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    •   电力系统电能质量的提高方法

        日常生活电和水的使用是不可缺少的。电在生活中发挥着如此重要的角色,所以怎样提高用电质量是一个都需重视的问题。想要提高电能的质量和发电效率,最直接的就是完善发电途径。

        

        1 影响电能质量的因素

        

        1.1 电能质量的定义

        

        电能相比于其他商品是极为特别的,从专业角度来讲,不同方面对电能质量的定义也不同。如在IEC中对电能质量这样定义:供电设备能够连续运行,保证用户电力的正常使用;电气与电子工程师对于电能质量的定义是:如果能够给一些特殊电器提供电力,而且这些设备还能够平稳的运行和工作,那么电能质量是达标的。从上述来看,电能质量的定义不是仅从一个方面来单独定义,而是结合不同情景及使用来进行定义的。总的来说,电能质量就是电力在电网中的平稳传递、保证用户及其设备的正常运行。

        

        1.2 电能质量问题的分类

        

        根据电能质量的不同性质和出现问题的不同类别来进行分类。如果按照电能的时域性分类,它呈现出的问题主要可分为两大类别:一个质量问题叫做稳态电能,稳态电能质量问题是在很长时间内都能把电压和电流的变动系统地显示出来。这类电能质量问题主要是电流的波动和电压不平衡的问题;另一个电能问题是暂态电能,暂态电能的质量问题所存在的时间较为短暂,但它的电压变动和起伏波动大,这类电能质量问题主要存在于电压方面,例如电压突高突低、电压不能持续输送、电压不稳定等问题。在这些问题当中,电压突然降低和连续中断、不能持续供电最为严重。

        

        如果按照供电质量来分类,主要存在的是电流问题和电压问题。电压质量上的问题主要有:实际电压和理想电压之间差距过大、电压的突然变动、电压的波动和电压的不正常、无规律的变动;电流质量上主要存在的问题包括电流平稳性较差、不能持续供电等问题。

        

        1.3 影响电能质量的因素

        

        有许多因素都能对电能的质量造成不利影响,其中最主要、影响最大的因素主要包括以下方面。

        

        电压偏差。就是实际电压和理想电压的差距过大,两者之间相差的百分比。电压偏差的计算方法是两者之间的差值比上理想电压结果的百分比。由于电压在运输过程中做了无功负荷,导致了电力系统中的电力运行方式偏离原定路线,所以导致了这种现象的发生。一旦电压偏差出现,会对电力用户所使用的大多数电器设备造成一定程度上的损耗,从而使电器的使用时间大大减少,一般受影响最大的是照明设备、发光灯具和各种类型的电动机。

        

        电压闪变与波动。电压的波动主要是平均电压在一定时间内进行的连续起伏的水平,而电压闪变是由于电压的不规律起伏从而造成了照明灯具的忽暗忽明,对人产生了一定的影响,这种现象就称为电压闪变。电压波动的现象可独立发生,而电压闪变多数都是由于电压波动造成的。一般情况下,很多有着敏感电压变化的机器最容易由于电压的不规律起伏而造成一定程度的损害,例如像计算机这种对电压的要求较高的设备。如频繁地出现电压闪变,不仅会对照明工具造成一定的损害,还能对用户的身体健康和眼睛产生不利影响。

        

        电压骤降与中断。电压骤降主要是电压在极短时间内飞速下降到一定数值并快速地回复到原来电压的一种问题,电压中断就是电压在平稳运行过程中突然中断并跳闸,这种现象造成的后果十分严重,用户在电器使用过程中如果出现电压中断现象,很可能会造成计算机的数据丢失、电器的损害等,而出现这种现象多数是由于多个大型设备的全压进行而造成的。

        

        频率偏差。和电压偏差大致相同,即同样是实际与理想的差距过大,从而造成了一定的影响。造成这种故障的原因主要是电压在输送过程中各方面的不平衡所造成的,这种故障会对设备造成重大影响,其主要是大型设备。许多大型电力方面的事故造成,都是由于发生了频率的偏差。

