Kvalita energie sa vzťahuje na komplexné charakteristiky elektrických veličín, ako je napätie, prúd a frekvencia v napájacom systéme z hľadiska amplitúdy, tvaru vlny, symetrie a stability. S výstavbou nových energetických systémov a neustálym zvyšovaním podielu nelineárnych a kolísavých záťaží sa problémy s kvalitou energie prejavujú významnými charakteristikami, ako je viac{1}}zdrojová povaha, zložitosť, skrytosť a dynamika, čo si vyžaduje vyššie nároky na monitorovanie, hodnotenie a riadenie.
Po prvé, je viac{0}}zdrojový. Problémy s kvalitou elektrickej energie nie sú spôsobené jediným faktorom, ale skôr vyplývajú z kombinovaných účinkov fluktuácií na strane výroby, zmien parametrov prenosovej a distribučnej siete, rozdielov v charakteristikách rôznych záťaží a vonkajších zásahov prostredia. Napríklad štartovanie veľkých motorov môže spôsobiť poklesy napätia, výkonové elektronické zariadenia môžu generovať harmonické a pripojenie k distribuovanej sieti na výrobu energie môže spôsobiť kolísanie frekvencie. Viaceré poruchy často existujú súčasne, čím sa zvyšuje obtiažnosť identifikácie a oddelenia príčin problému.
Po druhé, je to zložité. Poruchy kvality napájania pokrývajú široký rozsah časových rozsahov, od prechodných impulzov na úrovni mikrosekúnd{1}} až po trvalé odchýlky trvajúce hodiny; pokrývajú harmonické zložky od základnej frekvencie po niekoľko kilohertzov v spektrálnom rozsahu; a prejavujú sa ako synchrónne alebo asynchrónne anomálie amplitúdy, fázy a tvaru vlny. Táto komplexná charakteristika medzi-doménami si vyžaduje technológie riadenia so širokým-snímaním šírky pásma a viacrozmernými{5}}možnosťami riadenia; jednotný prístup nestačí na riešenie všetkých aspektov.
Okrem toho je tu problém utajovania. Niektoré problémy s kvalitou elektrickej energie sa za normálnych prevádzkových podmienok nedajú ľahko zistiť, ale za špecifických prevádzkových podmienok alebo kombinácií zariadení môžu vyvolať reťazové reakcie, čo spôsobí poruchy presných prístrojov, chybné vypnutie ochranných zariadení alebo skrátenie životnosti zariadenia. Nízkofrekvenčné harmonické môžu napríklad za špecifických impedančných podmienok vyvolať rezonanciu, čo vedie k lokalizovaným prepätiam. Toto utajenie zdôrazňuje dôležitosť rutinného monitorovania a analýzy trendov.
Okrem toho je tu dynamická povaha problému. S rastúcou penetráciou obnoviteľnej energie a nárastom flexibilného zaťaženia sa prevádzkový stav elektrickej siete rýchlo mení a problémy s kvalitou elektrickej energie vykazujú značné časopriestorové rozdiely v distribúcii a náhodné výkyvy. Riadiace zariadenia musia dokončiť detekciu, rozhodovanie{2}}a kompenzáciu v priebehu milisekúnd alebo ešte rýchlejšie, aby sa zachovala stabilita systému a bezpečnosť zaťaženia.
Tieto charakteristiky diktujú, že riadenie kvality napájania sa musí spoliehať na vysokú{0}}presnosť snímania, rýchle riadiace algoritmy a flexibilné topologické štruktúry, aby sa vytvorilo systematické riešenie zahŕňajúce monitorovanie, analýzu a kompenzáciu. Zároveň by sa mal klásť dôraz na štandardizáciu a medziodborovú{2}}spoluprácu s cieľom neustále zlepšovať kvalitu energie v zložitom a neustále sa{3}}meniacom sa energetickom prostredí, čo poskytuje solídnu záruku pre-kvalitný ekonomický a sociálny rozvoj.
