一个理想的电力系统应以恒定的频率和正弦的波形,按规定的电压水平对用户供电。在三相交流电力系统中,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。由于系统各元件的参数并不是理想线性或对称的,加之调控手段的不完善、负荷性质各异且其变化的随机性以及运行操作、各种故障等原因,这种理想状态在实际当中并不存在,因此就产生了电能质量(Power Quality)的概念。
电能质量可以定义为:导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差,其内容涉及频率偏差、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。
自从80年代以来,随着电力负荷的出现以及它们对电能质量不断增加的要求,电能质量问题才逐渐引起电力公司和电力用户的普遍重视,其主要原因有以下几个方面:
(1) 为了提髙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。
(2) 现代电力系统中用电负荷结构发生了重大的变化,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、铁路和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性,使电网的电压波形发生畸变,或引起电压波动和闪变以及三相不平衡,甚至引起系统频率波动等,这些对供电电能质量会造成严重的干扰或“污染”。
(3) 电能作为商品,在电力市场运行机制下,不同的发电公司,包括独立电能生产者,在发电侧实行竞争,输配电系统(即电力 公司)与发电分离,独立经营管理,为发电公司和用户提供转送电能服务,用户侧也可以作为独立实体参加价格控制。这样一个开放和鼓励竞争的运行环境,必然对电能质量提出越来越髙的要求,并促使电能质量标准化的发展和不断完善。