电能质量标准中常用术语和定义的解读

电能质量标准中常用术语和定义的解读（一）

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PU（Per Unit）的解释

PU即标幺制（相对单位制），是一个电力工程师经常使用的术语，它被纳入电能质量标准IEEE 1159中。

PU是实际电压与标称电压的比值。例如，额定380V的电路中，电压暂降到300V，PU约为0.8，而PU为0.1的220V电压中断，意味着电压下降至22V。

PU是与各标称电压等级无关的比值，因为通过电网系统中的各种电压等级的变压器损耗相似。如果110kv输电线路发生电压暂降至0.7 PU，那么10kv配电线路的终端用户也会出现类似的暂降。(当然，如果这里的变压器是三角型-星型或星型-三角型转换的，最终的数值会不同，但道理还是一样的。)

谐波功率流向（方向）的定位技术

在电力工程领域，大多数人都遇到过这样的问题：谐波功率是从电源端子流向负载侧，还是从负载流向电源？最普遍接受的方法是查看谐波功率相角，或者看特定谐波电压和电流之间的关系，但这仍然是一个有争议的话题。同样适用于电压和电流的的基波分量。

纯电阻性负载下电压和电流的相位关系为零度，或功率因数为1。如果负载是纯电感，则电流滞后于电压90°，通常显示为+90°。如果负载是纯电容，则电流超前电压90°，因此相位角称为-90°。这样，电感和电阻负载的功率因数将是0到1之间的正数，而电容和电阻负载将是负数。

如果电压和电流之间的相位角相差超过90°，这通常意味着与功率/谐波计或分析仪一起使用的电流探头被放置在假定功率的相反方向。大多数电流探头都有一个箭头，应该指向从电源到负载的方向，这是功率的正常方向。在正确安装的CT上，当谐波电压和电流的相位角在90°到270°(270°也称为-90°)之间时，则认为该谐波的功率方向与基波功率方向相反，即从负载到电源。

在德国GMC-I高美测仪的电能质量监测产品MAVOWATT 230/240/270/270-400和HDPQ系列，每个谐波功率的测量结果旁边都标有“SOURCE”（电源）或“LOAD”（负载）字样来表示方向。在其他品牌仪器中，你必须查看谐波功率的相位角来确定谐波源在哪里。需要注意的是，在许多测量中，谐波电流和电压值是非常低的，所以谐波功率也非常的小，以至于它的功率方向可能毫无意义。例如，在220V/30A的电路上，如果有0.05 V的5次谐波电压和0.2 A的谐波电流，那么0.01W的功率太小，谐波源的方向也很难判断出来。

供电电源“强度”

电源的“强度”反映了电源的一种能力，指的是电源在大电流负载条件下提供几乎恒定电压水平的能力。在技术术语中，它与等效源阻抗有关。欧姆定律和基尔霍夫定律是关键。

例如，如果电源本身就具有1Ω的阻抗，并且提供100V的电压，如果流过负载的电流是1A，那么负载上就只有99V的电压，因为在电源内阻上有1V压降。如果流过负载的电流是10A，那么负载上就只有90V的电压，其中10V压降在电源内阻上。然而，如果电源阻抗为0.1Ω， 10A电流的负载上仍然会有99V的电压，因为只有1V的压降会在电源内阻上。因此，内阻只有0.1Ω的电源比内阻为10Ω的电源要“强硬”得多。谐波电源阻抗也是如此。

通常情况下，电源“强度”越高，用户遇到电能质量问题的可能性就越小，无论是谐波、有效值变化(如电压暂降)等。尽管像任何规则一样，但也有例外。

谐波幅值

谐波通常以谐波频谱显示，这是一个列表或柱状图，显示每次电压和电流谐波的幅值。幅值是分析谐波源很好的一种方式。

如果电流谐波是3次谐波较高，而5次谐波较小，甚至7次谐波更小等等，这通常是由单相整流输入的开关电源引起的，例如在计算机、打印机和其他办公环境中的IT设备中。

如果较高的是第5次和第7次谐波，其次是第11次和第13次，然后是第17次和第19次，那么谐波通常是6脉冲/极变换器引起的，也称为三相全波整流器，用于可调速驱动器和其他较大的“电子”负载。

审核编辑 黄宇