
3.3 电能质量的检测
对电能质量进行监测是获得电能质量信息的直接途径,虽然这方面的检测仪器已不少,但大多数只局限于持续性和稳定性指标的检测,而传统的基于有效值理论的监测技术由于时间窗太长,仅测有效值已不能精确描述实际的电能质量问题,因此需发展满足以下要求的新监测技术[4]:①能捕捉快速(ms级甚至ns级)瞬时干扰的波形。因为许多瞬间扰动很难用个别参量(如有效值)来完整描述,同时随机性强,因此需要采用多种判据来启动量测装置,如幅值、波形畸变、幅值上升率等。②需要测量各次谐波以及间谐波的幅值、相位;需要有足够高的采样速率,以便能测得相当高次谐波的信息。③建立有效的分析和自动辨识系统,使之能反映各种电能质量指标的特征及其随时间的变化规律。
随着电力的市场化和电能质量的法规化,供电质量将引起越来越广泛的重视,开发出考虑电能质量监测的新的SCADA系统是配电能量管理系统的新研究方向。这一领域的难点将是对电流、电压的同时持续测量,对质量指标的分类辨识和统计,数据量大,因此需要开发强大的数据库来进行有效管理。
3.4 电能质量的分析和计算
电能质量的分析计算涉及对各种干扰源和电力系统的数学描述,需要开发相应的分析软件和工程方法来对各种电能质量问题进行系统的分析,为改善电能质量提供指导。由于干扰源性质各异,电网元件在不同干扰作用下(从表1可见,干扰的频谱从0Hz到GHz的广宽范围内)呈现不同的性能,因此建立干扰源和电网元件(或局部电网)准确的数学模型有时困难很大,而分析计算的准确性不仅取决于数学模型和计算方法,还有赖于电网基础资料的可信度。近年来,基于数字技术的各种分析方法已在以下电能质量领域中得到应用[4,6]:①分析谐波在网络中的分布;②分析各种扰动源引起的波形畸变及在网络中的传播;③分析各种电能质量控制装置在解决相关问题方面的作用;④多个控制装置的协调以及与其他控制器的综合控制等问题。
目前所采用的方法有三种[6]:
(1) 时域仿真方法该方法在电能质量分析中的应用最为广泛,其主要的用途是利用各种时域仿真程序对电能质量问题中的各种暂态现象进行研究。目前较通用的时域仿真程序主要有EMTP、EMTDC、NETOMAC、BPA等系统暂态仿真程序和SPICE、PSPICE、MATLAB、SABER等电力电子仿真程序两大类。由于这些仿真程序在不断发展中,其功能日益强大,还可利用它们进行电力设备、元件的建模和电力系统的谐波分析。