電能質量關系到電力系統(tǒng)及其電氣設備的安全和效率，關系到節(jié)能降耗、生產和生活，以及國民經濟的總體效益。實施對電能質量的科學監(jiān)管是建設節(jié)約型社會的重要條件之一。電能質量標準是保障電能質量的基本技術依據。2000年以來，為適應電網的發(fā)展和電力市場的變化，國內外均加快了對電能質量標準的制訂和修訂步伐。

 

    1 IEC電能質量標準

 

    為了統(tǒng)一各國電氣設備或系統(tǒng)的電磁環(huán)境，以促進電氣和電子技術領域有關標準的國際化，IEC于1973年建立了第77技術委員會(IEC/TC 77)，主要研究“設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力”。IEC/TC 77下設三個分技術委員會，即IEC/SC 77A(低頻現象)、IEC/SC 77B(高頻現象)、IEC/SC 77C(瞬時高能現象)。IEC對低頻和高頻的劃分界線是9kHz,即高于9kHz為“高頻”，9kHz及以下為“低頻”。顯然，在電力系統(tǒng)中，主要涉及低頻和高頻傳導電磁現象。IEC/TC 77的工作成果以IEC 61000系列電磁兼容(EMC)標準文件出版，EMC的范圍既有低頻也有高頻，既包括傳導性也包括空間電磁場干擾，該系列標準，目前包括7個部分，每個部分又可分若干項，以國際標準或技術報告形式出版。技術報告(TR)按其內容標明類型，共分三類，性質上有所不同。

 

    在上述框架內，IEC出版了大量與電能質量相關的標準，其中相當部分已被等同采用為國家標準，如表1所示。應注意的是，EMC水平是為了協調目的而定出的一個參考值，有了這一參考值，便可以采用適當的方法和裕度，確定干擾源發(fā)射限值以及電氣設備抗擾限值。不能把EMC水平完全等同于電能質量的限值，兩者既有密切聯系，又有區(qū)別。對此限于篇幅，不在文中展開討論。從表中可以看出：

 

    (1)IEC大多數和電能質量有關的標準文件已等同采用為國家標準文件;

 

    (2)已采用為國標文件的IEC標準文件，有的已修改，有了新版本，但相應的國標尚未修改，例如表中NO.3,4;

 

    (3)有些IEC國際標準尚未采用為國標，而實際上已在應用，如NO.19。一般新版本和老版本相比，均有實質性修改，所以等同的國家標準應及時跟上修改的步伐。特別是對IEC國際標準，應積極組織高水平的工作組予以消化吸收。

 

    在這里須指出：IEC/TC 77是專注于EMC的標準化，而從2003年開始，IEC/TC 8工作范圍由原來“電壓、電流等級和頻率標準化”擴展到電能質量領域，改名為“電能供應系統(tǒng)方面”(System Aspects of Electrical Energy Supply)，其發(fā)布的標準框架中包括：術語、電力系統(tǒng)可靠性、連接規(guī)程、運行、電網職責、計量、通信、電能供應的特性(包括電壓、電流、頻率標稱值及其變動范圍，供電的連續(xù)性，電壓暫降、過電壓/欠電壓，電壓不平衡，電壓波動以及諧波和間諧波等)。2004年9月TC8發(fā)表了第3特別工作組(AHG3)關于電能供應特性的活動方面的報告。2008年6月發(fā)表了一個“電力特性標準化”的技術報告，但至今尚未見到相關的標準正式文本發(fā)布。IEC/TC8和我國“全國電壓電流等級和頻率標準化技術委員會”(SAC/TC1)對口。

 

    2 美國IEEE電能質量標準

 

    美國的國家標準主要由IEEE制定。IEEE在國際上是一個非常有影響的組織，每年組織舉辦300次左右的技術交流會。至今，全世界約30%的技術文獻出自IEEE。IEEE已制定了900多項標準，另外還有700項左右的標準正在制定中。

 

