摘要：本文敘述了現(xiàn)代電力的特點(diǎn)，以及日益嚴(yán)重的電力污染。比較了電力污染與電磁污染的聯(lián)系和區(qū)別。論述了一門新的邊緣分支學(xué)科“電磁工程學(xué)”的形成過程概況。 關(guān)鍵詞：電力污染 電磁工程學(xué) 《現(xiàn)代電力與電力污染》這個題目是現(xiàn)代工業(yè)引起環(huán)境污染這一現(xiàn)實(shí)引伸出來的。電能或電力是公認(rèn)的清潔動力。但眾所周知，它也存在著污染。在電能的形成過程中，如火力發(fā)電廠的煙氣、灰渣造成的常規(guī)環(huán)境污染、核電站可能造成的核輻射污染，大型水電站的建設(shè)可能出現(xiàn)的生態(tài)平衡問題等等。電能形成后，在傳遞、變換過程中電磁波輻射造成的環(huán)境污染等等。 電能已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會生活的重要部分。隨著電磁能利用范圍的擴(kuò)大與利用能量的日益提高，存在于地球上的電磁波不斷地增強(qiáng)而且頻帶極寬。這種電磁波與宇宙雜波相比較，對人類的社會生活和國民經(jīng)濟(jì)有著巨大的影響。它不僅直接影響到各個領(lǐng)域中電子設(shè)備的正常工作，使之信息失真，控制失控，更為嚴(yán)重的是，在大強(qiáng)度電磁輻射長期作用下，可使生物的生理、生態(tài)受到影響和危害，影響人的健康和活力。這也造成了環(huán)境污染，即所謂電磁煙霧。 電磁煙霧以及由電磁煙霧引起的電磁污染問題，早就引起了人們的重視、研究并運(yùn)用工程技術(shù)手段來解決電磁干擾與危害問題，力圖減少或消除污染。早在1903～1904年，瑞士在鐵路部門就測出交流系統(tǒng)對電話的明顯干擾。在第一次世界大戰(zhàn)前，美國電機(jī)工程師協(xié)會（mEE）就制定了“波形標(biāo)準(zhǔn)”，1919年就算出了“電話干擾系數(shù)”來度量電力系統(tǒng)對電話的干擾。1934年成立了“國際無線電干擾特別委員會”（CISPR）。這個委員會下設(shè)A、B、C、D、E及F六個分委員會，分別研究與此有關(guān)的六類對象與內(nèi)容，即檢測方法、檢測儀器；高頻設(shè)備檢測標(biāo)準(zhǔn)；高壓線、發(fā)電站、變電站及其它電源；內(nèi)燃機(jī)車、專用電氣設(shè)備；電視機(jī)、收音機(jī)；其它家用電器。 CISPR建立后，首先在測定方法、干擾標(biāo)準(zhǔn)與抑制技術(shù)上，進(jìn)行了長期的研究，重點(diǎn)探討了電子設(shè)備與電氣設(shè)備處于共存、互不干擾的條件，并取得了進(jìn)展。 1958年一個名叫射頻干擾組（Group on Radio Frequency Interference，即C-RFI）的組織將電力與電子工程師協(xié)會（即IEEE）所命名的電磁兼容性組（Group on Electromagnetic Compatibility，即G——EMC）的機(jī)構(gòu)叫做無線電干擾。1964年又將G——-EMC改為EMC。然而，幾經(jīng)推敲后，將“電磁廉容性”擴(kuò)展到更加廣泛的領(lǐng)域之中。同時將EMC作為電子裝置與電力設(shè)備互不干擾相互共存的專用語了。 隨著電磁污染問題的日益嚴(yán)重，研究的深入與發(fā)展，解決的工程技術(shù)手段的進(jìn)展、發(fā)展與完善，近二三十年新創(chuàng)立了一門邊緣學(xué)科“環(huán)境電磁工程學(xué)”或“環(huán)境電磁兼容學(xué)”，在電磁與電磁控制領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行廣泛而深入地研究與探討。 環(huán)境電磁學(xué)的研究內(nèi)容，根據(jù)IEEE的G——EMC學(xué)報的概括，為（1）研究電磁檢測方法和防止電磁干擾技術(shù)，以及有關(guān)儀器、儀表及設(shè)備的使用技術(shù)；（2）研究電子設(shè)備的靈敏度、衰減度以及兼容技術(shù)；p）研究若干干擾源及其特性。