電能質量標準中常用術語和定義的解讀（一）

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1. PU（Per Unit）的解釋

PU即標幺制（相對單位制），是一個電力工程師經常使用的術語，它被納入電能質量標準IEEE 1159中。

PU是實際電壓與標稱電壓的比值。例如，額定380V的電路中，電壓暫降到300V，PU約為0.8，而PU為0.1的220V電壓中斷，意味著電壓下降至22V。

PU是與各標稱電壓等級無關的比值，因為通過電網系統中的各種電壓等級的變壓器損耗相似。如果110kv輸電線路發生電壓暫降至0.7 PU，那么10kv配電線路的終端用戶也會出現類似的暫降。(當然，如果這里的變壓器是三角型-星型或星型-三角型轉換的，最終的數值會不同，但道理還是一樣的。)

2. 諧波功率流向（方向）的定位技術

在電力工程領域，大多數人都遇到過這樣的問題：諧波功率是從電源端子流向負載側，還是從負載流向電源？普遍接受的方法是查看諧波功率相角，或者看特定諧波電壓和電流之間的關系，但這仍然是一個有爭議的話題。同樣適用于電壓和電流的的基波分量。

純電阻性負載下電壓和電流的相位關系為零度，或功率因數為1。如果負載是純電感，則電流滯后于電壓90°，通常顯示為+90°。如果負載是純電容，則電流超前電壓90°，因此相位角稱為-90°。這樣，電感和電阻負載的功率因數將是0到1之間的正數，而電容和電阻負載將是負數。

如果電壓和電流之間的相位角相差超過90°，這通常意味著與功率/諧波計或分析儀一起使用的電流探頭被放置在假定功率的相反方向。大多數電流探頭都有一個箭頭，應該指向從電源到負載的方向，這是功率的正常方向。在正確安裝的CT上，當諧波電壓和電流的相位角在90°到270°(270°也稱為-90°)之間時，則認為該諧波的功率方向與基波功率方向相反，即從負載到電源。

在德國GMC-I高美測儀的電能質量監測產品MAVOWATT 230/240/270/270-400和HDPQ系列，每個諧波功率的測量結果旁邊都標有“SOURCE”（電源）或“LOAD”（負載）字樣來表示方向。在其他品牌儀器中，你必須查看諧波功率的相位角來確定諧波源在哪里。需要注意的是，在許多測量中，諧波電流和電壓值是非常低的，所以諧波功率也非常的小，以至于它的功率方向可能毫無意義。例如，在220V/30A的電路上，如果有0.05 V的5次諧波電壓和0.2 A的諧波電流，那么0.01W的功率太小，諧波源的方向也很難判斷出來。

3. 供電電源“強度”

電源的“強度”反映了電源的一種能力，指的是電源在大電流負載條件下提供幾乎恒定電壓水平的能力。在技術術語中，它與等效源阻抗有關。歐姆定律和基爾霍夫定律是關鍵。

例如，如果電源本身就具有1Ω的阻抗，并且提供100V的電壓，如果流過負載的電流是1A，那么負載上就只有99V的電壓，因為在電源內阻上有1V壓降。如果流過負載的電流是10A，那么負載上就只有90V的電壓，其中10V壓降在電源內阻上。然而，如果電源阻抗為0.1Ω， 10A電流的負載上仍然會有99V的電壓，因為只有1V的壓降會在電源內阻上。因此，內阻只有0.1Ω的電源比內阻為10Ω的電源要“強硬”得多。諧波電源阻抗也是如此。

通常情況下，電源“強度”越高，用戶遇到電能質量問題的可能性就越小，無論是諧波、有效值變化(如電壓暫降)等。盡管像任何規則一樣，但也有例外。

4. 諧波幅值

諧波通常以諧波頻譜顯示，這是一個列表或柱狀圖，顯示每次電壓和電流諧波的幅值。幅值是分析諧波源很好的一種方式。

如果電流諧波是3次諧波較高，而5次諧波較小，甚至7次諧波更小等等，這通常是由單相整流輸入的開關電源引起的，例如在計算機、打印機和其他辦公環境中的IT設備中。

如果較高的是第5次和第7次諧波，其次是第11次和第13次，然后是第17次和第19次，那么諧波通常是6脈沖/極變換器引起的，也稱為三相全波整流器，用于可調速驅動器和其他較大的“電子”負載。