    IEEE電能質量分委會成立于2002年，下設多個工作組，分別負責諧波、電壓質量、電能質量監(jiān)測、電能質量分析和治理措施，以及電能質量教育等標準化工作。在此之前，美國已制定了不少電能質量方面的標準。1990年以后出版的主要標準概況見表2。從此表可以看出，美國對電能質量領域標準化的工作起步較早，涉及面較廣，和IEC 61000標準相比，雖然系統(tǒng)性方面欠缺一些，但內容上有一定的互補性，表現在：①針對敏感負荷供電，已發(fā)布多項標準(見表2中NO.4,8,10);②對于電能質量測量給予相當的關注(見NO.7,15,16,18);③對諧波標準補充了實施導則(見NO.9,14);④對于電能質量改善措施，制定了不少規(guī)程和導則(見NO.2,5,12,17);⑤涉及電能質量術語、分析和關鍵的理論問題也制定了一些導則或標準(見NO.1,13,20)。

 

    如上分析，從應用角度，美國IEEE標準提供了不少電能質量方面的實用技術和相關準則，是很有參考價值的。但美國標準不如IEC標準規(guī)范，內容較龐雜。

 

    3 我國電能質量標準制修訂概況

 

    從上世紀80年代開始，改革開放促進了我國經濟快速發(fā)展，電網負荷結構發(fā)生了很大的變化。隨之，電能質量問題漸顯突出，國家標準主管部門將制定電能質量系列標準列為重點項目之一，同時大量引進以IEC 61000系列為主的先進國際標準(均為等同采用，見表1)。至今由國內標準化技術委員會及相關行業(yè)標委會組織制定的電能質量方面標準主要有：

 

    (1)電能質量指標國家標準7項：①供電電壓偏差(GB/T 12325—2008);②電壓波動和閃變(GB/T 12326—2008);③公用電網諧波(GB/T 14549—1993);④三相電壓不平衡(GB/T 15543—2008);⑤電力系統(tǒng)頻率偏差(GB/T 15945—2008);⑥暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓(GB/T 18481—2001);⑦公用電網間諧波(報批稿)。

 

    (2)電能質量測量國家標準一項：電能質量監(jiān)測設備通用要求(GB/T 19862—2005)。

 

    (3)相關設備的國家標準一項：半導體變流器與供電系統(tǒng)的兼容及干擾防護導則(GB/T 10236—2006)。

 

    (4)電能質量治理設備(裝置)國家標準三項：①靜止型無功功率補償裝置(SVC)現場試驗(GB/T 20297—2006);②靜止型無功功率補償裝置(SVC)功能特性(GB/T 20298—2006);③輸配電系統(tǒng)靜止無功補償器用晶閘管閥的試驗(報批稿)。

 

    (5)電能質量行業(yè)標準計有13項：高壓靜止無功補償裝置(DL/T 1010.1～1010.5—2006);電能質量測試分析儀檢定規(guī)程(DL/T 1028—2006);電能質量技術監(jiān)督規(guī)程(DL/T 1053—2007);電能質量術語(報批稿);電能質量監(jiān)測裝置運行規(guī)程(報批稿);電能質量監(jiān)測裝置技術規(guī)程(送審稿);串聯電容器補償裝置一次設備預防性試驗規(guī)程(送審稿);串聯電容器補償裝置控制保護系統(tǒng)現場檢驗規(guī)程(送審稿);低壓有源電力濾波裝置(征求意見稿);鏈式STATCOM系列標準(制定中);電能質量評估技術導則(制定中);電壓監(jiān)測儀訂貨技術條件(DL500-92);低壓晶閘管投切濾波裝置技術規(guī)范(報批稿)。

 

    從上述統(tǒng)計中可以看出，有4項國標是2008年修訂的，這次修訂的宗旨是提高標準的科學性、實用性和可操作性，要做到既向國際先進標準靠攏、又符合國情。目前除諧波和間諧波標準外，其余4項標準均已于2008年批準、發(fā)布。間諧波標準(報批稿)已于2009年年初完成。諧波標準修訂工作預計2009年底完成。

 

    行業(yè)標準是國家標準的必要補充和細化。從上述統(tǒng)計中可以看出，近年來，在電能質量領域，行業(yè)標準已受到關注，并有長足進展，這個趨勢隨著電能質量產業(yè)(監(jiān)測和治理裝置等方面)的崛起，必然有更快的進展。

 

