上海电厂培训PPT

电能质量知识讲座南京灿能电力自动化股份有限公司演讲人：王巍时间：2016年09月26日基础电能质量知识1电能质量监测终端介绍2电能质量监测系统介绍3典型电厂系统应用方案41基础电能质量知识Part电能质量的定义-优质供电完美的正弦波畸变的正弦波优质供电电能质量问题电能质量遵循的国家标准（1）GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波GB/T15543-2008电能质量三相电压不平衡GB/T12325-2008电能质量供电电压偏差GB/T12326-2008电能质量电压波动和闪变GB/T15945-2008电能质量电力系统频率偏差GB/T24337—2009电能质量公用电网间谐波已发布国家标准电能质量遵循的国家标准（2）GB/T17626.30—2012电磁兼容试验和测量技术电能质量测量方法GB/T30137—2013电能质量电压暂降与短时中断GB/T32507—2016电能质量术语已发布国家标准电能质量基础知识-电压偏差定义供电系统在正常运行方式下，某一节点的电压测量值与系统标称电压之差对系统标称电压的百分数称为该节点的电压偏差。限值35kV及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的10％；20kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7％；220V单相供电电压偏差为标称电压+7％,-10％；对供电点短路容量较小、供电距离较长及对供电电压偏差有特殊要求的用户，由供、用电双方协议确定。电压偏差以最大值作判定依据。电能质量基础知识-电压偏差照明设备的发光和寿命电动机的力矩、转速、发热、功效以及产品质量变压器的发热、温升、损耗并联电容器的无功出力、寿命家用电器如电视机的试感、寿命电子计算机和控制设备不正常工业设备（如电解、电热）效率降低电力系统稳定性降低、线损增加超标影响电能质量基础知识-三相电压不平衡定义指三相电力系统中不平衡的程度，用电压负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根值百分比表示。限值电网正常运行时，电力系统公共连接点负序电压不平衡度不超过2%，短时不得超过4%。与公共连接点的每个用户引起该点负序电压不平衡度的允许值一般为1.3%,短时不超过2.6%。负序电压不平衡度以95％概率值作判定依据。电能质量基础知识-三相电压不平衡电机附加发热，并引起二倍频的附加振动力矩引起负序分量为启动元件的多种保护误动作换流设备产生附加的谐波电流（非特征谐波）变压器负载能力下降在低压配电线路中，引起照明灯的寿命缩短或烧损，电器损坏引起线损及线路电压损失增大影响正常通信质量超标影响电能质量基础知识-频率偏差定义频率偏差是指电力系统在正常运行条件下，系统频率的实际值与标称值之差。限值电力系统正常运行条件下频率偏差限值为±0.2Hz当系统容量较小时，偏差限值可以放宽到±0.5Hz。频率偏差以最大值作判定依据。电能质量基础知识-频率偏差电动机转速变化，影响纺织、造纸等产品质量传动机械出力变化，影响生产效率对测量、控制和计时等电子设备精度和性能影响使感应式电能表计量误差加大影响发电机和电力系统安全冲击负荷对近区电网的危害超标影响电能质量基础知识-电压波动闪变定义亮度或频谱分布随时间变化的光刺激引起的不稳定视觉效果。短时闪变为10分钟计算值。长时闪变为2小时计算值。限值电力系统公共连接点，在系统正常运行的较小方式下，所有长时间闪变限值为：Plt≤110kV＞110kV10.8电能质量基础知识-电压波动闪变照明灯光闪烁，造成人视觉疲劳电视机屏幕失真、亮度发生变化电动机转速不均匀、振动、异响，影响产品质量电子计算机、监测和监控设备等工作不正常超标影响电能质量基础知识-谐波和间谐波定义谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量。