又如懷特（White）所著研究電力污染產(chǎn)生的物理機(jī)理和分析方法；電力污染的測量技術(shù)、信息處理與監(jiān)控系統(tǒng)；危害的機(jī)理、范圍及可容度；控制、消除或抑制的措施等以及由此而引起的理論與技術(shù)問題。這門新學(xué)科的雛形已經(jīng)可以從近年出版的一些論著中看到。 近一段時期以來，對于電力污染的研究，著重在以下幾個方面： 1、新污染源模型的建立以及提高模型的精確度，重點(diǎn)在非理想狀態(tài)下的模型與隨機(jī)性模型。 2、提高供電系統(tǒng)模型的精度。電力污染與其它污染相比有個突出的特點(diǎn)，與供電網(wǎng)關(guān)系十分密切?；儾皶簯B(tài)波在電網(wǎng)上傳播取決于電網(wǎng)參數(shù)，它可使畸變受到抑制，也可使畸變放大。模型考慮了不同頻率電流下的電阻、電感，計及駐波效應(yīng)的長線模型，計及布置不對稱的三相網(wǎng)絡(luò)模型等。 3、把在網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)上建立起來的網(wǎng)絡(luò)分析法有效地利用于諧波分析，把頻域分析與時域分析結(jié)合起來，從傅里葉分析發(fā)展到小波分析，把確定性分析與隨機(jī)分析結(jié)合起來。在設(shè)計與計算上更有效地采用最優(yōu)化方法。 4、在測量方法與測量技術(shù)上有了較大的發(fā)展，已開發(fā)了新型測量儀器、監(jiān)測系統(tǒng)、并向多功能、智能化方向發(fā)展。 5、在研究污染影響及設(shè)備可容度的基礎(chǔ)上，制訂并完善了一批限制標(biāo)準(zhǔn)與管理法規(guī)，并正在組織貫徹執(zhí)行。如我國在《電力系統(tǒng)諧波管理暫行規(guī)定》的基礎(chǔ)上，先后制訂了《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》及《電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)電壓允許波動和閃變》等國家標(biāo)準(zhǔn)。 6、在污染治理上，提高電能質(zhì)量，繼續(xù)改善原有治理方法與手段的同時，開發(fā)新的裝置并提出了一些新的思路。如基于閉環(huán)控制的自動調(diào)諧濾波器，并聯(lián)濾波器與串聯(lián)濾波器配合使用，無源濾波器與有源濾波器結(jié)合組成的混合補(bǔ)償裝置可以起到取長補(bǔ)短的效果，把波形補(bǔ)償與相位補(bǔ)償結(jié)合起來；將常規(guī)靜止無功補(bǔ)償（SVC）、濾波器與動態(tài)功率補(bǔ)償濾波器（DPF）結(jié)合起來可獲得非線性、非周期復(fù)雜畸變的最優(yōu)控制，使功率因數(shù)為1，諧振最小，電壓穩(wěn)定，負(fù)載最優(yōu)。這樣就將污染治理與電網(wǎng)運(yùn)行控制結(jié)合在一起了。 7、有關(guān)電力污染及電能質(zhì)量的新理論，概念、定義有了新發(fā)展，對一些問題和術(shù)語進(jìn)行了討論。 基本結(jié)論： 電力污染隨著現(xiàn)代電力的發(fā)展不斷出現(xiàn)并日趨嚴(yán)重。電力污染與系統(tǒng)關(guān)系密切，實(shí)質(zhì)上是電能質(zhì)量問題，涉及面廣，具有獨(dú)特的復(fù)雜性，難于認(rèn)識并難于治理。電力污染也隨著技術(shù)的發(fā)展可以得到有效的控制，并最終將與電網(wǎng)運(yùn)行控制結(jié)合起來。電力污染的理論發(fā)展與實(shí)踐，逐步形成自己的理論體系與工程實(shí)踐，并因此而形成一門新的邊緣分支學(xué)科一電力環(huán)境工程學(xué)。