    4 關于完善我國電能質量標準體系的若干建議

 

    我國電能質量標準方面尚有大量工作要做。電能質量應遵循《電力法》的規(guī)定，制定相關的國家標準、行業(yè)標準(或地方標準)、企業(yè)標準等構成一個標準體系;從內容上講應包括電網中電能質量指標、相關產品的制造、技術和運行規(guī)范以及電能的交換、電價等;有關電能質量問題應廣泛滲透到電力規(guī)劃、設計、安裝、試驗、運行和管理的規(guī)程中。

 

    現行《電力法》(1996年4月起實施)中關于電能質量的規(guī)定存在一定缺點，基本上只強調供電企業(yè)責任，這是不妥當的。維護公用電網的電能質量是供電企業(yè)和用戶的共同責任，盡管供電企業(yè)應起主導作用。按《電力法》規(guī)定，上網電價應實行“同網同質同價”，至今未見頒布相應的行政規(guī)定。此條規(guī)定實際上是對電能長期執(zhí)行“以量計價”的重要補充。實行“同質同價”，就是意味著“優(yōu)質優(yōu)價”、“劣質低價”，并必然導致“污染罰款”，這是促使電能質量提高的經濟杠桿，具有十分重要意義。當然，由于電能質量問題的復雜性，“同質同價”難以一步到位，宜由簡到繁分步驟分指標實施，并先做好試點工作。

 

    2004年，全國電壓電流等級和頻率標準化技術委員會秘書處主持完成了《電能質量標準體系完善化研究》，該項目是由國家發(fā)改委下達的。研究報告提出的電能質量標準框架如下：

 

    (1)術語;

 

    (2)限值和基本要求系列標準，包括以下十個指標：①供電電壓偏差;②電力系統(tǒng)頻率偏差;③諧波(包括間諧波);④電壓不平衡度;⑤電壓波動和閃變;⑥電壓暫升、暫降;⑦短時和長時斷電;⑧暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓;⑨電壓波形缺口;⑩信號電壓;

 

    (3)監(jiān)視、測量、評估方法系列標準;

 

    (4)監(jiān)視、測量、分析儀器設備系列標準;

 

    (5)電能質量控制裝置及應用導則系列標準：包括用于吸收電網諧波、改善電網靜態(tài)和動態(tài)電能質量特性的設備、裝置及其應用的標準，例如：①靜止無功補償裝置(SVC);②串聯補償裝置(SC);③無源濾波兼無功補償裝置(PF);④晶閘管投切電容器或電抗器(TSC或TSR);⑤有源電力濾波器(APF);⑥靜止無功發(fā)生器(SVG)等;

 

    (6)電能質量管理的系列標準，此系列標準需結合電力監(jiān)管體制的改革和完善，在不斷總結國內外電力市場運行經驗的基礎上逐漸形成。

 

    以上電能質量標準框架通過了專家組評審，得到認可，并將在標委會逐年工作計劃中予以安排。

 

    5 結束語

 

    電能質量標準化工作隨著電能質量重要性的提高，電能質量產業(yè)的崛起以及電力市場的發(fā)展，受到廣泛的關注。文中論述了近年來國內外電能質量標準的一些新進展。國外標準介紹了IEC 61000系列標準和美國IEEE相關標準，指出我國應加大引進國外先進標準力度，及時跟蹤其變化。國內標準近年來已明顯加快了制定和修訂的步伐，表現在：

 

    (1)電能質量指標的六項國家標準中五項已經完成(或正在)修訂;

 

    (2)電能質量測量、相關電氣設備以及治理設備(裝置)的標準也已有少量問世;

 

    (3)一批行業(yè)標準已經完成(或正在)制定;

 

    (4)在國家發(fā)改委支持下，完成了《電能質量標準體系完善化研究》項目，提出了較完善的電能質量標準框架。

 

    文中著重指出，電能質量標準化工作尚有大量工作要做，現行《電力法》中關于電能質量的規(guī)定存在一定缺點，相關的“同網同質同價”行政規(guī)定應盡快制定發(fā)布。

 

    源于科技，創(chuàng)新不止。襄陽源創(chuàng)電氣有限公司電話：13508662630.