什么是電能質(zhì)量(Power Quality，縮寫PQ)? 從普遍意義上講，電能質(zhì)量是優(yōu)質(zhì)的供電，即通過公用電網(wǎng)給用戶端的交流電能的品質(zhì)。

理想狀態(tài)的公用電網(wǎng)應(yīng)以恒定的頻率、正弦波形和標(biāo)準(zhǔn)電壓對用戶供電，同時在三相交流系統(tǒng)中，各相電壓和電流的幅值應(yīng)大小相等、相位對稱且相互差120度。但由于系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等設(shè)備非線性或不對稱，負(fù)荷性質(zhì)多變，加之調(diào)控手段不完善及運(yùn)行操作、外來干擾和各種故障等原因，這種理想的狀態(tài)并不存在，因此產(chǎn)生了電網(wǎng)運(yùn)行、電力設(shè)備和供用電環(huán)節(jié)中的各種問題，也就產(chǎn)生了電能質(zhì)量的概念。

圍繞電能質(zhì)量的含義，從不同角度理解通常包括：

(1) 電壓質(zhì)量：是以實(shí)際電壓與理想電壓的偏差，反映供電企業(yè)向用戶供應(yīng)的電能是否合格的概念，這個定義能包括大多數(shù)電能質(zhì)量問題，但不能包括頻率造成的電能質(zhì)量問題，也不包括用電設(shè)備對電能質(zhì)量的影響和污染。

(2) 電流質(zhì)量：反映了與電壓質(zhì)量有密切關(guān)系的電流的變化，是電力用戶除對交流電源有恒定額率、正弦波形的要求外，還要求電流波形與供電電壓問相位以保證高功率因素運(yùn)行：這個定義有助于電網(wǎng)電能質(zhì)量的改善和降低線損，但不能概括大多數(shù)因電壓原因造成的電能質(zhì)量問題。

(3) 供電質(zhì)量：其技術(shù)含義是指電壓質(zhì)量和供電可靠性，非技術(shù)含義是指服務(wù)質(zhì)量。包括供電企業(yè)對用戶投訴的反映速度以及電價組成的合理性、透明度等。

(4) 用電質(zhì)量：包括電流質(zhì)量與反映供用電雙方相互作用和影響中的用電方的權(quán)利、責(zé)任和義務(wù)，也包括電力用戶是否按期、如數(shù)交納電費(fèi)等。

(5) 公共連接點(diǎn)：用戶接人公用電網(wǎng)的連接處。在公共連接點(diǎn)上連接至少兩個用戶。

(6) 基波(分量)：對周期性交流量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解得到的頻率與工頻相同的分量。對于廣義的周期性交流量，其基波頻率不一定等于工頻，因此廣義的基波分量是：周期量的傅里葉級數(shù)中序數(shù)為1的分量。當(dāng)傅里葉級數(shù)采用指數(shù)函數(shù)形式時，指數(shù)函數(shù)ejω1t中，ω1叫是基波角頻率。

(7) 諧波(分量)：對周期性交流量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解得到頻率為基波頻率的大于1的整數(shù)倍的分量，即其頻率為基波頻率的2或2以上整數(shù)倍的分量。當(dāng)該周期量用傅里葉級數(shù)表示時，諧波就是級數(shù)中序數(shù)大于1的各個分量，或者說就是具有指數(shù)函數(shù)ejhω1t并且h>2的各項(xiàng)。

(8) 諧波次數(shù)：諧波頻率與基波頻率的整數(shù)比。在某些文獻(xiàn)中，同樣含義的術(shù)語是“諧波序數(shù)”(harmonic number)。應(yīng)該指出，從中英文對照來看order應(yīng)是“序數(shù)”，而“number”應(yīng)是“次數(shù)”。在如年代以前的文獻(xiàn)中采用的符號是n。

(9) 諧波含量：從周期性交流量中減去基波分量后所得的量，即等于交變量方均根值酌平方減去所含基波分量方均根值的平方后，所得差額的平方根。應(yīng)該指出，在IEEE的定義中， “content”不是有名值，而是“基波幅值的百分?jǐn)?shù)”。

(10) 諧波合有率(HR)：周期性交流量中含有的第h次諧波分量的方均根值與基波分量的方均根值之比(用百分?jǐn)?shù)表示)。第h次諧波電壓臺有率以HRUh表示;第h次諧波電流含有率以HRIh表示。其表達(dá)式為

RUh=(Uh/U1)*100%

HRIh=(Ih/I1)*100%

對于同一含義，IEEE采用的術(shù)語是“諧波百分率。

(11) 總諧波畸變率(THD)：周期性交流量中的諧波含量的方均根值與其基波分量的方均根值之比(用百分?jǐn)?shù)表示)。電壓總諧波畸變率以THDu表示，電流總諧波畸變率以THDi表示。在IEEE標(biāo)準(zhǔn)中稱為“諧波畸變百分率”，實(shí)際上，除了考慮諧波引起的畸變外，尚應(yīng)考慮諧間波等引起的陶變，故更確切地可以用下述表達(dá)式來定義

THDu=(√(U2—U12)/Ul)×100%

THDi=(√(I2—I12)/Il)×100%

(12) 諧波源：向公用電網(wǎng)注入諧波電流或在公用電網(wǎng)中產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備。更廣泛的定義是：在其工作時產(chǎn)生諧波的設(shè)備、裝置、器件或電路。在有的文獻(xiàn)中稱為“諧波發(fā)生器”。

(13) 短時間諧波：沖擊持續(xù)的時間不超過2s，且兩次沖擊之間的間隔時間不小于30s的電流所含有的諧波及其引起的諧波電壓。IEC 77A工作組則采取以下定義：持續(xù)1s或更短時間的脈動量所含的諧波量。IEC的定義更廣泛.例如可以是“快速變化諧波”或“極短促的諧波爆發(fā)”，不限于必須由沖擊電流所引起。在諧波標(biāo)準(zhǔn)中一般不規(guī)定其允許值，但在實(shí)際的諧波工作中，不論是研究諧波影響或抑諧措施，都需要分別具體對待。

(14) 準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)諧波：緩慢變化的諧波，在短時間內(nèi)可以看作穩(wěn)態(tài)的諧波。

(15) 奇次諧波：諧波次數(shù)為奇數(shù)(h=2k±1，k為任意正整數(shù))的諧波。

(16) 偶次諧波：諧波次數(shù)為偶數(shù)(h=2k，k為任意正整數(shù))的諧波。

(17) 間諧波：頻率不是基波頻率酌整倍數(shù)或整約數(shù)的周期性交變量。過去的文獻(xiàn)中一般稱之為“非諧波”，尚有稱為“偽諧波”。IEEE的諧波對設(shè)備影響工作組“pseudo-harmonics”直譯為“分?jǐn)?shù)諧波”,可解釋成“頻率為基波頻率的非整數(shù)倍的諧波”。

(18) 特征諧波：在理想的外部和內(nèi)部工作條件下，由諧波源本身的工作特性確定的某些特定次數(shù)的諧波，稱為該諧波源的特征諧波。較重要的例子是脈動數(shù)為p的換流器的交流側(cè)特征諧波是(pk±1)次諧波，以及其直流側(cè)的特征諧波是p次諧波，k是任意正整數(shù)。有的文獻(xiàn)中稱之為“理論諧波”。

(19) 非特征諧波：不同于所屬諧波源的特征諧波次數(shù)的各次諧波，稱為該諧波源的非特征諧波。諧波源的實(shí)際工作條件總會不同程度地偏離理想條件，故會出現(xiàn)某些或大或小的非特征諧波量。