摘要：电能质量信息检测与分析是监督、改善电能质量的前提条件，对保证电力系统的安全经济运行以及用户用电安全具有重要的理论与实际意义。论文针对电能质量综合分析问题，研究新的电能质量数据压缩、扰动分类以及综合评估方法，搭建电能质量信息综合检测与分析系统平台，对包括微网在内的电力系统的电能质量信息进行全面检测、分析和评估。
电能作为一种经济、清洁、容易控制和转换的能源在现代社会得到了广泛的应用，随着科学技术的发展和国民经济的增长，人类社会对电能的需求日益增加，高质量的电能对于保障工农业生产和居民正常生活有着重要的意义。为了更好的衡量电能的好坏，人们提出了电能质量的概念。
关键词：电能质量，实时检测，间谐波，闪变
1、电能质量的定义
所谓电能质量，从普遍意义上讲是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。电能质量问题可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变（谐波）、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。电能质量与一般产品质量不同，它具有以下几个特点。
（1）不完全取决于电力生产部门，甚至有的质量指标(例如谐波、电压波动和闪变，三相电压不平衡度)往往是由用户干扰所决定。
（2）对于不同的供(或用)电点在不同的供(或用)电时刻，电能质量指标往往是不同的。也就是说，电能质量在空间上和时间上均处于动态变化之中。
（3）电能质量不仅仅反映“电”的质量，而且和用电设备的性能密切相关。
表1-1 关于引起电磁扰动的电能基本现象分类
2、电能质量常用分析方法
用于电能质量各项指标的检测的算法很多，随着数学理论的发展，各种新的算法不断涌现，目前常用的电能质量检测算法归纳起来有变换和人工智能两大类。
（1）基于变换的分析方法包括傅里叶变换及其各种改进算法、短时傅里叶变换、小波变换以及正交变换等等。
（2）目前人工智能是一个研究热点，各种算法不断涌现，在谐波检测以及谐波源定位等方面使用较多的有神经网络和支持相量机等，其中神经网络的应用最为广泛。
按照《电能质量监测系统设备通用要求》，电能质量检测设备需要具有下表中的一项或者几项监测功能。
表1-2检测项目一览表
3、电能质量检测的方法研究
目前电能质量测量装置的结构通常为以几种：
单片机或者 DSP 构成，结构简单，功能也相对单一，由于其计算能力的限制，一般只具备简单的人机界面，只能以数字的形式进行显示。
由单片机＋DSP 构成，DSP 负责数据的分析计算，由单片机进行数据的显示通讯等，在进行统计分析的功能时具有一定的局限性。
由 DSP+PC 构成，利用 DSP 强大的计算能力进行电能质量参数的实时计算，由PC 负责数据的显示、统计、存储和通讯等，具有较好的人机界面和较强的计算能力，而且可以实现电能质量的实时测量。
图3-1 电能质量检测装置的整体原理框图
系统工作时由 DSP 负责电能质量各个参数的计算，计算完成后通过 PCI 总线向计算机发出中断，并将计算后的结果以及原始数据通过 PCI 总线上传给 PC，由 PC负责这些参数的实时显示、存储、分析和统计，并可以实时的显示三相电压电流的波形、频谱以及向量图等，从而真正实现电能质量的实时检测。
参考文献：
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[2]吴静, 赵伟. 一种用于分析电网谐波的多谱线插值算法[J]. 中国电机工程学报, 2006, 26(8): 55-60.
[3]钱昊, 赵荣祥. 基于插值 FFT 算法的间谐波分析[J]. 中国电机工程学报, 2005, 25(21): 87-91.
论文作者:高绪明,曹涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/5
标签：电能论文; 质量论文; 谐波论文; 算法论文; 电压论文; 实时论文; 偏差论文; 《电力设备》2018年第22期论文;