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摘要：配电网电能质量是决定其实际运行效果的关键因素，文章以此为前提，从稳态电能质量问题以及动态电能质量问题两个方面，分析了电能质量治理的关键技术，有效解决了配电网电能质量问题，极大了提升了其经济性，同时也推动了我国电能质量行业的可持续发展。
关键词：配电网；电能质量；关键技术；电压暂将
现阶段，柔性直流输电与智能电网得到了普遍应用，加之非线性负荷以及分布式能源的大力接入，也使得配电网电压暂时中断、电压暂将等问题越发严重。配电网所有事故中，电压暂将问题占据了80%左右，根据有关调查得知，电压暂将是引起供电完全中断问题的主要原因。一直以来，电能质量问题都是影响企业发展的重要因素，为了推动电能质量行业的广泛发展，必须要对其进行治理，由此可见配电网电能质量治理关键技术研究的重要性。
1 电能质量问题概述
1.1 稳态电能质量
在配电网电能质量问题中，针对电压波动、间谐波以及变化缓慢等问题，一般都是采用谐波分析法以及对称分量法等进行解决。电压波动的解决相对而言较为简单，相反谐波在稳态电能质量问题中的关注度比较高[1]。对于稳态电能质量分析而言，傅里叶变换是最为典型的信号处理方法，通过这一方法的运用，可以有效提升其实时性，然而由于FFT本身具有频谱泄露以及栅栏效应，所以会对信号谐波参数造成影响。另外，对傅里叶变化进行有效运用，也能够对谐波进行分析，且在实际作业中也有所应用。
1.2 动态电能质量
针对电压跌落与电压闪变等动态电能质量问题，由于这些问题的持续时间比较短，且具有较大的随机性，所以必须要采用全新信号分析法，如此方可对其进行准确的辨别。相关资料显示，加窗傅里叶变换对暂态信号进行分析时，其本身是存在一定缺陷的，也就是实践分析时频窗口存在自适应性，但是加窗傅里叶变换却是固定的，所以针对此暂态信号而言，仍然需要不断对其进行分析。早期Ribeiro在电能分析中应用小波变换之后，尤其是Mallat算法已经建立，对于小波变换的应用更为广泛。该技术具备—频局部化的优势以及自适应能力，比较适合在突变信号以及不平稳信号分析中加以应用。与傅里叶变换相比较，小波变换在电压暂将分析以及闪变等一些动态电能质量问题中运用，体现了无与伦比的作用。
2 配电网电能质量问题关键治理技术
2.1 对于稳态电能质量问题的治理
所谓稳态电能质量问题，主要是针对谐波问题而言，对于谐波问题的治理，一般是采用滤波器。滤波器主要有无源滤波和有源滤波两种，其中无源滤波是通过对电容器、电阻以及电抗器三种设备的结合而构成[2]。无源滤波自身在运行的过程中，会受到系统参数的影响，将其中一些谐波进行放大，然而相比较而言无源滤波在安装和运行方面的成本比较低，所以应用也十分广泛。
现阶段，无源滤波器已经实现了对通用滤波器和平滑器的研究，前者是变频设备一类谐波抑制与功率因素优化的主要方式，同时也在国外得到了应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在电力电子技术发展的影响下，一些研究人员也将研究方向逐渐转向有源滤波器，这主要是因为有源滤波器在滤出谐波方面有很好的作用，同时也能够保证滤波率，对无功功率进行补偿，合理控制三相不平衡的问题。然而有源滤波器并不适合在功率大、电压高的场所运用，且在安装价格方面较为昂贵。
经过研究有关人员也提出了以谐波抗阻控制为基础的APF，该有源滤波器具有可实现性的特点，且能够支持高电压运行，在容量与可靠性等多方面也体现了十分明显的优势。当前阶段，成本较低的滤波方案是运用混合有源滤波器，该滤波器主要体现了有源部分与负荷不直接相连接，相较于APF的直接并联而言，功率更小，混合有源滤波器在电压波动、闪变和三相不平衡等问题方面，具有综合抑制的效果，然而效果却差于APF。
2.2 针对动态电能质量问题的治理
因为配电系统中具有快速冲击负荷，这种负荷会在一定程度上导致电压闪变，进而使系统电流和电压之间缺乏平衡性。如果使用传统的方式进行解决，则是通过SVC对电压闪变进行抑制，当前在全世界范围内得到运用的抑制电压闪变SVC就超过600台。然而因为SVC设备反应速度比较慢，所以在抑制电压闪变方面存在不足[3]。近几年，运用非线性控制相较于传统形式更能体现阻尼特性，与SVC设备相比较，DSTATCOM设备的反映速度更加快捷，且在抑制电压闪变方面也体现了良好的效果，所以，这一设备将会在配电系统中得到广泛的应用。
而UPS自身作为备用电源的一种，能够将系统电压跌落以及瞬间供电中断等问题进行很好的解决，虽然这一设备具备良好的动态反映性，然而其容量却十分有限，加之成本需求高，在大型敏感用户中的应用效果并不显著。另外，DVR设备一般是针对电压暂将问题而言，在实际运行时好比在系统配电线中增加了一个串联电压源，若负荷处于正常状态，那么运行过程中DVR则被旁路，由其直接提供电压；一旦电压出现暂将现象，那么DVR的运用便可以快速补偿电压暂将。与此同时，DVR所具备的动态性能与性价比等优势，也为其解决动态电压问题提供了经济、有效的举措。
结束语：
综上所述，随着电子技术的不断发展，配电网也面临了更为广泛的电能质量问题，为了对其运行质量进行保证，对其关键技术进行研究十分必要。通过文章分析可知，稳态电能质量问题与动态电能质量问题是其中存在的两个主要问题，只有不断研发新的技术与设备，例如无源滤波器、有源滤波器、SVC、DVR等，只有将这些设备进行有效运用，才能真正解决配电网的电能质量问题，推动电能质量行业的全面发展，也为其带来经济效益与社会效益。
参考文献：
[1]李霞林，郭力，王成山，李运帷.直流微电网关键技术研究综述[J].中国电机工程学报，2016，01：2-17.
[2]李鹏，高静，武昭，施儒昱.分布式能源接入电网的电能质量问题及其治理技术[J].供用电，2016，04：14-17+40.
[3]李世光，申梦茜，张梦莎，高正中，吴娆，贾俊征.光伏并网系统MPPT算法对电能质量的影响分析[J].电力电容器与无功补偿，2016，03：110-115.
作者简介：
虞增成（1990-）男，汉，江苏省扬中市人，学历：本科，学士学位，助理工程师，研究方向：电气工程及其自动化。
论文作者:虞增成
论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期
论文发表时间:2017/4/26
标签：电能论文; 电压论文; 质量问题论文; 滤波器论文; 谐波论文; 无源论文; 质量论文; 《电力设备》2017年第3期论文;