电力系统电能质量

本书是根据作者多年来从事电能质量领域教学和科研工作的学识与经验积累策划编写的。
本书全面讲述了现代电能质量知识体系的理论、方法与技术，重点阐述了电能质量领域的电压质量、电流质量和波形质量下的基本概念与定义，详细描述了涉及发、供、用电各方的电能质量本质特征与产生的原因和影响，并且结合质量特点介绍了电力系统运行特性、评估方法和指标测量、国内外相关标准和为提高电能质量所采取的治理措施等。全书共有8章，另外按照新形态教材的体系安排，为配合本教材的相关知识，本书还配有可电子阅读的附录性学习材料：附录A——代表性功率理论体系综述，附录B——电压暂降监测数据分析，附录C——谐波和间谐波限值，附录D——电能质量经济性调查案例，读者可查阅、自主学习。

肖湘宁，华北电力大学

本书内容与电力系统各
学科方向紧密关联，重视基础理论、明晰概念和定义、
注重结构和层次,并紧密结合电气工程实际

1　电能质量概论
1.1 引言
1.1.1 供电运行与电能质量的关系
1.1.2 电力系统对电能质量的要求
1.1.3 提高电能质量的意义
1.2 电能质量概念、 定义及分类
1.2.1 电能质量术语
1.2.2 基本概念与定义
1.2.3 电能质量的分类
1.3 电能质量现象描述
1.3.1 瞬变冲击与振荡
1.3.2 短时间电压变动
1.3.3 长时间电压变动
1.3.4 电压不平衡
1.3.5 波形畸变
1.3.6 电压波动
1.3.7 频率变化
1.4 电能质量标准简介
1.4.1 电能质量标准化
1.4.2 电能质量国家标准简介
2　正弦和非正弦条件下的功率理论基础
2.1 概述
2.2 正弦波形下三相交流系统的功率理论
2.2.1 三相平衡系统无功功率的物理解释与讨论
2.2.2 三相不平衡系统的功率定义与分解方法
2.3 非正弦波形下电路系统的功率理论
2.3.1 单相非正弦电压电路
2.3.2 单相非线性负载电路
2.3.3 单相非正弦系统功率定义与分解方法
2.3.4 三相不平衡系统的功率定义与分解方法
3　供电电压变动与系统频率变化
3.1 概述
3.2 供电电压变动特征
3.2.1 电压的方均根值计算
3.2.2 典型电压变动特征
3.3 供电电压偏差
3.3.1 电压偏差产生的原因
3.3.2 电压偏差过大的危害
3.3.3 调压方式与调整措施
3.3.4 电压偏差的监测与考核
3.4 长时间电压中断
3.4.1 长时间电压中断的分类
3.4.2 供电可靠性指标
3.4.3 提高供电可靠性的措施
3.5 电力系统频率偏差
3.5.1 频率变化与频率偏差
3.5.2 频率偏差过大的危害
3.5.3 系统频率与电压的关系
3.5.4 频率控制
3.5.5 频率偏差的监测与考核
4　电压和电流三相不平衡
4.1 概述
4.2 三相对称与三相不平衡的基本概念
4.3 三相不平衡产生原因
4.3.1 供电线路的不平衡
4.3.2 用电环节的不平衡
4.4 三相不平衡的影响和危害
4.5 三相不平衡度指标与测量
4.5.1 三相不平衡度的定义
4.5.2 三相不平衡度的限值
4.5.3 三相不平衡度的测量和取值
4.6 改善三相不平衡的措施
4.6.1 不平衡负荷合理分布
4.6.2 不平衡负荷接入电源方式
4.6.3 不平衡负荷特殊供电方式
4.6.4 不平衡负荷的平衡化补偿
5　电压波动与闪变
5.1 概述
5.2 电压波动
5.2.1 电压波动的定义
5.2.2 波动性负荷对电压特性的影响
5.2.3 电压波动限值
5.3 闪变机理与视觉系统模型
5.3.1 闪变参数定义与实验方法
5.3.2 闪变视觉系统模型
5.4 闪变严重度评估方法
5.4.1 起因与危害
