2.2 靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)

    靈活的交流輸電系統(tǒng)(FACTS)是80年代后期出現(xiàn)的新技術(shù)，近年來(lái)在世界上發(fā)展迅速。專家們預(yù)計(jì)在未來(lái)這項(xiàng)技術(shù)將在電力輸送和分配方面將引起重大變革，對(duì)于充分利用現(xiàn)有電網(wǎng)資源和實(shí)現(xiàn)電能的高效利用，將會(huì)發(fā)揮重要作用。

    靈活交流輸電技術(shù)是指電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)結(jié)合以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)電壓、參數(shù)(如線路阻抗)、相位角、功率潮流的連續(xù)調(diào)節(jié)控制，從而大幅度提高輸電線路輸送能力和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平，降低輸電損耗。

    FACTS技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用的背景是：(1)發(fā)展電力市場(chǎng)的需要。原作為公用事業(yè)之一的電力面臨著"放松管制"(Deregulation)的改革。一些國(guó)家頒布法令規(guī)定用戶可以發(fā)電并售電給電網(wǎng)，允許電力用戶可自由選擇供電者，允許實(shí)行躉售托送(Wholesale Wheeling)，某些地區(qū)甚至允許實(shí)行電力零售托送。發(fā)電廠和電力用戶可以根據(jù)協(xié)議通過(guò)電網(wǎng)售受電力。電網(wǎng)作為電力市場(chǎng)的物質(zhì)載體，即發(fā)電廠和電力用戶間電力輸送和分配的通道，需要滿足對(duì)電力潮流靈活調(diào)節(jié)控制的要求，而常規(guī)的交流輸電系統(tǒng)卻很難適應(yīng)這一變化。

    (2)發(fā)展互聯(lián)電網(wǎng)的需要。在發(fā)達(dá)國(guó)家已形成了緊密相連、多電壓等級(jí)的復(fù)雜互聯(lián)電網(wǎng)。由于電路定則使然，電網(wǎng)內(nèi)部線路及聯(lián)絡(luò)線在運(yùn)行中實(shí)際的潮流分布與這些線路的設(shè)計(jì)輸送能力相差甚遠(yuǎn)；一部分線路已過(guò)載或接近穩(wěn)定極限，而另一部分線路卻被迫在遠(yuǎn)低于線路額定輸送容量下運(yùn)行。這就提出了靈活調(diào)節(jié)線路潮流、突破瓶頸限制、增加輸送能力，以充分利用現(xiàn)有電網(wǎng)資源的要求。發(fā)達(dá)國(guó)家由于環(huán)保的嚴(yán)格限制，新建輸電線路十分困難，使得這一要求更為迫切。

    傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)電力潮流的措施，如機(jī)械控制的移相器、帶負(fù)荷調(diào)變壓器抽頭、開關(guān)投切電容和電感、固定串聯(lián)補(bǔ)償裝置等，只能實(shí)現(xiàn)部分穩(wěn)態(tài)潮流的調(diào)節(jié)功能，而且，由于機(jī)械開關(guān)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)、響應(yīng)慢，無(wú)法適應(yīng)在暫態(tài)過(guò)程中快速靈活連續(xù)調(diào)節(jié)電力潮流、阻尼系統(tǒng)振蕩的要求。因此，電網(wǎng)發(fā)展的需求促進(jìn)了靈活交流輸電這項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。近年來(lái)，靈活交流輸電技術(shù)已經(jīng)在美國(guó)、日本、瑞典、巴西等國(guó)重要的超高壓輸電工程中得到應(yīng)用。

