Calitatea Energiei Electrice în Sisteme Electroenergetice

Calitatea, conform definitiei formulate de Organiza Internationala de Standardizare — ISO (International Standard Organisation), reprezinta totalitatea caracteristicilor si a particularitatilor unui produs sau serviciu, care concretizeaza aptitudinea de a raspunde la necesitati potentiale sau exprimate ale utilizatorului.

Calitatea oricarui produs sau serviciu este o notiune complexa pentru conturarea careia se impune luarea în considerare a unui numar mare si variat de factori. In acelasi timp, notiunea de calitate trebuie sa sintetizeze acele caracteristici care, în raport cu specificul produsului sau serviciului, au ponderi si semnificatii distincte.

Energia electrica este considerata în prezent un produs, livrat de furnizor consumatorilor. Calitatea energiei electrice a preocupat specialistii din sectorul electroenergetic înca din primii ani ai utilizarii, pe scara larga, a curentului alternativ; in ultimul deceniu, se constata însa o revigorare a interesului pentru acest domeniu, datorita dezvoltarii explozive a echipamentelor si a tehnologiilor bazate pe electronica de putere. In prezent, calitatea energiei electrice constituie o preocupare majora atât pentru furnizori, cât si pentru consumatorii de energie electrica.

Termenul de “calitate a energiei electrice” (power quality) a devenit deosebit de frecvent dupa anul 1980 si reprezinta un generic acoperitor pentru luarea în considerare a influentei unui mare numar de perturbatii electromagnetice care pot sa apara în sistemul electroenergetic (în special la medie si joasa tensiune). De mentionat insa faptul ca sintagma de “calitate a energiei electrice” nu este unanim acceptata si utilizata pe plan mondial, existând în prezent mai multi termeni fo1ositi în relatia furnizor de energie electrica — consumator:

Calitatea energiei electrice (Power Quality): termenul a fost propus în S.U.A. de IEEE si preluat de majoritatea publicatiilor de limba engleza. Calitatea energiei electrice, conform IEEE reprezinta “conceptul alimentarii si legarii la pamânt a echipamentelor sensibile, într-un mod care sa permita functionarea corecta a acestora“. De fapt, în pofida acestei definitii termenul este utilizat într-un sens mult mai larg, referindu-se atât în problema poluarii armonice generata de sarcinile neliniare, cât si la alte tipuri de perturbatii electromagnetice aparute în sistemele electroenergetice;

Compatibilitate electromagnetica (Electromagnetic compatibility — EMC): termenul este utilizat de CEI (Comission Electrotechnique Internationale) si reprezinta “aptitudinea uni echipament sau sistem de a functiona satisfacator în mediul sau electromagnetic, fara a induce perturbatii inacceptabile în orice alt echipament sau sistem existent in acel mediu”;

Calitatea tensiunii (qualite de la tension): termenul este utilizat în Franta si în diferite publicatii europene si se refera la “abaterile formei curbei de variatie în timp a tensiunii de la sinusoida ideala”; poate fi interpretat ca referindu-se la calitatea “produsului” livrat de furnizor consumatorilor;

Calitatea curentului (current quality): este o definitie complementara celei anterioare si se refera la abaterile curentului fata de forma ideala (o curba sinusoidala de frecventa si amplitudine constanta si in faza cu tensiunea de alimentare); notiunea se foloseste pentru a descrie performantele convertoarelor electronice;

Calitatea alimentarii cu energie electrica (quality of supply sau quality of power supply): reflecta relatia furnizor — consumator; are o componenta tehnica, calitatea tensiunii, descrisa anterior, si o alta componenta, frecvent denumita “calitatea serviciilor” (quality of service), care reflecta relatiile cu consumatorul (viteza de raspuns la solicitarile acestuia, transparenta tarifelor etc.).

Calitatea consumului (quality of consumption): reflecta relatia consumator - furnizor; se refera la calitatea curentului, corectitudinea în plata facturii electrice etc.

În analiza problemelor legate de compatibilitate electromagnetica, standardele CEI opereaza în primul rând cu urmatorii termeni importanti:

emisia (emission): se refera la nivelul poluarii electromagnetice produsa de un echipament;

imunitatea (immunity): reflecta capacitatea unui echipament de a nu fi afectat de poluarea electromagnetica.

Pot fi enumerate patru argumente majore care justifica interesul manifestat pentru domeniul calitatii energiei electrice:

a) echipamentele moderne sunt mai sensibile la reducerea calitatii energiei electrice, datorita faptului ca au în componenta lor dispozitive electronice si sisteme de control, bazate pe microprocesoare, ale caror caracteristici de functionare sunt afectate de perturbatii în reteaua electrica de alimentare;

b) preocuparile pentru cresterea randamentelor în procesele de producere, transport si utilizare a energiei electrice au determinat introducerea, pe scara larga, a electronicii de putere în controlul proceselor de conversie a energiei si a echipamentelor adaptive pentru controlul factorului de putere;

c) consumatorii au devenit mai constienti si mai bine informati asupra impactului pe care diferite perturbatii electromagnetice (aleatoare, semipermanente sau permanente) îl au asupra echipamentelor electrice si a proceselor tehnologice (inclusiv asupra calitatii produsului finit) si, ca urmare, cer furnizorilor sa le ofere energie electrica la parametrii de calitate contractati;

d) cresterea complexitatii sistemelor energetice si a influentelor reciproce între acestea si utilizatori, precum si între consumatorii racordati la acelasi sistem de alimentare.