電力品質 之問題分類與現象

電力品質 (Power Quality)係指關係到供用電設備正常工作(或運行)的頻率、電壓或電流的狀態值偏離理想的程度。理想的供電電源為額定頻率(50或60 Hz)之純正弦波形供電電壓，其供應穩定的標稱電壓幅值與相位。

但實際供電系統並非理想電源，常見之電力品質問題包含：

• 功率因數 (Power Factor) 
• 電壓波形失真 (Voltage Harmonic Distortion)
• 三相電壓不平衡 (Three-Phase Voltage Imbalance)
• 電壓偏差 (Voltage Deviation)
• 頻率偏差 (Frequency Variation)
• 電壓閃爍 (Voltage Flicker)
• 電壓短時暫升/暫降 (Voltage Swell/Sag)
• 電壓短時中斷 (Voltage Short-Duration Interruption)
• 電壓長時中斷 (Voltage Sustained Interruption)

電力品質 問題所面臨之影響及挑戰：

• 因電力中斷或電壓驟降所導致之非預期性斷電
• 因非預期性斷電導致生產線中斷、費用損失或重要資料遺失
• 電力諧波對敏感性設備或精密儀器造成損壞或誤動作
• 已裝設之電氣設備因效率低而未能充分利用
• 加速電氣設備絕緣老化，減少設備使用壽命
• 產生額外能量損失、設備維護成本、生產線成本或電力罰款

隨著電力電子技術於現代電力系統中的廣泛應用，傳統以低次諧波（2 kHz 以下）為主的電力品質分析，已逐漸無法完整描述實際系統中所面臨的干擾問題。其中，介於 2 kHz 至 150 kHz 頻率範圍內的電磁擾動，近年被統稱為超諧波（Supraharmonics），其來源多與開關式電力電子設備之高速切換行為密切相關，例如變頻器、太陽能逆變器、EV 充電樁、開關式電源供應器與 LED 驅動器等。此類設備在提升能源使用效率與控制彈性的同時，也引入了高頻成分的電壓與電流擾動，對電力系統造成新的挑戰。

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