    盡管靈活交流輸電技術(shù)已在多個(gè)輸電工程中得到應(yīng)用，并證明了它在提高線路輸送能力、阻尼系統(tǒng)振蕩、快速調(diào)節(jié)系統(tǒng)無(wú)功、提高系統(tǒng)穩(wěn)定等方面的優(yōu)越性能，但其推廣應(yīng)用的進(jìn)展步伐比預(yù)期的要慢。主要原因有：工程造價(jià)比常規(guī)的解決方案高，因此，只有在常規(guī)技術(shù)無(wú)法解決的情況下，用戶才會(huì)求助于FACTS技術(shù)；FACTS技術(shù)還需要進(jìn)一步完善。目前FACTS技術(shù)的應(yīng)用還局限于個(gè)別工程，如果大規(guī)模應(yīng)用FACTS裝置，還要解決一些全局性的技術(shù)問(wèn)題，例如：多個(gè)FACTS裝置控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合問(wèn)題；FACTS裝置與已有的常規(guī)控制、繼電保護(hù)的銜接問(wèn)題；FACTS控制納入現(xiàn)有的電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)問(wèn)題等等。也有專家認(rèn)為，F(xiàn)ACTS技術(shù)尚不能更快推廣應(yīng)用是因?yàn)殡娏Σ块T對(duì)新技術(shù)持謹(jǐn)慎觀望態(tài)度，只有相當(dāng)成熟的技術(shù)才會(huì)大規(guī)模應(yīng)用。

    隨著電力電子器件的性能提高和造價(jià)降低，以電力電子器件為核心部件的FACTS裝置的造價(jià)會(huì)降低，可能會(huì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)比常規(guī)的輸配電方案更具競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議展開了有關(guān)STATCOM與SVC性能價(jià)格比的討論，不少專家認(rèn)為，由于STATCOM不需要采用大量的電容器就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)功的快速調(diào)節(jié)，而電容器的價(jià)格多年比較穩(wěn)定，不大可能大幅度下降；相反，電力電子器件的價(jià)格會(huì)不斷降低，故預(yù)計(jì)STATCOM會(huì)比SVC(靜止無(wú)功補(bǔ)償器)更有競(jìng)爭(zhēng)力。若將超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置與STATCOM配合，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)有功功率的快速調(diào)節(jié)，這是以往任何的常規(guī)設(shè)備不能勝任的。

    FACTS技術(shù)也在不斷改進(jìn)，一些新的FACTS裝置被開發(fā)出來(lái)，例如可轉(zhuǎn)換靜止補(bǔ)償器(Convertible Static Compensator)，它由多個(gè)同步電壓源逆變器構(gòu)成，可以同時(shí)控制2條以上線路潮流(有功、無(wú)功)、電壓、阻抗和相角，并能實(shí)現(xiàn)線路之間功率轉(zhuǎn)換�？赊D(zhuǎn)換靜止補(bǔ)償器具有下列功能：(1)靜止同步補(bǔ)償器的并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償功能；(2)靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器的功能；(3)綜合潮流控制器功能；(4)控制2條線路以上潮流的線間潮流控制(IPFC)功能；CSC被認(rèn)為是第3代靈活交流輸電裝置。
 
    電力電子器件的發(fā)展趨勢(shì)是：一方面研制經(jīng)濟(jì)性能好的器件，以便降低設(shè)備造價(jià)；另一方面，研制開斷功率更大的高性能器件。最近，國(guó)外公司宣布研制成功以碳化硅(SiC)為基片的電力電子器件�；�片的耐壓和熱容量可大幅度提高，而元件的損耗卻大大降低，從而使元件的斷開功率可望有數(shù)量級(jí)的飛躍。這預(yù)示用電子高壓斷路器取代機(jī)械的高壓斷路器(油斷路器、六氟化硫斷路器、真空開關(guān)等)已成為現(xiàn)實(shí)的可能。如果電力系統(tǒng)的高壓機(jī)械開關(guān)一旦被大功率的電子開關(guān)取代，則電力系統(tǒng)完全的靈活調(diào)節(jié)控制便將成為現(xiàn)實(shí)。

    2.3 定質(zhì)電力技術(shù)

    定質(zhì)電力(Custom Power)技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和控制技術(shù)為實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量控制，為用戶提供用戶特定要求的電力供應(yīng)的技術(shù)。

    現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對(duì)提高供電的可靠性、改善電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。在現(xiàn)代企業(yè)中，由于變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)器、機(jī)器人、自動(dòng)生產(chǎn)線、精密的加工工具、可編程控制器、計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的日益廣泛使用，對(duì)電能質(zhì)量的控制提出了日益嚴(yán)格的要求。這些設(shè)備對(duì)電源的波動(dòng)和各種干擾十分敏感，任何供電質(zhì)量的惡化可能會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降，產(chǎn)生重大損失。

