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[摘 要]电能质量不断进入人们的生活，生产。为了确保电力发展更加趋于完善，必须采取必要的措施，对电压偏差、频率偏差、谐波偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡等问题进行处理，使其趋于理想化，才能满足不同的需求。
[关键词]电能质量；分析；技术研究；实践；支持向量机
中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0254-01
在电力系统发展的早期，地理负荷的组成比较简单，主要由同步电动机、异步电动机和各种照明设备等线性负荷组成，因此衡量电能质量的指标也比较简单，主要由频率偏差和电压偏差两种。然而，随着多种、大型高科技机电的使用，对电能的质量要求不断增高。为了确保提供更好质量的电能，就必须解决电压偏差、频率偏差、谐波偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡等问题。在想办法供应优质电能的最初，要掌握电能质量分析方法、电能质量扰动的因素原因以及采取怎样的措施进行改变和完善。下面就大家一起来进行探讨一下。
1.电能质量分析方法
电能质量问题主要的分析方法可分为时域仿真、频域分析和基于数学变换的分析方法三种。在这三种方法中，时域仿真方法在电能质量分析中的应用最为广泛，主要用途为利用时域仿真程序对电力系统电能质量扰动现象进行研究分析。电能质量标准是保证电网安全经济运行、保护电气环境、保障电力用户正常使用电能的基本技术规范。
1.1 时域仿真法
利用暂态仿真程序可以对电容投切造成的暂态现象、电弧炉造成的电压波动等电能质量问题进行分析，还可以对电力系统的各种控制器以及控制策略进行仿真分析。利用时域仿真计算的缺点是仿真步长的选取决定了可模拟的最大频率范围，因此必须事先知道暂态过程的频率覆盖范围。
1.2 频域仿真法
频域分析方法主要用于电能质量中谐波问题的分析，利用常规的谐波潮流计算，分析谐波在系统中的分布情况。这种方法简单，适用于大多数情况，因此在实际谐波潮流计算中的应用较多。
1.3 电能质量的数学分析方法
电能质量数学变换的分析方法主要指傅立叶变换方法、短时傅立叶变换方法、矢量变换方法、小波变换方法、瞬时无功理论以及基于支持向量机等。其中最为广泛应用的是基于支持向量机的方法。下面重点介绍一下基于支持向量机的方法。
2.基于支持向量机的电能质量扰动分析
电能质量分类一般步骤是对电能扰动进行傅立叶变换或小波变换等数学变换，提取特征量，建立分类规则进行分类。目前常用于电能质量扰动分类的方法有贝叶斯方法、BP、专家系统、模糊逻辑、综合数值评判理论等。最初用来解决模式识别问题，随着ε-不敏感损失函数的引入，已被拓展为解决线性、非线性回归问题估计问题。电能质量分析中的电能质量扰动分类实际上就是模式识别问题，利用基于回归估计的谐波分析模型也可以对谐波和间谐波进行分析。因此将该方法引入电能质量监测分析中，应用在谐波分析、扰动分类、扰动定位、扰动信号压缩、电能质量诊断等领域，这是值得探求的问题。
支持向量机理论可以方便快捷地对电能扰动进行分类，但是如果要准确得出各种扰动的具体特征量，如跌落的幅值，相角突变等只有通过对扰动波形实时采样、特征计算得到。论文下面内容就是利用单片机设计电能质量在线监测装置，除监测常规电能质量指标外，还利用单相电压变换平均值法监测跌落、瞬态中断等动态电能质量指标。
3. 电能质量控制的具体实践
电能质量监测系统设计首先要考虑的是要具有很强的处理能力，以满足电能质量重大数据量的运算要求。系统必须易于实现、灵活，具有通信功能，便于系统集成和高级应用的开发。
3.1 电能质量监测系统的软件设计
3.1.1跌落等动态电能质量的监测算法
（1）均方根值计算法
（公式1）
（2）基波分量法
（公式2）
3.2 常规电能质量指标的监测
对谐波、三相不平衡、电压电流均方根值、有功无功等的监测也进行了程序设计，由于其监测原理在其他文献己多有介绍，这里不在重复。只给出谐波和三相不平衡的流程图，如图2所示。
3.3 实践应用
（1）电压转换电路
以a相为例，a相电压转换电路如图3所示。
（2）电流转换电路
电流转换电路主要由电流互感器、运放等组成。如图4所示。
由于篇幅有限，其他设计不再一一赘述。
4 结束语
随着国民经济的高速发展，轻工业与重工业并驾齐驱，电能的需求不断增加，电能质量问题频频出现也越来越受到关注。当然，问题也不仅仅这些，电能质量问题同电力系统自身的发展同步并随着电力系统的发展而不断增添新的内容。开展电能质量的长期监测和统计分析，进而实现对电能的全面质量控制，已经成为许多电力公司的共同愿望和实际行动。
参考文献
[1] 姚建刚，郭知非，陈锦攀.基于小波和BP神经网络的电能扰动分类新方法[J].电网技术.2012（05）.
[2] 胡赛纯.SPWM单相逆变电路的谐波分析[J].通信电源技术.2011（03）.
