动态电压恢复器综述
动态电压恢复器的原理及控制综述
动态电压恢复器的原理及控制综述动态电压恢复器（Dynamic Voltage Restorer，DVR）是一种用于电力系统中电压质量改善的装置。
它能够通过迅速补偿电压瞬态、闪变以及短暂的波动，使电力设备获得稳定的电压供应，提高电力系统的可靠性和稳定性。
1.电压检测：DVR根据电压检测单元实时监测电力系统的电压波形。
一旦检测到电压异常，DVR将立即采取控制策略进行干预。
2.能量储存：DVR采用能量存储单元（如超级电容器或电池组）储存能量，以供电压补偿时使用。
这些能量存储器具有高效能量存储和释放的特性。
3.控制策略：DVR通过控制单元对电流进行控制，以达到电压的补偿目的。
常见的控制策略包括电流控制和电压控制。
电流控制通过对DVR的输出电流进行控制来实现电压补偿；电压控制则是通过在电网和负载之间插入电压源，并使其与电网电压同相同频同幅来实现电压补偿。
4.过渡过程：当电网电压出现瞬态、闪变或波动时，DVR能够迅速检测到并进行响应。
它通过将储存的能量注入电网或负载，改变电流波形，从而实现电压的补偿。
在过渡过程中，DVR会根据控制策略调整输出电流或电压，使电力设备获得稳定的电压供应。
1.控制方法：DVR的控制方法主要包括全电流控制、电压矢量控制和电压限制控制。
全电流控制是最常用和最简单的控制方法，它通过保持DVR输出电流恒定来实现电压补偿；电压矢量控制则是通过控制DVR的输出电压与电网电压的相位和幅值来实现电压补偿；电压限制控制是对电压进行限制，在电网电压进入约束范围内，DVR不对电压进行补偿。
2.控制策略：DVR的控制策略可以分为无序控制和有序控制两类。
无序控制没有对电压波形进行详细分析，只进行简单补偿。
而有序控制则根据电压异常的特性进行详细分析，并采取相应的补偿策略。
3.效果评估：评估DVR的电压补偿效果主要包括响应时间、补偿能力和稳定性等方面。
响应时间是指DVR响应电压异常的速度；补偿能力是指DVR补偿电压异常的能力；稳定性是指DVR在补偿过程中输出电压的稳定性。
动态电压恢复器控制策略的研究综述
长春工程学院学报(自然科学版)2020年第21卷第4期J.Changchun Inst.Tech.(Nat.Sci.Edi.),2020,Vol.21,No.44/26 17-22ISSN1009-8984CN22-1323/Ndoi：10.3969/j.issn.1009-8984.2020.04.004动态电压恢复器控制策略的研究综述薛广业孟祥萍12，纪秀12(1.长春工程学院电气与信息工程学院，长春130012；2.智能配电网测控与安全运行国家地方联合工程研究中心，长春130012)摘要：电力系统中区域性供电不平衡和负荷波动会导致系统电压跌落，随着用户对电能质量要求的不断提高，解决这类问题显得极为迫切。
动态电压恢复器作为治理电压跌落的最有效的途径之一，近些年来受到学者们的广泛关注。
控制策略是动态电压恢复器研究中最为关键的部分，主要负责检测、计算和确定补偿所需的电压或电流。
不同的控制策略对动态电压恢复器的控制性能不同。
对动态电压恢复器中的线性控制策略和非线性控制策略及其改进的控制策略进行综述，阐述了不同控制策略的原理、特点及动态电压恢复器在不同控制策略下控制性能的效果分析。
为了进一步推动动态电压恢复器控制策略的研究和发展，对动态电压恢复器控制策略未来需要深入研究的方向进行了展望。
关键词：动态电压恢复器(DVR)；电压跌落；控制策略中图分类号:TM76文献标志码:A文章编号：1009-8984(2020)04-0017-060引言电网技术的不断进步和人们对电能质量需求的不断增加，使电能质量的监测和治理成为新的研究热点。
对电能质量各种扰动的监测发现，目前电网电压跌落已成为亟需解决的问题。
对比当前对电能质量治理的各种方法，动态电压恢复器对电网电压暂降的补偿和治理具有明显的优势。
为了有效地解决由于电压跌落引起的电能质量问题，需要对动态电压恢复器尤其是对它的控制策略进行研究。
本文先从动态电压恢复器传统的线性控制策略和非线性控制策略两大部分展开研究，最后对动态电压恢复器控制策略的方向和应用进行了展望。
