电能质量的三要素

电能质量的三要素为电压、波形、频率：

　　1.电压

　　电压又称电位差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中因电位不同而产生的能量差的物理量。它的大小等于单位正电荷因电场力从A点移动到B点所做的功，电压的方向定义为从高电位到低电位的方向。电压的国际单位制是伏特（V，简称伏特）。常用的单位有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。

　　2.波形

　　表示信号的形状和形式。这个信号可以是波在物理介质上的运动，也可以是其他物理量的抽象表达。

　　3.频率

　　频率是单位时间内完成周期性变化的次数。它是一个描述周期性运动频率的量。它通常用符号 f表示。

　　电能质量特点

　　(1)电力系统的电能质量始终处于动态变化之中。电能是从发电到用户消费的一个整体。电能的流动始终处于动态平衡状态。随着电网结构的变化和负荷的变化，电能质量现象和指标在不同时间、不同连接点往往是不同的。是的，也就是说，整个电力系统的电能质量状况始终处于动态变化之中。

　　(2)电力系统是一个整体，其电能质量状况相互影响。电力不能大量储存，其生产、传输、分配、转换和消耗几乎同时进行。显然，电力系统在运行过程中不可能更换电能。电气连接将电力的供应和使用构建为一个整体。无论哪个环节造成电能质量问题，都会影响到相关配电网和设备以及电力用户。

　　电能质量的原因

　　1、电力系统部件存在的非线性问题

　　供电系统中元件的非线性问题包括：发电机正常运行时产生的谐波；电网中各种变压设备产生的谐波；直流输电产生的谐波；高压效应后输电线路的谐波放大。此外，变电站内并联电容器的设置等因素也会导致谐波的出现。在这些因素中，直流输电系数是当前电力系统中产生谐波的主要因素。

　　2、非线性负载

　　非线性负载在工业和生活用电量中占有很大比重，是电力系统谐波的主要来源。非线性的主要负载是电弧炉，电弧炉起弧延时和电弧的严重非线性会产生谐波。

　　在居民的日常生活和生产负荷中，所用荧光灯的伏安特性也是非线性的，还会产生严重的谐波电流，其中含量最高的是三次谐波。此外，大功率整流器和变频装置的使用也会产生严重的谐波电流，严重影响电网安全。

　　3、电力系统故障

　　在电力系统运行过程中，电能质量也会受到内部和外部故障的影响。例如各种自然灾害、人为的异常操作、各种线路的短路、电网故障时发电机和励磁系统工作状态的变化等都会对电力产生影响。质量有很大的影响。

　　改善电能质量的措施

　　一是调整负载，降低负载灵敏度。如果电力用户对负载电能质量要求特别高，仅靠电力公司采取的措施短期内不能满足要求的，电力公司必须会同电力用户采取必要的措施。降低负载的灵敏度，降低电能质量差的程度。

　　二是改善电网，电力公司安装必要的设备来抑制或消除电力干扰。

　　常见的电能质量调节装置功能比较单一，如有源滤波器APF、动态电压恢复器DVR等。充分实现电力用户电能质量的设备是电能质量调节器，主要由电容器和电容器组成。并联。逆变器和串联逆变器耦合在一起。

　　用于非线性负载谐波电流和无功补偿的并联逆变器采用PWM电流控制技术来调节电容器的直流电压。串联逆变器采用PWM电压控制技术，主要控制输出电压，抑制谐波，降低负载灵敏度。

　　由于电能质量调节器由串并联逆变器组成，具有两者的结构特点，可以同时调节网络中的电流和电压波形。电能质量调节器的应用大大解决了电网中电能质量问题的出现。