1、電能質(zhì)量的定義和相關(guān)的問(wèn)題

導(dǎo)致用戶電力設(shè)備故障或誤操作的電壓電流或頻率的靜態(tài)偏差和動(dòng)態(tài)擾動(dòng)都統(tǒng)稱(chēng)為電能質(zhì)量問(wèn)題。其表現(xiàn)為：電壓、頻率有效值的變化；電壓波動(dòng)和閃變、電壓暫降、短時(shí)中斷和三相電壓不平衡、諧波；暫態(tài)和瞬態(tài)過(guò)電壓以及這些參數(shù)變化的幅度。電能和其他產(chǎn)品有所不同，發(fā)、輸、變、配和用是同時(shí)完成的，發(fā)、輸、變、配和用電設(shè)備是連接在一個(gè)系統(tǒng)。因此，電能質(zhì)量不但取決于發(fā)、輸、變和配這些環(huán)節(jié)，而且還取決于用電這個(gè)環(huán)節(jié)；電能質(zhì)量不但取決于發(fā)、輸、變和配的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行這些環(huán)節(jié)，而且取決于用電的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行這些環(huán)節(jié)。如果說(shuō)電能質(zhì)量是一個(gè)環(huán)境，那么這個(gè)環(huán)境需要上述各方特別是電力部門(mén)和各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)配合，共同努力來(lái)創(chuàng)造。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的提高，對(duì)電能質(zhì)量的要求不斷提高，對(duì)電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求也在不斷提高。近年來(lái)，國(guó)家發(fā)布了一批電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，基本適應(yīng)了供需雙方在生產(chǎn)運(yùn)行中的要求。

2、電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系概況

目前我國(guó)組織制定電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的單位是：國(guó)內(nèi)電壓電流等級(jí)和頻率標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（TC1）和國(guó)內(nèi)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（TC246）。

2.1國(guó)內(nèi)電壓電流等級(jí)和頻率標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)及其主要指標(biāo)

（1）GB12325－1990供電電壓允許偏差

35KV及以上正、負(fù)偏差的**值之和小于10％

10KV及以下小于±7％

220V小于＋7％、－10％

（2）GB／T15945－1995電力系統(tǒng)頻率允許偏差

允許偏差±0.2HZ

系統(tǒng)較小±0.5HZ

（3）GB／T15543－1995三相電壓允許不平衡度

三相電壓允許不平衡度為2％、短時(shí)不超過(guò)4％

用戶引起不平衡度為1.3％

（4）GB12326－1990電壓允許波動(dòng)和閃變

電壓允許波動(dòng)：≤10KV2.5％

35～110KV2％

≥220KV1.6％

閃變：要求較高0.4％【FS：PAGE】

一般0.6％

（5）GB／T14549－1993公用電網(wǎng)諧波

電網(wǎng)諧波電壓限值

電網(wǎng)電壓／KV0.386、1035、66110

畸變率／％5.04.03.02.0

該標(biāo)準(zhǔn)就用戶向電網(wǎng)注入諧波電流限值也作了規(guī)定。

（6）GB／T18481－2001暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了交流電力系統(tǒng)中作用于電氣設(shè)備的暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓要求、電氣設(shè)備的絕緣水平，以及過(guò)電壓保護(hù)方法。

暫時(shí)過(guò)電壓：包括工頻過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓。

瞬態(tài)過(guò)電壓：包括操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓。

2.2國(guó)內(nèi)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)內(nèi)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)主要任務(wù)是制訂電磁兼容（EMC）基本文件，涉及到電磁環(huán)境、發(fā)射、抗擾度、試驗(yàn)程序和測(cè)量技術(shù)等規(guī)范，特別是處理與電力網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)以及與其相連設(shè)備等的EMC問(wèn)題。

國(guó)內(nèi)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)電能質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)大致可分為三類(lèi)：

類(lèi)環(huán)境和通用標(biāo)準(zhǔn)

主要介紹公用供電系統(tǒng)中可能出現(xiàn)騷擾的形成機(jī)理、形式和傳導(dǎo)規(guī)律，規(guī)定了騷擾度，還提出了兼容水平，它主要是用來(lái)協(xié)調(diào)供電電源和用戶設(shè)備的發(fā)射和抗擾度的參考值，以保證整個(gè)系統(tǒng)的（包括電源和所連接的用戶設(shè)備）電磁兼容性。另外還有通用標(biāo)準(zhǔn)。此類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的名稱(chēng)如下。

（1）GB／Z18039.1－2000電磁兼容環(huán)境電磁環(huán)境的分類(lèi)

（2）GB／Z18039.2－2000電磁兼容環(huán)境工業(yè)設(shè)備電源低頻傳導(dǎo)騷擾發(fā)射水平的評(píng)估

（3）GB／T17624.1－1998電磁兼容綜述電磁兼容基本術(shù)語(yǔ)和定義的應(yīng)用與解釋

（4）GB／T17799.1－1999電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗(yàn)

（5）GB17799.3－2001電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)

（6）GB17799.4－2001電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)

**類(lèi)限值標(biāo)準(zhǔn)目前EMC標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的限值主要是根據(jù)兼容水平確定的，實(shí)際上這是為了達(dá)到一個(gè)共同的、相互可以接受的環(huán)境騷擾源應(yīng)該遵守的一個(gè)規(guī)定。

（1）GB17625.1－1998電磁兼容限值低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值（設(shè)備每相輸入電流≤16A）