动态电压恢复装置(DVR)研发与应用
动态电压恢复装置（DVR）研发与应用目前国内有两种低电压穿越装置，文章根据公司存在的问题，详细阐述了这两种系统的结构和工作原理，提出了直流储能系统尚且存在的一些关键性问题，并对比分析了两种应用方案各自的优缺点，显示出DVR的优越性并有针对性地分析了改造后的经济效益。
标签：直流储能；DVR；低电压穿越；测试1 研究背景我厂每台锅炉的燃料供给系统采用的给煤机内部变频器型号为系列，属于西门子公司的M440系列产品，主电机额定功率2.2KW，当遭遇厂用电系统电压波动时极有可能会引起变频器跳闸，造成给煤机停机。
当给煤机跳闸后会向现场的DCS控制器发送信号，在实际的操作规程中给煤机跳闸是需要人工重启的，这就延长了给煤机恢复运行的时间，当在线的给煤机数量不能满足燃料供给需求时DCS会启动MFT（锅炉自动灭火）程序，造成锅炉灭火，造成机组解列。
不但给火电厂造成巨大的经济损失，严重的会引起电网的潮流倒送，对电网造成冲击，严重威胁电网的运行安全。
2 两种方案性能对比目前，国内有两种低电压穿越装置，一种是直流储能系统，该系统为变频器的直流母线供电，需要和负载共用电源，另一种是DVR系统，该系统直接为变频器供给交流电源，配置超级电容，在系统完全断电的情况下，仍可满足负载持续运行，下面对该两种系统的对比优缺点分析如下：2.1 直流储能直流储能系统主要由：充电机、储能单元（一般由铅酸蓄电池组成）、BOOST 电路、控制系统等部分组成，系统工作时：BOOST电路将直流电升压至DC540V 左右，通过变频器刹车电阻连接端子接入变频器的直流母线，在电压跌落时通过外部能量维持变频器内部母線电压稳定。
虽然直流储能系统构成比较简单，响应时间也可以达200s，但其还是不能完善地解决一些关键的问题：（1）无法实现高电压穿越；（2）无法实现电压到零穿越；（3）变频器停机时需要DCS联动；（4）无法对控制电源形成有效的保护。
2.2 DVR方案（可以满足国家电网高、低电压的穿越要求）DVR设备的核心理念是微网系统，当电源异常时通过电子旁路的快速关断，可以使给煤机系统组成的微网和厂用电系统隔离，无论厂用电系统电压骤升还是暂降，都影响不到微网系统内设备的正常运行。
基于双dq变换软件锁相的动态电压恢复器研究
第43卷第4期电力系统保护与控制V ol.43 No.4 2015年2月16日Power System Protection and Control Feb.16, 2015 基于双dq变换软件锁相的动态电压恢复器研究陈 琦1，熊良根2，刘述军3，姚 亮1(1.国电南京自动化股份有限公司，江苏 南京211100；2.华东电力设计院，上海 200063;3.江苏省电力设计院，江苏 南京 211102)摘要：动态电压恢复器是一种新型的电能质量调节装置，它能有效地抑制电网电压波动对敏感负载的影响。
针对在电网畸变以及不对称跌落的情况下，动态电压恢复器需要准确地捕获基波电压正序相位。
采用了一种双dq变换软件锁相环(DDSRF-PLL)，不仅能够快速有效地检测电网电压在对称、不对称、不对称且畸变情况下正序基波电压的相位，为动态电压恢复器提供准确的锁相角，同时也具备较好的动态性能，使动态电压恢复器获得较好的补偿结果。
在Matlab/Simulink中建立了带超级电容的动态电压恢复器的仿真模型，仿真结果验证了双dq变换软件锁相在动态电压恢复器的有效性和可行性。
关键词：动态电压恢复器；DDSRF-PLL；电压不平衡；软件锁相环；电网同步Research of dynamic voltage restorer based on double dq synchronoussoftware phase-locked loopCHEN Qi1, XIONG Lianggen2, LIU Shujun3, YAO Liang1(1. Guodian Nanjing Automation Co., Ltd., Nanjing 211100, China; 2. East China Electric Power Design Institute of China