的95%概率中最大的一相值作为判断谐波是否超过允许值的依据。

电压等级（KV） THD 奇次 偶次

0.38 5 4.0 2.0

6.1 4 3.2 1.6

35.66 3 2.4 1.2

110/220 2 1.6 0.8

三相电压不平衡度。

GB/T15543—1995中规定了三相电压不平衡度的允许值及其计算、测量和取值方法。有两种不平衡度计算公式。

①含有零序分量的三相系统，即三相不平衡度等于负序分量与正序分量的百分比：

（5）

②不含有零序分量的三相系统，当已知三相量a、b、c时，用下式求不平衡度：

（6）

式中 、 、 、 。

判断三相不平衡度是否合格的方法为：对于波动性较小的场合，应和实测的5次接近数值的算术平均值对比；对于波动性较大的场合，应和实测值的95%概率值对比

电压波动和闪变。

GB 12326—2000中对其概念、计算公式和测量数据的选取做了明确规定，并给出了判断闪变电压值是否合格的方法。相对电压波动值d的定义为：

（7）

闪变定义为人眼对灯闪的主观视觉反应。借鉴IEC标准的方法，用短时间闪变水平值Pst和长时间闪变水平值P1t作为闪变严重度的评估指标。Pst的观察周期典型值Tshort=10 min，其计算公式为：

（8）

式中：K0. 1=0. 031 4；K1=0. 052 5；K3=0. 065 7；K10=0. 28；K50=0.08。P0.1、P1、P3、P10、P50分别为10 min内超过0. 1%、1%、3%、10%、50%时间比的概率分布水平值，也称为10 min内瞬时闪变视感度S(t)的99. 9%、99%、97%、90%、50%概率大值。

P1t的观察周期典型值Tlong=2 h,被定义为在观察周期内瞬时闪变视感度不超过99%概率的Pst(用符号Ps,t 99%表示)或超过1%时间的Pst。即：

（9）

暂时过电压和瞬态过电压。

GB/T18481—2001中将峰值电压超过系统正常运行的最高峰值电压时的工况定义为过电压。暂时过电压包括工频过电压和谐振过电压,特征为在其持续时间范围内无衰减或弱衰减；瞬态过电压包括操作过电压和雷击过电压，特征为为振荡的或非振荡的，通常衰减很快，持续时间只有几毫秒或几十微秒。