        

        2 电能质量的改善方法

        

        随着用电用户的越来越多,电网系统中存在的问题也相应增加、存在问题的复杂程度也大大提高。由于电是一种特殊的商品,所以在对用户的提供与服务方面一定要重视起来,将电能质量提高起来。

        

        2.1 电压波动与闪变的治理

        

        对电压的不规律起伏和电压闪变的问题,改善方法包括用户在使用电器时对其进行一定的优化和改善。除用户方面外、电力公司是主要方面,其可以优化电网系统,提高电网所提供的电能质量来减少供电过程中所存在的问题。提高电网供电能力的方法主要有:将电压质量进行优化,提高整体电压的质量等级;搭建更多敏感电器及大型高压电器的特殊供电输送线路;对高压电器采用分压、降压。除上述治理的技术方法外,还可增设相关设备来对电压进行治理。例如采用由晶闸管所组成的补偿器,可在电压电流骤降时进行切断。

        

        2.2 中枢调压

        

        其实想要对对整个电力系统的电能和电压进行优化,最主要的还是要采取整体调压,利用好各种调压方法,来确保用户在使用过程中的电能质量能达到国家标准甚至超过国家标准。但从整个电网系统来看,其整体还是比较繁杂的。如果想要对用户的每一个用电设备都进行一一的监控和调整,不仅工作效率极低、工作量过大,而且基本实现不了。每一个区域的电力系统都有属于自己的电力中枢点,可以对中枢点进行监控和调压,这样能监控该区域的平均电力情况,还能及时做出调整,对用户的用电也能有一个更好的服务。

        

        2.3 谐波治理

        

        如果想要大大降低电网中所存在的电能问题、提高电能质量,对谐波的治理可以有效地对其进行控制。一般谐波的治理大多都是从专业技术方面进行的。如想对谐波进行有效的治理就要解决其问题的源头,进行有效的控制。其主要解决方法包括无源滤波法和有源滤波法,这两种方法可有效减少谐波电压的骤增。无源滤波法是采用抵御式的一种治理方法,主要是抵御起伏差异较大的谐波电压,从而对设备进行一定程度上的保护;有源滤波法相对于无源滤波法采用的是主动出击的方式,主要是在电器中出现谐波电压做无功负荷和谐波电流产生波动时进行及时切断的方法,在治理谐波时普遍用的是有源滤波法,其对谐波的消除效果也比较明显。

        

        2.4 电压中断和骤降的补救措施

        

        电压在进行中断时可安装相关设备来进行供电,其原理就是进行电能的储存,在需要时再进行使用。一般来讲,这种储能式的设备在断电时可以提供一定时间的电压,其时长主要是由储能装置所能容纳的多少来决定的。但该种设备一般所需费用相对较高,且其价格随着容纳空间的增加而升高,所以只有在所需电压不大的重要设备上才会使用。如果需要迅速进行电力补偿,还可采取动态电压调节器,该种调节器能给予设备稳定的电压和电流,使设备遇到电压中断而导致的电压骤降时不受到影响。

        

        一般来讲,想要提高电能质量就要进行综合考量,将各种治理方法综合运用,根据电能问题的不同特点,结合不同方法能更改好地解决问题。例如想要同时解决谐波电压的不平衡波动和电压做无功负荷的问题,可使用APF的方法;在电流电压输送过程中出现不平稳的起伏问题时,可使用相关调控设备来进行对电压和电流的控制。将多种方法组合起来,可以同时解决电能输送中的不同问题。

        

        综上,由于科技的飞速发展,许多高科技设备也应运而生,所以对电力的要求也越来越高,解决好电能质量问题的同时,也能够推动社会的科技发展。由于电能质量所包含的内容太多,而每一项都是不可忽视的内容,所以在进行电能质量的提高和完善过程中一定要警惕起来,找到其中所存在的问题对症下药,早日使我国的电力发展更上一个台阶。

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