PowerEngineering Consulting Group, Shanghai 200063, China; 3. Jiangsu Electric Power Design Institute, Nanjing 211102, China)Abstract: Dynamic V oltage Restorer (DVR) is a new type of power quality regulating device by which the influence of voltage fluctuation on sensitive loads can be effectively suppressed, under voltage distortion of power network it is necessary to capture the phase of positive sequence fundamental component of voltage accurately. A new decoupled double synchronous reference frame PLL (DDSRF-PLL) is used by which the phase of positive sequence fundamental component of voltage can not only be accurately detected under the condition that in the power system three phases balance sag, unbalance sag, unbalance sag and distorted, but also obtain good dynamic performance, that provide accurate lock phase angle for DVR. Thus a better compensation effect can be achieved by DVR, the simulation model of DVR with super capacitor is built in Matlab/Simulink. The correctness and effectiveness of the proposed method is verified by the simulation results.Key words: DVR; DDSRF-PLL; voltage unbalance; soft phase locked loop; power synchronization中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1674-3415(2015)04-0087-070引言动态电压恢复器(Dynamic V oltage Restorer，DVR)是为敏感型负载供电的新型电力电子装置，主要用于消除供电电网产生的电压跌落、闪变、以及谐波对电能质量的影响[1]。
动态电压恢复器dvr原理 -回复
动态电压恢复器dvr原理-回复动态电压恢复器（DVR）是一种电力设备，用于协助调整电网电压，以确保正常供电的稳定性和可靠性。
它在电力系统中发挥着至关重要的作用，尤其是在电力传输和配电过程中。
本文将详细解释DVR的原理和工作过程，并逐步回答相关问题。
第一部分：DVR的概述1.1 什么是动态电压恢复器（DVR）动态电压恢复器（DVR）是一种由功率电子设备组成的装置，用于校正电网电压的波动和峰值，以保持电网电压在合理范围内。
1.2 DVR的主要组成部分DVR主要由以下几个部分组成：- 电力电子开关：用于控制电流流向和调整电压- 过滤器：用于抑制谐波和滤除其他杂散信号- 控制系统：用于监测电网电压并进行相应的调整- 电源模块：提供所需的电力供应第二部分：DVR的工作原理2.1 DVR的工作原理概述DVR的工作原理可以概括为以下几个主要步骤：- 监测电网电压波动和峰值- 计算所需的补偿电压- 通过电力电子开关控制电流流向和电压调整- 将补偿电压注入电网，以纠正电压波动2.2 DVR的详细工作过程a. 监测电网电压：DVR通过感应器或采集器实时监测电网的电压波动和峰值。