5.4.2 闪变水平与限制指标
5.4.3 闪变严重度简捷预测算法
5.5 电压波动与闪变的测量
5.5.1 电压波动的同步检测法
5.5.2 IEC闪变测量环节分析
5.6 电弧炉用电特性分析与电压波动抑制
5.6.1 基本参数与运行特性
5.6.2 电功率变化圆图
5.6.3 电压波动与闪变的计算
5.6.4 交流电弧炉电压波动抑制措施
6　电压暂降与短时中断
6.1 概述
6.2 电压暂降与短时中断的相关性
6.3 电压暂降与短时中断的起因
6.3.1 短路故障
6.3.2 感应电机启动
6.3.3 大容量变压器投运
6.3.4 雷击
6.4 电压暂降对敏感用电设备的影响
6.4.1 CBEMA、ITIC与SEMIF47曲线
6.4.2 计算机与电子设备
6.4.3 可编程逻辑控制器
6.4.4 交流接触器
6.4.5 低压变频器
6.5 电压暂降幅值、 临界距离与凹陷域
6.5.1 辐射状配电系统的电压暂降幅值与临界距离
6.5.2 非辐射状配电系统的电压暂降幅值与临界距离
6.5.3 凹陷域
6.6 三相不平衡电压暂降
6.6.1 单相故障
6.6.2 相间故障
6.6.3 两相接地故障
6.6.4 三相不平衡电压暂降分类
6.7 电压暂降特征量检测方法
6.7.1 方均根值计算方法
6.7.2 缺损电压计算方法
6.7.3 瞬时电压dq分解法
6.8 电压暂降评估指标与标准
6.8.1 单次事件指标
6.8.2 节点指标
6.8.3 系统指标
6.8.4 供电可靠率修正指标
6.9 电压暂降与短时中断抑制技术
6.9.1 供电侧缓解措施
6.9.2 用户侧接口处的缓解措施
6.9.3 设备本体缓解措施
6.9.4 敏感用户系统接入点选择
7　电力谐波与间谐波
7.1 概述
7.2 波形畸变的基本概念
7.2.1 波形畸变
7.2.2 方均根值和总谐波畸变率
7.2.3 三相电路中的谐波
7.3 供用电系统典型谐波与间谐波源
7.3.1 磁饱和装置
7.3.2 整流器
7.3.3 电力机车
7.3.4 电弧炉
7.3.5 家用电器
7.3.6 间谐波源
7.3.7 超高次谐波源
7.4 谐波与间谐波的影响和危害
7.4.1 谐波对变压器的影响
7.4.2 谐波对电机的影响
7.4.3 谐波对电气元件使用寿命的影响
7.4.4 谐波对通信的干扰
7.4.5 谐波对电能计量的影响
7.4.6 间谐波的影响和危害
7.4.7 超高次谐波的影响和危害
7.5 谐波谐振与放大
7.5.1 系统阻抗
7.5.2 谐波电流放大与谐振
7.6 电容器与串联电抗器的电压和电流
7.6.1 无功功率补偿引起的母线电压升高
7.6.2 电容器与串联电抗器的电压和电流
7.7 谐波抑制技术
7.7.1 整流器与谐波控制
7.7.2 无源电力滤波器
7.7.3 有源电力滤波器
8　电能质量指标评估与经济评估
8.1 概述
8.2 指标评估流程及组合计算方法
8.2.1 指标评估流程
8.2.2 时间组合及计算方法
8.2.3 相数组合及计算方法
8.3 电能质量指标评估方法
8.3.1 指标评估方式的分类
8.3.2 单项评估和综合评估
8.3.3 指标量化评估和质量等级评估
8.3.4 监测点评估和系统评估
8.3.5 公众评估和定制评估
8.4 电能质量经济损失评估方法
8.4.1 电能质量经济损失的成本构成
8.4.2 引起经济活动中断的经济损失评估
8.4.3 未引起经济活动中断的电能质量经济损失评估
8.4.4 电能质量经济损失调查
8.5 电能质量治理投资分析方法
8.5.1 电能质量治理相关成本与投资方案经济性
评价流程
8.5.2 投资与资金的时间价值
8.5.3 电能质量治理投资评价方法