电能质量控制器

SesiPower 谐士能（有源型）是国内市场上性价比较高的电能质量控制器。

该设备采用当今最先进的模拟逻辑方式实时检测电网中由非线性负载产生的谐波电流，重点针对整流器、变频器、大型UPS、中频炉、电弧炉等工业型大容量非线性负载的工况，其作用在于解决供电质量，降低电费成本，保障供电系统安全，是工业上一款较重要的电气设备。

设备采用微电脑芯片控制，可有效滤除2次到60次的谐波电流，自动消除系统谐振，实时监控、显示，并能动态补偿变化的谐波。具有自动限流功能，不会发生过载现象。平衡三相，稳定电压，提高功率因素。

随着信息产业、高新技术产业的飞速发展以及传统行业采用计算机管理和先进控制技术的应用，电力用户中，对电能质量敏感的负荷所占比重越来越大，现代数字信息社会对供电可靠性及个性化电能质量的需求有了更高要求。这就意味着信息社会不仅依赖于电力，而且更需要新的特殊性的电力供应。这种要求首先在经济发达国家受到关注。美国电力科学研究院(EPRI)的Narain G. Hingorani博士于1988年首先提出了“Custom Power'，的新概念及其新技术，1996年日本北海道大学和茨城大学共同提出了FRIENDS供电技术新概念并将电能质量分成3个等级。这实质就是将计算机技术、现代控制理论和现代电力电子技术应用于配电系统，构成能够提供优质电力和其它不同质量电力的配电系统以适应不同用户的不同要求，称其为柔性配电系统。这是信息社会和电力市场发展对电能质量的新要求，也正是下一代配电系统的发展方向。因此，对柔性配电新技术中的关键设备—统一电能质量控制器UPQC (Unified Power Quality Controller)的研究有着非常重要的意义 。

电能质量监测是控制与治理电能质量问题的基础和前提, 然而 ,目前绝大部分电能质量监测装置只能监测各种稳态电能质量参数, 如 : 频率偏差 、电压偏差 、三相不平衡 、谐波等 , 只有少数涉及暂态电能质量指标的在线监测, 如 : 深圳领步科技有限公司研发的型号为 PQM-3电能质量监控装置以及以色列研发的 G4500 系列电能质量监测装置等 。但是 , 这些装置对暂态电能质量问题的分析功能却比较有限 , 一般只能够对电压暂降 、电压暂升和短时电压中断这 3 种暂态电能质量扰动信号进行监测和分析 , 对暂态脉冲 、暂态振荡和电压切痕的监测和分析比较缺乏 ,而随着人们对电能质量的要求的不断提高 , 监测和分析这 3 种暂态电能质量问题也是十分必要的 。因此 , 研究出一套完整的电能质量监测和分析装置具有重要的实际意义 。

电能质量问题包括稳态和暂态两个方面 , 经过长期的研究 , 对于稳态电能质量问题 , 目前已经具备了较为实用的分析体系 ,因此本文在此仅针对暂态电能质量问题进行研究 。对于暂态电能质量信号的监测和分析 , 首先要能够实时地检测到暂态信号的各项指标, 主要包括 : 扰动发生和结束的时刻 、持续时间 、扰动幅值的大小和扰动的频率 ; 还要能够从海量的电能质量扰动数据中自动识别出各种扰动的类型 , 为进一步对电能质量问题进行控制和治理提供依据 。

电能质量即电力系统中电能的质量，它的定义是：合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统是均适合。于该设备正常工作的理想的电能应该是完美对称的正弦波。一些因素会使波形偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。一方面我们研究存在哪些影响因素会导致电能质量问题，一方面我们研究这些因素会导致哪些方面的问题，最后，我们要研究如何消除这些因素，从而最大程度上使电能接近正弦波。

在电工学中 'power'( 电力、电功率等)的含义是指能量传输的速率 它与电压和电流的乘积成正比，因此不可能定义这一物理量的质量概念。实际上供电系统只能够控制电压的高低，不能控制某一负载汲取电流的大小， 因而大多数情况是在讨论电压的质量问题。当然，系统在实际运行时，电压与电流之间总是存在着不可分割的紧密联系，尽管发电机提供了几乎纯正弦的电压，但通过系统阻抗的电流可能造成对公共连接点(PCC)电压的扰动而使之变化，如：

(1) 短路电流可能引起电压的跌落或者完全消失；

(2) 雷电电流注入系统引起冲击电压，造成频繁的绝缘闪络，还可能导致如短路故障等其他现象的发生；

(3)谐波源负荷注入的畸变电流流经系统阻抗时也使母线电压发生畸变，该母线上的其它电力用户将承受非正弦波电压。

通过以上分析和讨论，我们认为电能质量问题的研究是由电力用户的生产需求推动的，用户的衡量标准应占有优先的位置 。