[3] 唐求，王耀南，郭斯羽，滕召勝.基于S变换与PNN的电能质量多扰动监测[J].仪器仪表学报.2009（08）.
[关键词]电能质量；分析；技术研究；实践；支持向量机
中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0254-01
在电力系统发展的早期，地理负荷的组成比较简单，主要由同步电动机、异步电动机和各种照明设备等线性负荷组成，因此衡量电能质量的指标也比较简单，主要由频率偏差和电压偏差两种。然而，随着多种、大型高科技机电的使用，对电能的质量要求不断增高。为了确保提供更好质量的电能，就必须解决电压偏差、频率偏差、谐波偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡等问题。在想办法供应优质电能的最初，要掌握电能质量分析方法、电能质量扰动的因素原因以及采取怎样的措施进行改变和完善。下面就大家一起来进行探讨一下。
1.电能质量分析方法
电能质量问题主要的分析方法可分为时域仿真、频域分析和基于数学变换的分析方法三种。在这三种方法中，时域仿真方法在电能质量分析中的应用最为广泛，主要用途为利用时域仿真程序对电力系统电能质量扰动现象进行研究分析。电能质量标准是保证电网安全经济运行、保护电气环境、保障电力用户正常使用电能的基本技术规范。
1.1 时域仿真法
利用暂态仿真程序可以对电容投切造成的暂态现象、电弧炉造成的电压波动等电能质量问题进行分析，还可以对电力系统的各种控制器以及控制策略进行仿真分析。利用时域仿真计算的缺点是仿真步长的选取决定了可模拟的最大频率范围，因此必须事先知道暂态过程的频率覆盖范围。
1.2 频域仿真法
频域分析方法主要用于电能质量中谐波问题的分析，利用常规的谐波潮流计算，分析谐波在系统中的分布情况。这种方法简单，适用于大多数情况，因此在实际谐波潮流计算中的应用较多。
1.3 电能质量的数学分析方法
电能质量数学变换的分析方法主要指傅立叶变换方法、短时傅立叶变换方法、矢量变换方法、小波变换方法、瞬时无功理论以及基于支持向量机等。其中最为广泛应用的是基于支持向量机的方法。下面重点介绍一下基于支持向量机的方法。
2.基于支持向量机的电能质量扰动分析
电能质量分类一般步骤是对电能扰动进行傅立叶变换或小波变换等数学变换，提取特征量，建立分类规则进行分类。目前常用于电能质量扰动分类的方法有贝叶斯方法、BP、专家系统、模糊逻辑、综合数值评判理论等。最初用来解决模式识别问题，随着ε-不敏感损失函数的引入，已被拓展为解决线性、非线性回归问题估计问题。电能质量分析中的电能质量扰动分类实际上就是模式识别问题，利用基于回归估计的谐波分析模型也可以对谐波和间谐波进行分析。因此将该方法引入电能质量监测分析中，应用在谐波分析、扰动分类、扰动定位、扰动信号压缩、电能质量诊断等领域，这是值得探求的问题。
支持向量机理论可以方便快捷地对电能扰动进行分类，但是如果要准确得出各种扰动的具体特征量，如跌落的幅值，相角突变等只有通过对扰动波形实时采样、特征计算得到。论文下面内容就是利用单片机设计电能质量在线监测装置，除监测常规电能质量指标外，还利用单相电压变换平均值法监测跌落、瞬态中断等动态电能质量指标。
3. 电能质量控制的具体实践
电能质量监测系统设计首先要考虑的是要具有很强的处理能力，以满足电能质量重大数据量的运算要求。系统必须易于实现、灵活，具有通信功能，便于系统集成和高级应用的开发。
3.1 电能质量监测系统的软件设计
3.1.1跌落等动态电能质量的监测算法
（1）均方根值计算法
（公式1）
（2）基波分量法
（公式2）
3.2 常规电能质量指标的监测
对谐波、三相不平衡、电压电流均方根值、有功无功等的监测也进行了程序设计，由于其监测原理在其他文献己多有介绍，这里不在重复。只给出谐波和三相不平衡的流程图，如图2所示。
3.3 实践应用
（1）电压转换电路
以a相为例，a相电压转换电路如图3所示。
（2）电流转换电路
电流转换电路主要由电流互感器、运放等组成。如图4所示。
由于篇幅有限，其他设计不再一一赘述。
4 结束语
随着国民经济的高速发展，轻工业与重工业并驾齐驱，电能的需求不断增加，电能质量问题频频出现也越来越受到关注。当然，问题也不仅仅这些，电能质量问题同电力系统自身的发展同步并随着电力系统的发展而不断增添新的内容。开展电能质量的长期监测和统计分析，进而实现对电能的全面质量控制，已经成为许多电力公司的共同愿望和实际行动。
参考文献
[1] 姚建刚，郭知非，陈锦攀.基于小波和BP神经网络的电能扰动分类新方法[J].电网技术.2012（05）.
[2] 胡赛纯.SPWM单相逆变电路的谐波分析[J].通信电源技术.2011（03）.
[3] 唐求，王耀南，郭斯羽，滕召勝.基于S变换与PNN的电能质量多扰动监测[J].仪器仪表学报.2009（08）.