    重要用戶為保證優(yōu)質(zhì)的不間斷供電，往往自己采取措施，如安裝不間斷電源(UPS)，但是這并不是經(jīng)濟(jì)合理的解決辦法。根本的出路在于供電部門能根據(jù)用戶的需要，提供可靠和優(yōu)質(zhì)的電能供應(yīng)。因而，便產(chǎn)生了以電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)為基礎(chǔ)的定質(zhì)電力技術(shù)(Custom Power �㏕echnology)。

    為提高配電網(wǎng)無(wú)功調(diào)節(jié)的質(zhì)量，已開發(fā)出用于配電網(wǎng)的靜止無(wú)功發(fā)生器(D�睸TATCOM)。它由儲(chǔ)能電路、GTO或IGBT變換電路和變壓器組成。它的功能是快速調(diào)節(jié)電壓，發(fā)生和吸收電網(wǎng)的無(wú)功功率，同時(shí)可以抑制電壓閃變。這是"定質(zhì)電力"的關(guān)鍵設(shè)備之一。此外，靜止無(wú)功發(fā)生器和固態(tài)開關(guān)配合，可在電網(wǎng)發(fā)生故障的暫態(tài)過(guò)程中保持電壓恒定。另一關(guān)鍵設(shè)備是動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(Dynamic Voltage Restorer)，它由直流儲(chǔ)能電路、變換器和級(jí)次串聯(lián)在供電線路中的變壓器構(gòu)成。變換器根據(jù)檢測(cè)到的線路電壓波形情況，產(chǎn)生補(bǔ)償電壓，使合成的電壓動(dòng)態(tài)保持恒定。無(wú)論是短時(shí)的電壓低落或過(guò)電壓，通過(guò)DVR均可以使負(fù)載上的電壓保持動(dòng)態(tài)恒定。

    2.4 新型直流輸電技術(shù)

    直流輸電已是成熟技術(shù)。造價(jià)較高是其與交流送電競(jìng)爭(zhēng)的不利因素。新一代的直流輸電是指進(jìn)一步改善性能、大幅度簡(jiǎn)化設(shè)備、減少換流站的占地、降低造價(jià)的技術(shù)。直流輸電性能創(chuàng)新的典型例子是輕型直流輸電系統(tǒng)(Light HVDC)，它采用GTO、IGBT等可關(guān)斷的器件組成換流器，省去了換流變壓器，整個(gè)換流站可以搬遷，可以使中型的直流輸電工程在較短的輸送距離也具有競(jìng)爭(zhēng)力，從而使中等容量的輸電在較短的輸送距離也能與交流輸電競(jìng)爭(zhēng)。此外，可關(guān)斷的器件組成換流器，由于采用可關(guān)斷的電力電子器件，可以免除換相失敗之虞，對(duì)受端系統(tǒng)的容量沒(méi)有要求，故可用于向孤立小系統(tǒng)(海上石油平臺(tái)、海島)的供電，今后還可用于城市配電系統(tǒng)，并用于接入燃料電池、光伏發(fā)電等分布式電源。

    2.5 同步開斷技術(shù)

    同步開斷(Synchronized Switching)是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。在理論上應(yīng)用同步開斷技術(shù)可完全避免電力系統(tǒng)的操作過(guò)電壓。這樣，由操作過(guò)電壓決定的電力設(shè)備絕緣水平可大幅度降低，由于操作引起設(shè)備(包括斷路器本身)的損壞也可大大減少。目前，高壓開關(guān)都是屬于機(jī)械開關(guān)，開斷的時(shí)間長(zhǎng)、分散性大，難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定相開斷。目前的同步開斷設(shè)備是應(yīng)用一套復(fù)雜的電子控制裝置，實(shí)時(shí)測(cè)量各種影響開斷時(shí)間分散性的參量變化，對(duì)開斷時(shí)刻的提前量進(jìn)行修正。即便采取了這種代價(jià)昂貴的措施，由于機(jī)械開關(guān)特性決定，還不能做到準(zhǔn)確的定相開斷，設(shè)計(jì)人員還不敢貿(mào)然降低電氣設(shè)備的絕緣水平，以防同步開斷失敗造成設(shè)備損毀。因此，同步開斷的優(yōu)勢(shì)沒(méi)有發(fā)揮出來(lái)。

