根据电力研究院 (EPRI) 最近发布的研究报告，由于电力问题，包括电源波动和电压扰动，美国大型工业设施每年损失超过1000亿美元。家里的电灯闪烁不定会令人烦恼。而在工厂里，电力不稳定可能导致昂贵的设备发生故障，甚至过早报废。细微的电源质量事件常常越过传统保护网络而不被察觉，造成设备性能随着时间推移而降低。此外，许多电源质量扰动的来源是多个负载连接到同一网络，引起扰动穿越邻近设施和建筑物。
图1a是电力研究院在全美24家电厂针对配电质量展开的研究总结。大部分(85%)电源质量事故源于电源突降或突升、谐波和接线以及接地问题。图1b显示了欧洲电源质量调研的结果。据估计，在欧盟25个国家中，电源质量问题造成的经济损失每年超过1560亿美元（1500亿欧元）。
在工业环境中，启动和停止重负载可能导致电压突降和突升，使网络电压超出标准工作条件。大部分设备都是设计为在一定工作条件以内工作，较长时间的电压突降和突升会引起停机和工艺中断。在当今商业气候下，许多公司都在考虑安装或已经安装本地产生的再生能源，例如太阳能和风力发电。很多情况下，分布式电力来源使得电气设施需要开关模式电源。随着电力电子和开关电源使用的增加，谐波将成为工业设备更常见的电源质量问题来源。此类电源可将谐波注入电线并降低电源质量，从而影响任何连接到供电网络的东西，包括变压器和电缆。当网络组件过载时，设备管理者常常可观测到大谐波电流的影响。某些情况下，网络组件的总损耗增加0.1%至0.5%便可能触发保护器件。导致电源质量不良的其他一些因素包括：各相差分负载、接线和接地方案不当、负载相互作用、EMI/EMC和大无功网络的切换。
利用现代电源质量器件提供的信息可以标定整体系统的基准性能，帮助开展预防性维护，监控趋势和状态，评估网络性能及其对工艺设备的敏感性，减少电费。可以在电源系统上安装电源质量监控网络，将其原始测量数据聚合起来便可进行相关性分析，帮助确定扰动源。电源质量监控器还可以是嵌入式设备设计的一部分，实现更高的集成度和更精密的控制。捕捉机器独有的电气特征可以了解整体运行状态。从数据分析和诊断得出的结论可以为下一代保护算法和产品的设计提供可靠的信息，提高电源质量。
过去，设计高精度电源质量分析仪需要较高的技术能力，并且常常涉及使用分立器件和开发定制电源质量测量算法。新型电源质量模拟前端 (AFE) 集成了低漂移总增益的高性能ADC和DSP内核。分立式设计方法和编写定制算法意味着复杂度和成本会很高，而集成式AFE消除了这种弊端。
集成AFE计算并提供电源质量参数，例如突降、突升、均方根、相序误差和功率因数值。它还从输入信号获得线路频率谐波成分。ADI公司已开发出一款业界领先的电源质量监控前端，称为ADE9000。它消除了大部分的计算复杂性，并简化了实施电源质量监控系统所需的时间和精力。
图3. 来自电源质量监控器的信息和报告。
图4. 高集成度、三相电能和电源质量监控IC ADE9000的功能框图。
图5. 典型电源质量监控系统信号链。
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