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【摘 要】 电力系统的经济、安全、稳定运行，与控制电压技术及调节无功功率分不开的。电压是电能质量的重要标志。供给用户的电压与额定电压值的偏移不超过规定的数值，是电力系统运行调整的基本任务之一。本文通过对造成电压质量不合格的原因进行分析，采用相应方法，达到提升电压质量的目的。
【关键词】 电压质量；原因；方法 前言
我们在对电力系统中电能的质量水平进行评价时主要使用的评价标准是电网电压，电压质量的实际状况对电力设施是否可以安全运转、电网的工作是否保持稳定、电能在传送过程中的损耗、各行各业的安全用电、群众的正常生活用电等多个方面都具有直接的影响。
一、电压质量问题
1 短时间电压变动
这一类型包括电压暂降（也称为骤降或凹陷）和短时间电压中断等现象。若按持续时间长短来划分，进一步还可将其分成瞬时、暂时和短时3种类型。造成短时间电压变动的主要原因是系统故障、大容量（大电流）负荷启动或与电网松散连接的间歇性负荷运作。根据所在系统条件和故障位置的不同，可能引起暂时过电压或电压跌落，甚至使电压完全损失。无论故障发生在远离关心点或者靠近关心点，在保护装置动作清除故障之前，都会对电压产生短时冲击影响，造成短时间电压变动。
2 长时间电压变动
长时间电压变动是指，在工频条件下电压均方根值偏离额定值，并且持续时间超过1min的电压变动现象。在ANSIC84.1技术规范中给出了电力系统期望的稳态电压容限值，并且当超过容限值持续1min以上，则认为是长时间电压变动。长时间电压变动可能是过电压也可能是欠电压。通常，过电压或欠电压并非是系统故障造成的，而是由于负荷变动或系统的开关操作引起的。一般取电压均方根值对时间的变化曲线作为长时间电压变动的典型图形。
2.1过电压。过电压是指工频下交流电压均方根值升高，超过额定值的10%，并且持续时间大于1min。过电压的出现通常是负荷投切的结果（例如，切断某一大容量负荷或向电容器组增能时）。由于系统的电压调节能力比较弱，或者难以进行电压控制，系统的正常运行操作就可能造成过电压问题。变压器分接头的不正确调整也可能导致系统过电压。
2.2欠电压。欠电压是指工频下交流电压均方根值降低，小于额定值的90%，并且持续时间大于1min。可以说引起欠电压的事件与过电压时正好相反。某一负荷的投入或某一电容器组的断开都可能引起欠电压，直到系统电压调节装置再把电压拉回到容限范围之内。过负荷时也会出现欠电压现象。
2.3持续中断。当供电电压下降为0，且持续时间超过1min，这一长时间的电压变动现象称为持续中断。若电压中断超过1min，往往是永久性的，这要求人为介入对系统进行检修以恢复正常供电。
2.4电压不平衡。电压不平衡，为与三相电压（或电流）的平均值的最大偏差，并且用该偏差与平均值的百分比表示。电压不平衡也可利用对称分量法来定义，即用负序或零序分量与正序分量的百分比加以衡量。电压不平衡（小于2%）的起因主要是负荷不平衡（如单相运行）所致，或者是三相电容器组的某一相熔断器熔断造成的。电压严重不平衡（大于5%）很有可能是由于单相负荷过重引起的。
二、影响电压质量的原因
1 非线性负载
在工业和生活用电负载中，非线性负载占很大比例，这是电力系统谐波问题的主要来源，电弧炉是主要的非线性负载，它的谐波主要是由起弧的时延和电弧的严重非线性引起的，电弧长度的不稳定性和随机性，使得其电流谐波频谱非常复杂，而且随时间会有明显的变化荧光灯的伏安特性是严重非线性的，因此也会引起严重的谐波电流，其中3次谐波的含量最高的3次谐波还有可能引起谐振，使谐波放大，使电压波形也发生严重畸变，大功率整流或变频装置在现代工业中的应用极为广泛，这种基于电力电子的设备会产生严重的谐波电流，对电网造成严重污染，同时也使功率因数降低。
2 电力系统设备的非线性特性
在电力电子装置大量使用以前，电力系统中主要的谐波源是发电机和电力变压器，发电机是公用电网的电源。在实际运行中，由于多种原因，发电机的感应电动势不是理想的正弦波，因此其输出电压中也就包含一定的谐波，变压器谐波电流是由其励磁回路的非线性引起的产生谐波电流的大小与变压器的铁心结构，铁心饱和程度以及变压器的连接方式都有关系。
3 电力系统故障
