电能是一种特殊商品，衡量电能的质量标准主要是供电的可靠性、供电电压及波形、频率。

（1）可靠性

衡量供配电可靠性的指标是可靠率，这是一个重要指标，有的把它列在质量指标的首位。可靠率一般以全年平均供电时间占全年时间的百分数来表示。例如，全年时间为8760h，用户全年平均停电时间87.6h，即停电时间占全年的1%，则供电可靠率为99%。

（2）频率

我国采用的工业频率（简称工频）为50Hz。当电网以低于50Hz的频率运行时，所有电力用户的电动机转速都将相应降低，因而工厂的产量和质量都将不同程度受到影响。频率的变化还将影响到计算机、自控装置等设备的准确性。我国电力系统的频率允许偏差规定为：电网装机容量在3000MW及以上的，为±0.2Hz；电网装机容量在3000MW以下的，为±0.5Hz。

（3）电压及波形

供电电压应满足用电设备的正常工作电压标准的要求，允许有一定范围的偏差，过高或过低，都会损害用户的利益。交流电的电压质量包括电压的有效值与波形两个方面。电压质量对各类用电设备的工作性能、使用寿命、安全及经济运行都有直接的影响。

1）电压偏差

电压偏差是指电压测量值与系统额定电压之差对额定电压的百分数，即

若加在用电设备上的电压有效值在数值上偏移额定值后，对感应电动机，其最大转矩与端电压的平方成正比。当电压降低时，电动机转矩显著减小，以致转差增大，从而使定子、转子电流都显著增大，引起温升增加，绝缘老化加速，甚至烧毁电动机；而且因转矩减小，转速下降，导致生产效益降低，产量减少，产品质量下降；反之，当电压过高，激磁电流与铁损都大大增加，引起电机的过热，效率降低。对电热装置，这类设备的功率与电压平方成正比，因此，电压过高将损伤设备，电压过低又达不到所需温度。电压偏移对白炽灯影响显著，白炽灯的端电压降低10%，发光效率下降30%以上，灯光明显变暗；端电压升高10%时，发光效率将提高1／3，但使用寿命将只有原来的1／3。

电压偏差若是因供电系统改变运行方式或电力负荷缓慢变化等因素引起的，其变化相对缓慢。

在《电能质量 供电电压偏差》（GB／T12325—2008）中规定，最大允许电压偏差应不超过以下值：

①35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%。

注：如供电电压上下偏差同号（均为正或负）时，按较大的偏差绝对值作为衡量依据。

②20kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%。

③220V单相供电电压允许偏差为额定电压的＋7%，－10%。

注：用电设备额定工况的电压允许偏差仍由各自标准规定，如旋转电机按《旋转电机 基本技术要求》（GB755—2008）规定，对电压有特殊要求的用户，供电电压允许偏差由供用电协议确定。

2）电压波动和闪变

①电压波动

在某一时段内，电压急剧变化而偏离额定值的现象，称为电压波动。电压波动程度以电压在急剧变化过程中，相继出现的最大电压值均方根值Umax与最小电压Umin值之差与额定电压UN之比的百分数来表示，即

例如，轧钢机，绞车等负荷电动机的频繁启动和焊机、电弧炉等功率波动性负荷是引起电压波动的原因。(www.daowen.com)

②电压闪变

周期性电压急剧变化引起电光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适现象，称为闪变。电压闪变是指人眼对灯闪的主观感觉。引起灯光闪变的波动电压，称为闪变电压。

3）波形畸变

电力系统电压的波形应是频率50Hz的正弦波，如果波形偏离正弦波形则称为畸变。

近年来，随着硅整流设备、晶闸管变流设备、微机及网络和各种非线性负荷的使用增加，致使大量谐波电流注入电网，造成电压正弦波波形畸变，使电能质量大大下降，给供电设备及用电设备带来严重危害，不仅使损耗增加，还使某些用电设备不能正常运行，甚至可能引起系统谐振，从而在线路上产生过电压，线路设备绝缘层击穿，还可能造成系统的继电保护和自动装置发生误动作，并对附近的通信设备和线路产生干扰。

从前所述可知，电力系统中的所有电气设备都必须在一定的电压和频率下工作。电气设备的额定电压和额定频率是电气设备正常工作并获得最佳经济效益的条件。因此，电压、频率和供电的连续可靠是衡量电能质量的基本参数。

4）谐波对电力系统的危害

谐波是由具有非线性阻抗特性或具有非正弦电流特性的电气设备产生的。装有功率电子元件的设备，如硅整流或可控硅整流、逆变、变频调速、调压装置；具有非线性阻抗特性的电气设备，如感应炉、电弧炉、气体放电灯、变压器以及电视机、微波炉等家电，上述设备都是谐波源。谐波源电气设备接入电网以后，向电网注入谐波电流，谐波电流在电网阻抗上产生谐波电压，谐波电压叠加在50Hz的正弦波形电压上，并施加在接于该电网的电气设备端子上，对这些设备造成的影响如下：

①交流发电机、变压器、电动机、线路等损耗增加。

②电容器、电缆绝缘损坏。

③电子计算机失控，电子设备误触发，电子元件测试无法进行。

④继点电保护误动或拒动。

⑤感应型电度表计量不准确。

5）谐波的治理措施

谐波是电力系统的公害，随着电力电子技术的发展，电网的谐波污染日益严重。目前，消除谐波的措施如下：

①受电变压器采用Y，d或D，y接线。

②增加整流相数，如六相整流改为12相整流，以减少注入电网的谐波电流。

③采用滤波装置。

④采用电容器吸收谐波电流。

⑤调整三相负荷使其保持三相平衡。