کیفیت توان به ویژگی های جامع کمیت های الکتریکی مانند ولتاژ، جریان و فرکانس در یک سیستم قدرت از نظر دامنه، شکل موج، تقارن و پایداری اشاره دارد. با ساخت سیستمهای قدرت جدید و افزایش مستمر نسبت بارهای غیرخطی و نوسانی، مشکلات کیفیت توان ویژگیهای مهمی مانند ماهیت چند منبع، پیچیدگی، پنهانبودن و پویایی را نشان میدهد که تقاضاهای بالاتری را برای نظارت، ارزیابی و حاکمیت ایجاد میکند.
اولاً، چند منبع- است. مشکلات کیفیت توان تنها توسط یک عامل ایجاد نمی شود، بلکه بیشتر از اثرات ترکیبی نوسانات در سمت تولید، تغییرات در پارامترهای شبکه انتقال و توزیع، تفاوت در ویژگی های بارهای مختلف و تداخل محیطی خارجی ناشی می شود. برای مثال، راهاندازی موتورهای بزرگ میتواند باعث کاهش ولتاژ شود، دستگاههای الکترونیکی قدرت میتوانند هارمونیک تولید کنند، و اتصال به شبکه تولید برق توزیع شده میتواند نوسانات فرکانس را به همراه داشته باشد. اختلالات متعدد اغلب با هم وجود دارند و دشواری در شناسایی و تفکیک علل مشکل را افزایش می دهند.
دوم اینکه پیچیده است. اختلالات کیفیت توان طیف وسیعی از مقیاسهای زمانی را شامل میشود، از گذرا-سطح پالس میکروثانیه تا انحرافات پایدار که برای ساعتها به طول میانجامد. آنها اجزای هارمونیک را از فرکانس پایه تا چندین کیلوهرتز در محدوده طیفی پوشش می دهند. و به صورت ناهنجاری های همزمان یا ناهمزمان در دامنه، فاز و شکل موج ظاهر می شوند. این ویژگی پیچیده و متقاطع، نیاز به فناوریهای حاکمیتی با- سنجش پهنای باند گسترده و قابلیتهای کنترل چند بعدی- دارد. یک رویکرد واحد برای پرداختن به همه جنبه ها کافی نیست.
علاوه بر این، بحث پنهان کاری وجود دارد. برخی از مشکلات کیفیت توان در شرایط عملیاتی عادی به راحتی تشخیص داده نمیشوند، اما میتوانند واکنشهای زنجیرهای را در شرایط عملیاتی خاص یا ترکیبی از تجهیزات ایجاد کنند و باعث نقص در ابزار دقیق، خاموش شدن کاذب دستگاههای حفاظتی یا کاهش طول عمر تجهیزات شوند. به عنوان مثال، هارمونیکهای فرکانس پایین-ممکن است تحت شرایط امپدانس خاص، رزونانس ایجاد کنند که منجر به اضافه ولتاژ موضعی میشود. این پنهان کاری اهمیت نظارت معمول و تحلیل روند را برجسته می کند.
علاوه بر این، ماهیت پویای مشکل وجود دارد. با افزایش نفوذ انرژی های تجدیدپذیر و افزایش بارهای انعطاف پذیر، وضعیت عملیاتی شبکه برق به سرعت تغییر می کند و مشکلات کیفیت توان تفاوت های توزیع مکانی و زمانی و نوسانات تصادفی قابل توجهی را نشان می دهد. تجهیزات راهبری برای حفظ پایداری سیستم و ایمنی بار باید شناسایی، تصمیمگیری و جبران را در چند میلی ثانیه یا حتی سریعتر تکمیل کنند.
این ویژگیها حکم میکنند که مدیریت کیفیت توان باید بر حسگر{0}دقت بالا، الگوریتمهای کنترل سریع، و ساختارهای توپولوژی انعطافپذیر تکیه کند تا راهحلی سیستماتیک با نظارت، تجزیه و تحلیل و جبران را ایجاد کند. به طور همزمان، باید بر استانداردسازی و همکاری های متقابل{2}}برای بهبود مستمر کیفیت برق در یک محیط پیچیده و همیشه در حال تغییر{3}قدرت تاکید شود، که تضمینی محکم برای توسعه اقتصادی و اجتماعی با کیفیت بالا-است.