    實(shí)現(xiàn)同步開斷的根本出路在于用電子開關(guān)取代機(jī)械開關(guān)。美國(guó)西屋公司已制造出13 kV、600A、由GTO元件組成的固態(tài)開關(guān)，安裝在新澤西州的變電站中使用。GTO開斷時(shí)間可縮短到1/3 ms，這是一般機(jī)械開關(guān)無(wú)法比擬的�，F(xiàn)在，由固態(tài)開關(guān)構(gòu)成的電容器組的配電系統(tǒng)"軟開關(guān)"已問(wèn)世。

    2.6 未來(lái)全可控的電力系統(tǒng)

    現(xiàn)在的電力系統(tǒng)由于還依賴高壓機(jī)械開關(guān)(油斷路器、六氟化硫斷路器、真空開關(guān)等)實(shí)現(xiàn)線路、設(shè)備、負(fù)荷的投切，尚不能做到完全可控。這是因?yàn)闄C(jī)械的慢過(guò)程不可能控制電的快過(guò)程。"電網(wǎng)控制"目前只能做到部分控制，本質(zhì)上仍然是一個(gè)調(diào)度員的決策支持系統(tǒng)。如果電力系統(tǒng)的高壓機(jī)械開關(guān)一旦被大功率的電子開關(guān)取代，則電力系統(tǒng)真正的靈活調(diào)節(jié)控制便將成為現(xiàn)實(shí)。

    3 狀態(tài)維修技術(shù)

    狀態(tài)維修技術(shù)(Condition Based Maintenance)可以包涵可靠性為中心的維修技術(shù)(RCM)和預(yù)測(cè)維修技術(shù)(PDM)。

    3.1應(yīng)用背景

    這2項(xiàng)技術(shù)最初是應(yīng)用于航空航天系統(tǒng)，后來(lái)移植應(yīng)用于核電站的維修，近年已成功地用于發(fā)電廠設(shè)備的維修，并正在用于輸變電設(shè)備的檢修。

    電力系統(tǒng)的可靠性在很大程度上取決于電力設(shè)施的可靠性。隨著電網(wǎng)容量的增大和用戶對(duì)供電可靠性要求的提高，維修管理的重要性日益顯現(xiàn)出來(lái)。維修費(fèi)用占電力成本的比例也不斷提高。一座現(xiàn)代化核電站的運(yùn)行維修費(fèi)用已超過(guò)燃料費(fèi)用。如何采取合理的維修策略和正確決定維修計(jì)劃，以保證在不降低可靠性的前提下節(jié)省維修費(fèi)用，便成為電力部門或負(fù)責(zé)設(shè)備維修的公司面臨的重要課題。

    近年來(lái)，由于電力體制的改革，電力設(shè)備的維修也開始進(jìn)入市場(chǎng)，過(guò)去電力部門獨(dú)家負(fù)責(zé)設(shè)備維修的局面已被打破，電力設(shè)備制造部門也開始介入維修這一領(lǐng)域。由于設(shè)備制造商對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)和薄弱環(huán)節(jié)了如指掌，加上備品備件來(lái)源有保證，往往在承接維修合同的競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位。

    電力部門對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行狀況十分熟悉，對(duì)系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的各種電氣、熱、機(jī)械應(yīng)力和氣象影響因素十分了解，承擔(dān)維修任務(wù)也具有優(yōu)勢(shì)。競(jìng)爭(zhēng)促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展。過(guò)去電力設(shè)備維修常用的定時(shí)檢修(Time�瞓ased Maintenance)和以定時(shí)檢修為基礎(chǔ)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)決定延長(zhǎng)或縮短維修周期的做法已不能滿足需要，需要發(fā)展新技術(shù)。

    3.2 主要技術(shù)內(nèi)容

    以可靠性為中心的維修(RCM)和預(yù)測(cè)性維修是互相緊密聯(lián)系而又不同的2個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。

