电能分析的背景

原因

电能是现代社会中使用最广泛的能量，其应用程度是一个国家发展水平的主要标志之一。随着科学技术和国民经济的发展，人类设备对电能的需求日益增加，同时对电能质量的要求也越来越高。

理想中的三相交流电力系统应以恒定的频率和正弦波形，按规定的电压水平向用户供电，各相的电压和电流应处于幅值大小相等、相位互差120°的对称状态。然而，实际上由于系统各元件参数并不是理想线性和对称的，负荷性质各异且随机变化，调控手段的不完善以及运行操作、外来干扰和各种故障等原因，这种理想的状态并不存在，因此人们提出了电能质量问题。问题可归纳为：导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差，内容涉及频率偏差、电压偏差、电磁暂态、供电可靠性、波形失真、三相不平衡以及电压波动和闪变等。

技术分析

为了提供劳动生产率和自动化水平，大量基于计算机系统的控制设备和电子装置投入使用，这些装置对电能质量非常敏感。例如一个计算机中心失去电压2S就可能破坏几十小时的数据处理结果或者巨大的产值损失，有些电力用户对不合格电力的容许度可严格到1~2周波。

现在电力系统中用电符合结构发生了重大变化，诸如半导体整流器、晶闸管调压及变频调整装置、炼钢电弧炉、电气化铁路、家用电器等负荷的迅速发展，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特征，使电网的电压波形发生畸变，或引起电压波动和善变以及三相不平衡，甚至引起系统频率波动等，对宫殿坊的电能质量造成严重的干扰或者“污染”。

电能作为商品，在电力市场运行机制下的不同的发电公司，包括独立电能生产者，在发电测实行竞争；输配电系统（电力公司）与发电分离，独立经营管理，为发电公司和用户提供转运电能服务；用户侧也可以作为独立实体参加价格控制。这样一个开发和鼓励竞争的运行环境，必然对电能质量提供越来越高的要求，并促使电能质量标准的发展和不断完善。

现状分析

长期以来，我国的电力供应一直比较紧张，人们关注的焦点主要在电力供应量方面，对电能质量关心不多，通常只对电压、频率两个指标进行考核。近年来，随着电力供应紧张局面的初步缓解，电能质量的日益恶化和用户对电能质量要求的不断提高，这一问题已引起了各级电力部门的高度重视，国家已颁布了有关的技术标准。专门监视记录电压合格率的自动装置已在一些电力部门投入实际运行，不少微机式故障录波器、变电站自动化系统等装置中也考虑了兼顾电能质量监视的问题。然而，到目前为止，这些装置在电能质量监视方面的功能还比较单一，不具备综合分析和判断功能，一般也不具备异常报警功能，致使电能异常现象不能及时被发现，产生严重的后果。

由此可见，利用先进的技术手段，采用精确合理的计算方法，研制功能齐全、性能优良、安装简单、使用方便的电力质量综合检测与分析系统，是十分必要的，对提高电力系统供电的安全性、可靠性和经济型，保证用户设备的正常工作和工农业生产的持续高效，都有十分重要的意义。