电力系统运行的内外故障也会造成电能质量问题，如短路故障，雷击，误操作，电网故障时发电机及励磁系统的工作状态的改变，故障保护装置中的电力电子设备的启动等都将造成各种电能质量问题。
三、提高电压质量的措施
随着对电能质量问题的日益重视，电能质量问题的治理方法近年来也得到了很快的发展电力电子，计算机和控制技术的飞速发展对电能质量问题的解决起到了重要的推动作用，使得电能质量的补偿控制从传统的技术发展到现在一系列基于电力电子装置的用户电力技术。
1 传统方法
1.1調节有载调压变压器的分接头，可保持电压稳定，保证电压质量，但不能改变系统无功需求平衡状态，同时也可能影响变压器运行的可靠性。
1.2局部并联电容器组，可补偿系统无功功率，解决电压偏低的情况，但对轻载电压偏高的电能质量问题却无能为力。
2 基于用户电力技术的解决方法
电力电子技术的应用给解决电能质量问题开拓了广阔的前景，用户电力技术将电力电子，计算机和控制等高新技术运用于中低压配用电系统，形成了一系列的电能质量补偿控制设备，可完美地解决谐波畸变，电压波动和闪变，电压不对称等问题，从而大大提高了电网的电能质量。
用于改善电网电能质量的用户电力技术主要用到以下装置：
（1）静止调相机（STATCOM），用以调节电压和系统功率因数，用于动态非线性负载，如电弧炉等；（2）固态电子转换开关（SSTS），用于双回线路的切换，克服传统的机械开关反应慢的弊端，保证对重要用户可靠供电；（3）动态电压恢复器（DVR），补偿电源电压波动和闪变等，用于敏感负荷，如半导体生产厂家；（4）不间断稳压电源（UPS），用于重要负荷，如银行，医院等。
用户电力技术家族中的各种现代电能质量补偿控制设备的特点是可以快速，动态地补偿配电网中各种电能质量问题，对电力系统运行的影响小。它们的协调配置可将配电系统改造成无电压波动，无不对称以及无谐波的柔性化网络，满足电力负荷对电能质量日益提高的需求。
结语：提升配网电压质量主要就是要有充足的电源，合格的线路，足够的配变容量，及时调整电压和负荷分配情况，但要满足这些条件，需要运行管理部门根据实际情况，做好配网建设及运行管理工作，提前规划，有效监控，适时调整，保证电力用户的电压可靠稳定。
参考文献：
[1]江苏省电力公司.配电网技术导则实施细则[M].2012.
[2]贺艳，朱佐平.如何采取有效措施提高供电电压质[J].科技资讯，2010.
[3]方瑜.配电网过电压[M].中国电力出版社，1993.
【关键词】 电压质量；原因；方法 前言
我们在对电力系统中电能的质量水平进行评价时主要使用的评价标准是电网电压，电压质量的实际状况对电力设施是否可以安全运转、电网的工作是否保持稳定、电能在传送过程中的损耗、各行各业的安全用电、群众的正常生活用电等多个方面都具有直接的影响。
一、电压质量问题
1 短时间电压变动
这一类型包括电压暂降（也称为骤降或凹陷）和短时间电压中断等现象。若按持续时间长短来划分，进一步还可将其分成瞬时、暂时和短时3种类型。造成短时间电压变动的主要原因是系统故障、大容量（大电流）负荷启动或与电网松散连接的间歇性负荷运作。根据所在系统条件和故障位置的不同，可能引起暂时过电压或电压跌落，甚至使电压完全损失。无论故障发生在远离关心点或者靠近关心点，在保护装置动作清除故障之前，都会对电压产生短时冲击影响，造成短时间电压变动。
2 长时间电压变动
长时间电压变动是指，在工频条件下电压均方根值偏离额定值，并且持续时间超过1min的电压变动现象。在ANSIC84.1技术规范中给出了电力系统期望的稳态电压容限值，并且当超过容限值持续1min以上，则认为是长时间电压变动。长时间电压变动可能是过电压也可能是欠电压。通常，过电压或欠电压并非是系统故障造成的，而是由于负荷变动或系统的开关操作引起的。一般取电压均方根值对时间的变化曲线作为长时间电压变动的典型图形。
2.1过电压。过电压是指工频下交流电压均方根值升高，超过额定值的10%，并且持续时间大于1min。过电压的出现通常是负荷投切的结果（例如，切断某一大容量负荷或向电容器组增能时）。由于系统的电压调节能力比较弱，或者难以进行电压控制，系统的正常运行操作就可能造成过电压问题。变压器分接头的不正确调整也可能导致系统过电压。
2.2欠电压。欠电压是指工频下交流电压均方根值降低，小于额定值的90%，并且持续时间大于1min。可以说引起欠电压的事件与过电压时正好相反。某一负荷的投入或某一电容器组的断开都可能引起欠电压，直到系统电压调节装置再把电压拉回到容限范围之内。过负荷时也会出现欠电压现象。