    以可靠性為中心的維修(Reliability�瞔entered Maintenance)是在對(duì)元件的可能故障對(duì)整個(gè)系統(tǒng)可靠性影響評(píng)估的基礎(chǔ)上決定維修計(jì)劃的一種維修策略。RCM技術(shù)在60年代末開始發(fā)展起來(lái)。當(dāng)時(shí)由于寬體客機(jī)的投運(yùn)，系統(tǒng)變得十分復(fù)雜，航空系統(tǒng)沿用定時(shí)大修的傳統(tǒng)方法在經(jīng)濟(jì)上變得不可接受。根據(jù)元件故障后果的嚴(yán)重程度確定維修計(jì)劃的RCM收到了良好效果，使航空系統(tǒng)可靠性提高。現(xiàn)在RCM已成為全世界幾乎所有航空公司采用的方法。 80年代美國(guó)EPRI將RCM引入核電站的維修，后來(lái)又應(yīng)用于火電廠，取得了提高可靠性和降低維修費(fèi)用的目的�，F(xiàn)在正在研究變電站設(shè)備的RCM技術(shù)。

    預(yù)測(cè)性維修(Predictive Maintenance)是根據(jù)對(duì)潛伏故障進(jìn)行在線或離線測(cè)量的結(jié)果和其他信息來(lái)安排維修的技術(shù)。其關(guān)鍵是依靠先進(jìn)的故障診斷技術(shù)對(duì)潛伏故障進(jìn)行分類和嚴(yán)重性分析(Criticality Analysis),以決定設(shè)備(部件)是否需要立即退出運(yùn)行和應(yīng)及時(shí)采取的措施。

    綜上所述，電力設(shè)備狀態(tài)維修技術(shù)涉及復(fù)雜大系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)、先進(jìn)的傳感技術(shù)、信息采集處理技術(shù)、干擾抑制技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)、故障嚴(yán)重性分析、壽命估計(jì)等領(lǐng)域。

    3.3 先進(jìn)傳感器

    先進(jìn)的傳感器(Advanced Sensor)是實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維修的重要手段,是一個(gè)長(zhǎng)盛不衰的研究熱點(diǎn)。這是因?yàn)?故障診斷技術(shù)的發(fā)展首先決定于能否獲取盡可能多的有用信息，這是數(shù)據(jù)處理和診斷決策的基礎(chǔ)。為了提高故障診斷水平，研究各種新型傳感器便成為電力界的研究熱點(diǎn)。原來(lái)用于軍事的傳感技術(shù)，也有一部分移植到電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)上來(lái)。例如，用于鍋爐管道高溫應(yīng)變測(cè)量的光纖傳感器，是帶有內(nèi)部諧振腔的光導(dǎo)纖維，它可直接貼在被測(cè)管道上。用于測(cè)量鍋爐燃燒室中溫度的傳感器，是用氧化鋁保護(hù)的鉑電阻，其測(cè)量精度優(yōu)于1%。

    美國(guó)電力研究院已開發(fā)出一種直接測(cè)量分析油中氣體的金屬*.絕緣子*.半導(dǎo)體傳感器，它可在線直接測(cè)量和分析油中的4種氣體并監(jiān)視其變化趨勢(shì)，現(xiàn)已用于一些電力部門的變壓器。下一步工作是把測(cè)量微水的傳感器和它集成起來(lái)，并配合負(fù)荷電流測(cè)量，弄清油中氣體、水分隨負(fù)荷的變化關(guān)系。

    對(duì)紫外光下發(fā)螢光的一些傳感器，可能會(huì)用于測(cè)量發(fā)電廠中的高溫和應(yīng)變。研究人員還在研究利用偏振光遙測(cè)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的技術(shù)，研究用壓電材料的薄膜來(lái)測(cè)量腐蝕和積塵，傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸也是需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題。

    3.4 故障診斷的信息處理技術(shù)