（2）GB17625.2－1999電磁兼容限值對(duì)額定電流不大于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃爍的限制

（3）GB／Z17625.3－2000電磁兼容限值對(duì)額定電流大于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃爍的限制

（4）GB／Z17625.4－2000電磁兼容限值中、高壓電力系統(tǒng)中畸變負(fù)荷發(fā)射限值的評(píng)估

（5）GB／Z17625.5－2000電磁兼容限值中、高壓電力系統(tǒng)中波動(dòng)負(fù)荷發(fā)射限值的評(píng)估

第三類(lèi)試驗(yàn)與測(cè)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

這一部分主要是規(guī)定了試驗(yàn)環(huán)境、試驗(yàn)步驟、布置、使用儀器設(shè)備的**度和數(shù)據(jù)處理及判據(jù)等內(nèi)容，使試驗(yàn)有可重復(fù)性、正確性和可比性。

（1）GB／T17626.1－1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)抗擾度試驗(yàn)總論

（2）GB／T17626.2－1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)

（3）GB／T17626.3－1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)

（4）GB／T17626.4－1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)

（5）GB／T17626.5－1999電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)

（6）GB／T17626.6－1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度

（7）GB／T17626.7－1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、諧間波的測(cè)量和測(cè)量?jī)x器導(dǎo)則

（8）GB／T17626.8－1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)

（9）GB／T17626.9－1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)脈沖磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)

（10）GB／T17626.10－1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)阻尼振蕩磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)

（11）GB／T17626.11－1999電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化的抗擾度試驗(yàn)

（12）GB／T17626.12－1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)振蕩波抗擾度試驗(yàn)

3、電磁兼容水平與其相關(guān)參數(shù)的配合方法

抗擾限值是一條直線，它是根據(jù)設(shè)備或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中的抗擾水平提出的，它是一個(gè)保證值、或者說(shuō)是一定概率下的保證值。可以看出，在某些情況下，抗擾水平要小于抗擾限值?？傭}擾水平是下面的曲線，表示若干個(gè)騷擾源之和，它的幅值和概率的相關(guān)曲線與抗擾水平相似。曲線覆蓋的面積也為1.2條曲線反映的是設(shè)備或系統(tǒng)和騷擾源的特性。發(fā)射限值是根據(jù)兼容水平和總騷擾水平提出的。它也是一定概率下的保證值，在某些情況下，總騷擾水平要大于發(fā)射限值。

兼容水平可以認(rèn)為是*低抗擾水平和*高的騷擾水平，是某個(gè)電磁環(huán)境的標(biāo)稱(chēng)值和慣用的參考值。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行抗擾水平、抗擾限值、總騷擾水平和發(fā)射限值的配合。

歸結(jié)起來(lái)，抗擾限值是留有裕度的抗擾水平，也可以作為設(shè)備或系統(tǒng)的試驗(yàn)值。發(fā)射限值是對(duì)各個(gè)騷擾源總的發(fā)射水平的限制，也應(yīng)該有裕度?？箶_限值和發(fā)射限值之間再留有裕度。

上面敘述的是“**系數(shù)法”的做法，下面介紹另外一種方法，暫時(shí)稱(chēng)為概率法。

從圖1可以看出，抗擾水平和總騷擾水平是有一定的交叉的，如圖的陰影部分。這部分代表了騷擾水平大于抗擾水平，也表示設(shè)備或系統(tǒng)在電磁騷擾的作用下，其運(yùn)行功能可能劣化或損壞。這個(gè)值是2條概率曲線的卷積。設(shè)P（U）為總騷擾水平幅值的概率密度分布函數(shù)，Q（U）為抗擾水平的概率分布函數(shù)（累積函數(shù)，圖中抗擾水平是概率密度分布函數(shù)，計(jì)算時(shí)需轉(zhuǎn)化為概率分布函數(shù)）。則抗擾水平小于總騷擾水平的概率為：

顯然，R值是通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定。技術(shù)上要可行，經(jīng)濟(jì)上要合理。減小R值就要提高抗擾水平和降低總騷擾水平，可以提高設(shè)備和系統(tǒng)以及騷擾源（騷擾源本身可能是用電設(shè)備，也是運(yùn)行在共同的電磁環(huán)境中，或者說(shuō)在惡劣的電磁環(huán)境中騷擾源本身也不能正常運(yùn)行）的運(yùn)行水平。這就要看技術(shù)上是否可行，經(jīng)濟(jì)上是否合理。反之，從投資角度來(lái)看，經(jīng)濟(jì)有一定的好處，運(yùn)行水平會(huì)下降，電磁環(huán)境要變差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響設(shè)備和系統(tǒng)以及騷擾源的**。因此，應(yīng)該選擇一個(gè)合適的R值。在電氣絕緣配合的選擇中，已經(jīng)比較成熟地使用這些數(shù)學(xué)工具。

4、建議

（1）電能是清潔、**、方便的一種能源。在當(dāng)今世界還沒(méi)有其他能源可以取代。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電能已經(jīng)成為必須品，對(duì)其質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。因此，應(yīng)該重視電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

（2）我國(guó)現(xiàn)在有2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在從事電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定，相互應(yīng)加強(qiáng)交流，制定電能標(biāo)準(zhǔn)體系，統(tǒng)一規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

（3）加強(qiáng)電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)性研究工作。標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)重復(fù)事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定，它以科學(xué)、技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)。