间谐波是指电流中所含有的频率为基波的非整数倍的电量。限值谐波电压限值按照谐波电压含有率判断谐波电流限值按照谐波电流幅值判断谐波采用95概率大值作为判定依据电能质量基础知识-谐波和间谐波降低电力设备的利用率，使电气设备（如旋转电机、电容器、变压器）以及导线过载运行（发热、振动、异常声响等），缩短使用寿命、增加线损降低断路器遮断容量干扰继电保护、自动装置和计算机系统使电子设备工作不正常使测量和计量仪器（感应式电度表）、仪表误差加大降低信号传输质量，干扰通信系统增加电力网中谐振可能性，诱发过电压或过电流超标影响电能质量基础知识-电压暂降、暂升、中断定义暂降：指供电电压骤然下降到0.1—0.9倍额定电压，且持续时间为工频下的0.5周波—1分钟暂升：指供电电压骤然上升到1.1-1.8倍额定电压，且持续时间为工频下的0.5周波—1分钟中断：指供电电压骤然下降到0.1倍额定电压，且持续时间为工频下的0.5周波—1分钟限值暂降限值为额定电压的90%暂升限值为额定电压的110%中断限值为额定电压的10%电能质量基础知识-暂降、暂升、中断使设备绝缘破坏，引发事故引起变速驱动装置（ASD）跳闸、程序逻辑控制器（PLC）损坏、各种数字式自动控制装置误动、计算机系统失常，数据丢失导致相关加工生产线停顿，出现产品质量问题危害电能质量基础知识-短路容量定义短路容量是指电力系统在规定的运行方式下，三相短路时的视在功率，它是表征电力系统供电能力强弱的特征参数，其大小等于短路电流与短路处的额定电压的乘积。取值电能质量考核点若明确为用户高压进线侧时，应采用用户高压进线侧的短路容量。一般情况下采用系统侧线路所接入母线的短路容量；短路容量应每年从调度部门获取当年变电所母线短路容量，填写所测线路所接入母线的短路容量，同时有大、小方式短路容量的情况下，应采用小方式下的短路容量。电能质量基础知识-用电协议容量定义指供电部门许可并在供用电合同中的用户受电设备总容量。取值测试用户（测专线或在用户高压进线侧测试），用户的协议容量为供用电协议上的该用户总用电容量，也可采用该用户高压变压器容量之和；测试变电所主变出线，协议容量取该侧主变容量；测试变电所线路，协议容量为该线路所供所有系统变电所和用户变电容量总和。电能质量基础知识-供电容量定义是计算范围内安装的所有用电设备的额定容量或额定功率（设备铭牌上的数据）之和（但应剔除不同时使用的负荷）。取值所测线路为馈供线路时（线路接入的母线电压等级不是该变电所的最高电压等级），供电容量为该线路接入母线的供电容量（线路接入母线接有一台主变，供电容量为该主变该电压等级侧容量线路接入母线接有多台主变，供电容量为接入主变该电压等级侧容量之和电能质量基础知识-电能质量指标数据类型•10周波数据为电能质量指标的基本测量间隔。按照10周波长度计算出有效值10周波数据•又叫3秒数据，将15个10周波数据进行方均根值计算得到的数据。计算中所包含的10周波数据需要无缝连续。150周波数据•将150周波数据以分钟为间隔进行最大、最小、平均、95概率大值统计后得到的数据。分钟间隔一般为（1-10分钟），常用为3分钟。分钟统计数据电能质量基础知识-95概率大值将数据按照从小到大进行排列，排列完成后第95%个位置的值就是95概率大值。例如：1到100按照从小到大进行排列，那么排列完成后95概率大值就是95.95概率大值的意义在于可以剔除一些异常情况（如暂态、采样错误）等造成的异常大值。定义2电能质量监测终端介绍Part项目进度安排2016年7月2016年9月2016年12月2017年3月2017年10月试制长录波设备建立仿真模型发表文章，完成专利申请整理验收材料现场实测规划建立专项检测系统电能质量评估体系项目进度安排试制一套具有长时间录波功能的专用电能质量测试设备。测试设备录制的波形数据可以通过专用工具导出，为电气化铁路牵引站负荷模型建立、传递规律研究，测试分析与评估提供实测数据。设备具有丰富完整的触发判据，可检测到电力机车负荷产生的电压波动和快速谐波变化事件，满足电气化铁路牵引站供电回路专项电能质量测试的需要。