摘要：在不断发展的市场经济背景下，电能已经慢慢成为一种商品，人们对电能质量也提出了更高的要求，电能的质量已成为全社会共同关注一个话题。因此，如何提高电能质量成为供电企业的一项重要研究课题。对此，本文就供配电系统电能质量问题及其改善措施进行探讨。
关键词：供配电系统；电能质量；措施
电量在传输过程中会产生不同形式的损耗，这对国民经济的总体效益、工业生产、人们的生活都会产生不利影响。随着科学经济的发展企业和人们对点的用量越来越大，供配电系统肩负着带能传输的重要任务，是保证电能质量的重要环节。为了节约资源，降低损耗，就要提高配电系统工作效率，使供配电系统在安全、稳定、经济合理的运行，采取科学的技术有效提高供配电系统的电能质量。
1供配电系统电能质量的常见问题分析
1.1供电中断
供电中断是影响电能质量的主要原因，也是供配电系统中最常见的问题之一。停电时间持续一分钟以上就可以认为是供电中断。导致供电中断现象发生的因素很多，大概可以分成三种，即发电机或是配电设备故障、输电线路故障、系统过负荷时的切断负载。供电中断会导致所有的用电设备全都断电，工厂常因为供电中断而造成严重损失。
1.2瞬态过电压
快速突升的高压脉冲叠加到供电电压上便会形成瞬态过电压现象。引发这类问题的原因通常是雷击后的残余电压或者改善功率因数的电容器切换以及感性负载切换等。
1.3欠电压与过电压
有时供电操作人员责任心不强，没有对设备运行情况进行及时的监控，造成电动机过热，从而引起欠电压。过电压大多是变压器抽头分接开关故障造成的，过电压对设备危害很大，一旦有过电压现象发生，就很有可能会造成电子设备以及电气设备的损坏，并且这种损坏往往是永久性的。
1.4谐波畸变
在供配电系统中，谐波主要是由电力变压器产生的。由于收到变压器铁芯饱和磁化曲线非线性的影响，使得磁化电流呈尖顶波形，从而产生谐波。所谓的谐波畸变主要是由非线性负荷引起的，谐波畸变会导致变压器因磁滞损失的加大而出现过热现象，同时电动机的转矩也会有所下降，补偿电容器和中性线也会出现过热现象，从而对电能质量产生不利影响。
2改善供配电系统的电能质量的具体措施
2.1加强电能质量的检测
现代科学技术的快速发展给相关的电能质量的检测技术的发展提供了强有力的技术支持。与此同时，通过对电能质量检测技术的相关研究，建立起相对应的电能质量数据库提高了理论的基础。电能质量的检测在保证和提高电能质量上占有很大的一部分比重，检测的准确性可以有效地防止用电设备的失效，或者是在用电设备和供配电系统失效之前，捕捉到相对应的早期故障信息。在前期早早地发现供配电系统的故障信息，可以更好地保护供配电设备的有效运行，保证系统的用电安全和提高供配电系统的电能质量。
2.2合理控制电压波动
电压包络线的变动具有一定的周期性，一旦其发生变动电压也会随之产生一系列的变动，若是此种变动速度大于或等于0.2%时，就被称之是电压波动。当供配电系统出现电压波动现象时，系统的阻抗就会逐渐增大，同时也会增加电网中电压的耗损，最终造成供配电系统出现电压异常，使得电能质量受到严重影响。所以需要进行电压波动抑制，具体措施包括：第一，接线要合理，如果负荷变化较大的设备就应该选择专用的线路或变压器，实现专向供电。第二，在系统运行过程中，电压波动严重，就应该减小或切断造成该现象的波动性负荷。第三，特殊设备则需要采用专用变压器，实现单独供电。第四，大型的冲击性负荷应配备能够吸收冲击性无功功率的装置。
2.3合理调节电压偏差