    對(duì)采集到的信號(hào)加工處理，要比采集信號(hào)本身更為困難，信號(hào)加工和處理的目標(biāo)有3：從現(xiàn)場(chǎng)中大量的背景干擾信號(hào)中提取有用的信號(hào)；根據(jù)測(cè)得的信號(hào)進(jìn)行故障分類；判斷故障的嚴(yán)重程度，以便決定設(shè)備是否需要退出運(yùn)行。

    為抑制現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中不可避免的干擾，除了應(yīng)用硬件濾波器和數(shù)字濾波技術(shù)以外，近年的研究發(fā)現(xiàn)小波變換技術(shù)可有效地濾除穩(wěn)態(tài)信號(hào)(如現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中經(jīng)常遇到的載波信號(hào)干擾和噪雜聲干擾)，可以把有用信號(hào)從比信號(hào)強(qiáng)幾個(gè)數(shù)量級(jí)的干擾中提取出來(lái)。

    故障信號(hào)的分類則是更為困難的研究課題。過(guò)去用頻譜來(lái)區(qū)分故障類型的方法有很大的局限性。因?yàn)樵S多不同類型的故障信號(hào)頻譜往往有一部分甚至大部分是重疊的，在頻域內(nèi)很難加以區(qū)分。研究故障的"指紋特征"以及提取和識(shí)別指紋特征的方法便成為故障診斷研究的一個(gè)重要的分支。在研究的故障分類方法有：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、小波分析、分形維分析等。

    4 電磁兼容技術(shù)

    電磁兼容(EMC)是指設(shè)備或系統(tǒng)在所處的電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何其他事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。電磁兼容技術(shù)是一門迅速發(fā)展的交叉學(xué)科，涉及電子、計(jì)算機(jī)、通信、航空航天、鐵路交通、電力、軍事以至人民生活各個(gè)方面。在當(dāng)今信息社會(huì)，隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一個(gè)系統(tǒng)中采用的電氣及電子設(shè)備數(shù)量大大增加，而且電子設(shè)備的頻帶日益加寬，功率逐漸增大，靈敏度提高，聯(lián)接各種設(shè)備的電纜網(wǎng)絡(luò)也越來(lái)越復(fù)雜，因此，電磁兼容問(wèn)題日顯重要。
 
    電力系統(tǒng)中，在電網(wǎng)容量增大、輸電電壓增高的同時(shí)，以計(jì)算機(jī)和微處理器為基礎(chǔ)的繼電保護(hù)、電網(wǎng)控制、通信設(shè)備得到廣泛采用。因此，電力系統(tǒng)電磁兼容問(wèn)題也變得十分突出。例如，集繼電保護(hù)、通信、SCADA功能于一體的變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備，通常安裝在變電站高壓設(shè)備的附近，該設(shè)備能正常工作的先決條件就是它能夠承受變電站中在正常操作或事故情況下產(chǎn)生的極強(qiáng)的電磁干擾。此外，由于現(xiàn)代的高壓開關(guān)常常與電子控制和保護(hù)設(shè)備集成于一體，因此，對(duì)這種強(qiáng)電與弱電設(shè)備組合的設(shè)備不僅需要進(jìn)行高電壓、大電流的試驗(yàn)，同時(shí)還要通過(guò)電磁兼容的試驗(yàn)。GIS的隔離開關(guān)操作時(shí)，可以產(chǎn)生頻率高達(dá)數(shù)兆赫的快速暫態(tài)電壓。這種快速暫態(tài)過(guò)電壓不僅會(huì)危及變壓器等設(shè)備的絕緣，而且會(huì)通過(guò)接地網(wǎng)向外傳播，干擾變電站繼電保護(hù)、控制設(shè)備的正常工作。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高，電磁兼容技術(shù)的重要性日益顯現(xiàn)出來(lái)。

    4.1 電磁兼容技術(shù)的主要內(nèi)容和發(fā)展趨勢(shì)