2.3持续中断。当供电电压下降为0，且持续时间超过1min，这一长时间的电压变动现象称为持续中断。若电压中断超过1min，往往是永久性的，这要求人为介入对系统进行检修以恢复正常供电。
2.4电压不平衡。电压不平衡，为与三相电压（或电流）的平均值的最大偏差，并且用该偏差与平均值的百分比表示。电压不平衡也可利用对称分量法来定义，即用负序或零序分量与正序分量的百分比加以衡量。电压不平衡（小于2%）的起因主要是负荷不平衡（如单相运行）所致，或者是三相电容器组的某一相熔断器熔断造成的。电压严重不平衡（大于5%）很有可能是由于单相负荷过重引起的。
二、影响电压质量的原因
1 非线性负载
在工业和生活用电负载中，非线性负载占很大比例，这是电力系统谐波问题的主要来源，电弧炉是主要的非线性负载，它的谐波主要是由起弧的时延和电弧的严重非线性引起的，电弧长度的不稳定性和随机性，使得其电流谐波频谱非常复杂，而且随时间会有明显的变化荧光灯的伏安特性是严重非线性的，因此也会引起严重的谐波电流，其中3次谐波的含量最高的3次谐波还有可能引起谐振，使谐波放大，使电压波形也发生严重畸变，大功率整流或变频装置在现代工业中的应用极为广泛，这种基于电力电子的设备会产生严重的谐波电流，对电网造成严重污染，同时也使功率因数降低。
2 电力系统设备的非线性特性
在电力电子装置大量使用以前，电力系统中主要的谐波源是发电机和电力变压器，发电机是公用电网的电源。在实际运行中，由于多种原因，发电机的感应电动势不是理想的正弦波，因此其输出电压中也就包含一定的谐波，变压器谐波电流是由其励磁回路的非线性引起的产生谐波电流的大小与变压器的铁心结构，铁心饱和程度以及变压器的连接方式都有关系。
3 电力系统故障
电力系统运行的内外故障也会造成电能质量问题，如短路故障，雷击，误操作，电网故障时发电机及励磁系统的工作状态的改变，故障保护装置中的电力电子设备的启动等都将造成各种电能质量问题。
三、提高电压质量的措施
随着对电能质量问题的日益重视，电能质量问题的治理方法近年来也得到了很快的发展电力电子，计算机和控制技术的飞速发展对电能质量问题的解决起到了重要的推动作用，使得电能质量的补偿控制从传统的技术发展到现在一系列基于电力电子装置的用户电力技术。
1 传统方法
1.1調节有载调压变压器的分接头，可保持电压稳定，保证电压质量，但不能改变系统无功需求平衡状态，同时也可能影响变压器运行的可靠性。
1.2局部并联电容器组，可补偿系统无功功率，解决电压偏低的情况，但对轻载电压偏高的电能质量问题却无能为力。
2 基于用户电力技术的解决方法
电力电子技术的应用给解决电能质量问题开拓了广阔的前景，用户电力技术将电力电子，计算机和控制等高新技术运用于中低压配用电系统，形成了一系列的电能质量补偿控制设备，可完美地解决谐波畸变，电压波动和闪变，电压不对称等问题，从而大大提高了电网的电能质量。
用于改善电网电能质量的用户电力技术主要用到以下装置：
（1）静止调相机（STATCOM），用以调节电压和系统功率因数，用于动态非线性负载，如电弧炉等；（2）固态电子转换开关（SSTS），用于双回线路的切换，克服传统的机械开关反应慢的弊端，保证对重要用户可靠供电；（3）动态电压恢复器（DVR），补偿电源电压波动和闪变等，用于敏感负荷，如半导体生产厂家；（4）不间断稳压电源（UPS），用于重要负荷，如银行，医院等。
用户电力技术家族中的各种现代电能质量补偿控制设备的特点是可以快速，动态地补偿配电网中各种电能质量问题，对电力系统运行的影响小。它们的协调配置可将配电系统改造成无电压波动，无不对称以及无谐波的柔性化网络，满足电力负荷对电能质量日益提高的需求。
结语：提升配网电压质量主要就是要有充足的电源，合格的线路，足够的配变容量，及时调整电压和负荷分配情况，但要满足这些条件，需要运行管理部门根据实际情况，做好配网建设及运行管理工作，提前规划，有效监控，适时调整，保证电力用户的电压可靠稳定。
参考文献：
[1]江苏省电力公司.配电网技术导则实施细则[M].2012.
[2]贺艳，朱佐平.如何采取有效措施提高供电电压质[J].科技资讯，2010.
[3]方瑜.配电网过电压[M].中国电力出版社，1993.