改善电压偏差是提高供配电系统电能质量的有效方法，我们可以从以下几个方面着手，第一，合理减小系统各部分的阻抗，减小输电线路的长度，增加导线和电缆的横截面积，尽可能的用电缆来替代架空线路；第二，选用合理实用的电压分接头和电压器变比，加强对变压器的技术管理，降低损耗。分接头能通过变压器变比来调整最大负荷时的电压负偏差和最小负荷时的电压正偏差。第三，增加高低压补偿设备，提高功率因素，降低电能输送过程中的无功功率，如调整同步电机的励磁电流、调节并联补偿电容的容量大小、对多台单相或三相负荷不平衡线路安装分相无功功率补偿器。第四，将单回路供电变成双回路方式，调整电压偏差。
2.4静止无功发生器
静止无功发生器是目前我国性能最好的动态无功补偿装置，它的主要优点在于相应速度快、调节范围大、控制精度高、可以连续调节等优点。静止无功发生器存在不仅有效改进了电能的质量，而且还代表了当今无功补偿装置的主要发展方向。静止无功发生器工作的主要原理是采用自动换相的电力半导体桥式变流器来进行相应的武功补偿的设备。这种设备与其他的静止无功补偿装置存在的很大不同就是具有调节速度快等优点，它可以在采取有效的措施之后大大地有效地减少电流之中谐波的含量，比如多重化、多电平等技术措施之后，总而言之，静止无功发生器在一定程度上引领无功补偿装置的发展方向，对研究提高电能质量具有很高的指导意义。
2.5高次谐波
谐波治理主要分为以下几种：第一，对于非线性负载或其他谐波发生装置的内部进行改进，减少谐波的输出。第二，无源滤波处理，采用电容和电抗器等装置对谐波进行吸收，为谐波提供吸收通路，减少流入到用电端的谐波含量。第三，有源滤波处理，如有源电力滤波器（APF）。
SRE APF是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿。在谐波源处就近安装有源电力滤波器，是在谐波源设备已经确定的情况下防止谐波电流注入电网的有效措施。靠近谐波源吸收谐波电流，是安装滤波器的基本原则。有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波。
2.6电动机启动过程中的电压降
启动电动机的过程中会造成电压的降低情况，从而影响着电能质量，因此选择合理的启动模式非常重要。电动机的启动模式包括两种：降压启动与全压启动。两种启动模式各有其优势与缺点。全压启动安全可靠，操作简单，但是，因为大的起动电流会产生电压降，容易损坏设备；降压启动包括星三角启动器和自耦变启动器，前者操作简单，具有稳定的电流，但只适用于轻载或空载启动，后者适用于各种负载启动，转矩稳定，得到广泛使用。
2.7电能质量调节装置的比较
上述各种装置解决的问题各有侧重，但互相间并非独立，大多数装置可以治理多个电能质量问题，因此在选用装置时，应当同时综合考虑其装置经济性和有效性。治理电压暂降装置成本及年维护费用见下表（设备容量2 ～ 10MVA），不同装置治理暂降有效性见下表。
总而言之，在供配电系统项目管理机制中，要结合管控体系和管理需求，积极建构更加系统化的处理措施，保证管理效果和应用模型符合标准，为供配电系统的安全运行提供有效的保障。为了进一步提高供配电系统电能质量，要结合科学技术和管控需求，建立健全完整的管理模型和控制渠道，促进整体质量效果的最优化，也为系统的全面升级和质量控制奠定坚实基础。
参考文献：
[1]鲁建成，朱多富.基于供配电系统提高电能质量的探讨[J].城市建筑，2013，（8）：127-127.
[2]温亚东，郭丽娜.供电企业电能量信息采集与供配电系统电能质量监控系统的应用分析[J].内蒙古电力技术，2016，34（4）：23-28.
论文作者:熊家帮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
标签：电能论文; 谐波论文; 电压论文; 质量论文; 系统论文; 供配电论文; 装置论文; 《电力设备》2018年第12期论文;