1 引言

　　信息技術(shù)的發(fā)展，使基于微處理器控制的設(shè)備得到迅速普及和發(fā)展。未來不少用戶對電能的利用都要經(jīng)過電力電子裝置的轉(zhuǎn)換或控制。這些裝置給人們的生產(chǎn)、生活帶來方便和效率的同時，使電力系統(tǒng)的非線性負(fù)荷明顯增加，諧波污染加重，從而導(dǎo)致矛盾的局面：系統(tǒng)一方面要承受電力電子裝置帶來的污染，又要用它來消除這種污染，提高電能質(zhì)量。

　　就全球范圍而言，從 80 年代末開始電力工業(yè)放松管制，引入競爭機(jī)制，開放電力市場成為世界潮流。在電力市場條件下，用戶與供電企業(yè)都在追求自己的最大利益。為了適應(yīng)這種需求， 1988 年美國的 N . G . Hingorani 博士提出了 Custom Power （用戶電力技術(shù)）的概念，這是一種應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)，按用戶特定要求提供電力供應(yīng)并實現(xiàn)對電能質(zhì)量控制的技術(shù)。我國一些學(xué)者稱 Custom Power 為 DFACTS ，認(rèn)為是 FACTS 技術(shù)在配電系統(tǒng)應(yīng)用的延伸，并做了大量的研究。 1996 年，日本北海道大學(xué)和茨城大學(xué)的學(xué)者正式提出了與上述概念相似的 FRIENDS （ Flexible, Reliable and Intelligent Electric eNergy Delivery System ），并組織“ FRIENDS 研究會”。兩者目的都是為了建立靈活、可靠的電力供應(yīng)系統(tǒng)，更好地滿足用戶需求。

　　目前，各國在電能質(zhì)量問題的研究方面，取得了一些進(jìn)展，但仍有很多問題難以解決或達(dá)成共識。其中較為突出的問題有：電能質(zhì)量的定義及以此為基礎(chǔ)的電能質(zhì)量等級的劃分；對各瞬變量的實時檢測及有效補償；為改進(jìn)電能質(zhì)量問題，電站 、用戶及裝置生產(chǎn)廠家之間的合作與協(xié)調(diào)；合理的電能質(zhì)量評估體系的建立等。為解決這些難題，科研工作者通過不懈的努力，對一些問題提出了獨到的見解，研制出一些新型試驗裝置。日本、美國、德國等發(fā)達(dá)國家投入運行的試驗裝置已取得了預(yù)期的效果。

　　2 電能質(zhì)量及其等級劃分

　　雖然人們不斷地提及“電能質(zhì)量”這個術(shù)語，但是對電能質(zhì)量的定義仍未能 達(dá)成共識。文獻(xiàn) [2]認(rèn)為“電能質(zhì)量”是“任何明顯引起電壓、電流或頻率偏移并由此導(dǎo)致用戶裝置故障或誤動作的電能問題”。

　　IEC （ 1000-2-2/4 ）標(biāo)準(zhǔn)將“電能質(zhì)量”定義為“供電裝置正常工作情況下不中斷和干擾用戶使用電力的物理特性”。 IEEE Std.1100-1999將“電能質(zhì)量”定義為“滿足電子裝置的運行條件，并能夠以一種與主布線系統(tǒng)及其它相關(guān)裝置相協(xié)調(diào)的方式驅(qū)動、保護(hù)電子裝置”。

　　不論如何表達(dá)，“電能質(zhì)量”的概念中應(yīng)包括電能供應(yīng)中所要考慮的一切方面，這些方面可以分成如下三類：

　?。?） 電壓和頻率的偏差：過電壓、欠電壓、頻率偏差。

　　（2）電壓和電流的 波形：電壓跌落、電壓突升、電壓波動和閃變、諧波、三相不對稱。

　?。?） 供電連續(xù)性：瞬時斷電，暫時斷電，持續(xù)斷電。

　　每一項的定義，按照 IEEE Std ． 1159-1995 ， 如圖 1 所示。我國在參考 IEC EMC-61000 系列標(biāo)準(zhǔn)和 IEEE Std 標(biāo)準(zhǔn)后，已經(jīng)頒布的電能質(zhì)量系列國家標(biāo)準(zhǔn)有《供電電壓允許偏差》、《電壓允許波動和閃變》、《公用電網(wǎng)諧波》、《三相電壓允許不平衡度》和《電力系統(tǒng)頻率允許偏差》等五項標(biāo)準(zhǔn)。