    電力系統(tǒng)電磁兼容的主要內(nèi)容包括：

    (1)電磁環(huán)境評(píng)價(jià)。即通過(guò)實(shí)測(cè)或數(shù)字仿真等手段，對(duì)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)可能受到的電磁干擾水平(幅值、頻率、波形等)進(jìn)行估計(jì)。例如，利用可移動(dòng)的電磁兼容測(cè)試車對(duì)高壓輸電線路或變電站產(chǎn)生的各種干擾進(jìn)行實(shí)測(cè)，或通過(guò)電磁暫態(tài)計(jì)算程序?qū)�可能產(chǎn)生的瞬變電磁場(chǎng)進(jìn)行數(shù)字仿真。電磁環(huán)境評(píng)價(jià)是電磁兼容技術(shù)的重要組成部分，是抗干擾設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

    (2)電磁干擾耦合路徑。弄清干擾源產(chǎn)生的電磁搔擾通過(guò)何種路徑到達(dá)被干擾的對(duì)象。一般來(lái)說(shuō)，干擾可分為傳導(dǎo)型干擾和輻射型干擾2大類。傳導(dǎo)干擾是指電磁搔擾通過(guò)電源線路，接地線和信號(hào)線傳播到達(dá)對(duì)象所造成的干擾，例如，通過(guò)電源線傳入的雷電沖擊源產(chǎn)生的干擾；輻射干擾是指通過(guò)電磁源空間傳播到達(dá)敏感設(shè)備的干擾。例如，輸電線路電暈產(chǎn)生的無(wú)線電干擾或電視干擾即屬于輻射型的干擾。研究干擾的耦合途徑，對(duì)制定抗干擾的措施，消除或抑制干擾有重要的意義。

    (3)電磁抗擾性評(píng)價(jià)。研究電力系統(tǒng)中各種敏感的設(shè)備儀表，如繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電能計(jì)量?jī)x表等耐受電磁干擾的能力。一般是采用試驗(yàn)來(lái)模擬運(yùn)行中可能出現(xiàn)的干擾并在設(shè)備盡可能接近工作條件下，試驗(yàn)被試設(shè)備是否會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)或永久性損壞。設(shè)備的抗擾性決定于該設(shè)備的工作原理，電子線路布置、工作信號(hào)電平，以及所采取的抗干擾措施。隨著電力系統(tǒng)中各種自動(dòng)化系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的廣泛采用，隨著強(qiáng)電設(shè)備與強(qiáng)電設(shè)備集成為一體的趨向，如何評(píng)價(jià)這些設(shè)備耐受干擾的能力、研究實(shí)用和有效的試驗(yàn)方法，制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)將成為電力系統(tǒng)電磁兼容技術(shù)的重要課題。

    (4)抗干擾措施，電磁干擾的產(chǎn)生和耦合。敏感設(shè)備是不可能完全避免電磁搔擾的。因此，往往比較經(jīng)濟(jì)合理的解決辦法是在敏感設(shè)備上應(yīng)用抗干擾措施。例如，電力調(diào)度大樓遭受雷擊是不可避免的。但通往系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行可通過(guò)正確的接地、屏蔽、隔離措施加以保證。研究有效經(jīng)濟(jì)和適用的抗干擾措施也是未來(lái)電磁兼容領(lǐng)域的重要任務(wù)。

    (5)電能質(zhì)量。國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議36學(xué)術(shù)委員會(huì)(電力系統(tǒng)電磁兼容)把電能質(zhì)量控制也列入電磁兼容的范疇，研究頻率變化、諧波、電壓閃變、電壓驟降等對(duì)用戶設(shè)備性能的影響。

    4.2 電磁場(chǎng)生態(tài)影響

    公眾對(duì)工頻電磁場(chǎng)對(duì)人體健康可能產(chǎn)生有害影響的疑慮，已成為一些國(guó)家高壓輸電發(fā)展的重要制約因素。致游離輻射，如X射線、伽馬射線對(duì)人體健康產(chǎn)生有害的影響已經(jīng)為人所熟悉。非致游離輻射(Non�瞚onizing Radiation),包括低頻電磁場(chǎng)是否對(duì)生物系統(tǒng)，特別是對(duì)人類的健康產(chǎn)生有害影響，始終是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。

    盡管全球的科學(xué)家對(duì)此進(jìn)行了大量的研究，由于此問(wèn)題極其復(fù)雜，至今尚難以得出結(jié)論。預(yù)測(cè)未來(lái)需要開展更多的研究課題。