1合同签订-2016年9月项目进度安排调研牵引负荷接入的供电网结构、系统短路容量、线缆参数、以及背景电能质量等内容；调研牵引负荷运行区间经过的电铁机车类型、整流单元参数、机车工作密度等内容。海南电网环岛铁路供电网牵引负荷测点进行现场数据实测，对实测数据进行收集、整理。2016年9月-2016年11月2专用电能质量测试设备和专项监测系统软件的开发；终端设备的安装调试和系统主站软硬件的布置，构建专项电能质量监测系统；通过数据分析，评价综合治理方案的有效性。32016年9月-2017年9月项目进度安排结合调研报告和实测数据，建立电气化铁路供配电系统模型合牵引负荷仿真模型；提供相关研究报告。2016年12月-2017年2月4项目进度安排建立电气化铁路供电网的电能质量评估体系；设计电能质量综合解决方案，并对治理方案的治理效果进行仿真计算。52017年3月-2017年5月项目进度安排结合调研报告和实测数据，建立电气化铁路供配电系统模型合牵引负荷仿真模型；提供相关研究报告。2017年10月-2017年12月6项目人员安排职责分工姓名现职务专业工龄联系电话长录波设备研发俞友谊研发工程师10年13645185573环岛铁路专项系统研发王巍研发部副主任13年13951024945环岛铁路专项系统研发叶细宝研发工程师5年15951923617环岛铁路专项系统研发孙伟研发工程师3年13914443373仿真模型建立高敏研发工程师7年17756031760现场协调刘鸿销售经理6年15852932662现场调试及培训人员李海涛技术支持5年15298369053徐伟豪技术支持2年189147317933项目经费、技术路线、项目难点Part项目经费研究开发费支出科目金额（万元）备注研究开发费1、人工费12.002、材料费3、现有仪器设备使用费6.004、测试化验加工费4.005、燃料动力费6、差旅费16.007、会议费3.008、国际合作与交流费9、出版印刷/文献/信息传播/知识产权事务费3.00负担所有专利的申请费，以及3年的专利维护费10、技术培训费3.0011、劳务费6.0012、专家咨询费2.00支付中期、验收、阶段性评审专家评审费用13、管理费支出合计55.00项目技术路线接入供电网及牵引负荷参数调研典型牵引站供电网的电能质量测试典型牵引站供电网的电能质量测试供电系统及负荷（整流单元）建模建立电能质量评估体系各影响因子对供电网电能质量的影响程度整流单元电能质量发射特性研究电能质量评估及评估报告的编制项目技术路线电能质量评估及评估报告的编制电能质量综合治理方案环岛电铁电能质量在线监测系统的规划与实施项目创新点技术难点：对待特定电气化铁路负荷，实现定制算法电能质量测试设备的研发技术难点：牵引负荷及电气化铁路配电系统的建模与仿真解决方案：研发高采样率的瞬时值波形数据记录设备解决方案：合理的规划监测点，通过实验室模拟和系统监测，建立和验证牵引负荷仿真模型4PQS9000系统介绍PartPQS9000系统组成•采用磁盘阵列，保证数据存储稳定、安全。•采用Oracle数据库，保证数据存取的高效率。数据存储•支持标准的PQDIF文件。•支持IEC61850标准。数据传输•采用标准的B/S系统架构，兼容各种浏览器和操作系统。•操作简单，界面友好。数据展示PQS9000系统支持的网络架构三层式网络三层式网络结构由主站监测网、子站级监测网、变电站监测网构成。PQS9000系统网络架构二层式网络二层式网络结构由主站监测网、变电站监测网构成。PQS9000系统网络架构混合式网络混合式网络结合三层式和两层式网络的传输特点。。PQS9000系统数据传输其他系统平台SOAP主站数据库IEC61970主站监测网子站监测网PQDIF子站数据库PQDIF变电站监测网IEC61850自定义协议FTPFTPMMSFTPMMSTCP/IPPQS9000系统功能-整体框架PQS9000系统功能-GIS导航PQS9000系统功能-多图对比PQS9000系统功能-谐波频谱PQS9000系统功