这些感应器将所感知到的电压信号传递给控制系统进行处理。
b. 计算补偿电压：基于监测到的电网电压，控制系统使用数学算法计算出需要补偿的电压值。
这个补偿值通过下一步的操作传送给电力电子开关。
c. 调整电流流向和电压：电力电子开关接收到来自控制系统的补偿电压指令后，通过控制电流的方式调整电压。
它可以根据需要提高或降低电压，以使其与所需的电网电压保持一致。
d. 补偿电压注入电网：电力电子开关改变电流流向以及电压的大小后，将补偿电压注入到电网中。
这个过程使得电网电压恢复到正常值，并消除了任何过高或过低的电压波动。
第三部分：DVR的应用领域和优势3.1 DVR的应用领域DVR广泛应用于电力系统的传输和配电环节。
在以下场景中，DVR能够发挥重要作用：- 提供稳定的电力供应- 保护对电压敏感的设备- 平滑电网电压波动- 调整电压质量3.2 DVR的优势相比传统的电力补偿设备，DVR具有以下几个显著优势：- 快速响应时间：DVR能够在几毫秒内实现电压补偿，迅速而准确地调整电网电压。
动态电压恢复器综述
动态电压恢复器综述由于动态电压恢复器是一种比较理想的用户端电压电能质量的保护装置，所以其研究成为了国内外的一个热点。
尤其是在理论研究方面。
目前动态电压恢复器的理论研究主要集中在主电路拓扑结构、检测算法、控制方法、补偿策略等方面。
在主电路拓扑结构方面，主要研究不同的三相系统逆变器结构对故障电压补偿效果的区别，高压大功率逆变器在DVR中的应用等；在检测算法方面，主要研究如何快速准确的检测出电网电压的幅值，相位以及频率的变化并生成负载电压的参考指令；在控制方法的研究方面，主要的热点是如何快速准确的捕捉畸变电压，并对其进行很好的补偿，保证系统具有良好的动态性能；在补偿策略方面，主要研究如何在储存能量一定的情况下尽量的延长补偿电压凹陷的时间。
动态电压恢复器不仅在理论研究方面取得了很多的成果，而且有不少产品已经投入使用，并取得了良好的效果。
第一台工业应用的DVR由西屋公司于1996年研制成功，安装在美国北卡罗里纳州Duke电力公司靠近一个自动化纺织厂的12.47KV系统上，以便对全厂提供电压凹陷保护。
另外在Orian Rugs(USA)，Bonlac Foods(Australia)，Caledonian Paper(UK)等公司的网络中均串入了DVR。
如澳大利亚的Bonlac食品公司在对DVR试运行后进行的数据统计表明，该公司每年减少了2，453，400澳元的损失；据美国输配电杂志报道，由ABB公司制造的两台容量各为22.5MVA的DVR于2000年在以色列一家著名的微处理器制造厂投入运行，用以防止因电压凹陷引起全厂跳闸而可能造成以百万元计的产品成为废品，它可以弥补500ms的三相电压凹陷的35%和单相电压凹陷的50%。
可见，DVR 的应用可以大大提高用户的电压质量和经济效益。
由此可见，动态电压恢复器是一种非常有应用前景的电能质量补偿装置，各国的专家学者们已经达成了这样的共识：动态电压恢复器是改善电压型电能质量问题的最经济，最有效的手段。
动态电压恢复器(DVR)研究现状与发展综述
个 Ｄ Ｒ 的典 型 主 电路 结构 如 图 １ 示 。从 Ｖ 所
图 １中可 以看 出 ， 型 的 Ｄ Ｒ 装 置 主 电路 包 括 储 典 Ｖ
能装 置 、 逆变 器 、 波 器 和 串联 变 压 器 四部 分 。 与 滤
Ｕ Ｓ电源 一 样 ， 系统 电压 出 现偏 差 时 ， Ｖ 和 系 Ｐ 在 Ｄ Ｒ
Ｉｖｒｒ 的电能 质 量 控 制 技术 的 迅 速 发展 ， Ｄ Ｒ ｎｅｔ ） ｅ 使 Ｖ
的理 论及 实践 基 础 被 建 立 。１９ ９ ６年 ， 国 Ｗｅｔ ｇ 美 ｓｎ － ｉ
ｈ ｕｅＥ ｅｔｃＣ ｒｏａ ｏ ｏ ｓ ｌ ｒ ｏｐ ｒｔ ｎ在 西 部 电 子 展 览 和 会 议 ｃｉ ｉ
２０ Ｓｉ ｅｈ Ｅ ｇｇ ０ ８ ｃ．Ｔｅ ． ｎｎ．
机 电技 术
动 态 电压 恢 复 器 （ Ｖ 研 究 现 状 与发 展综 述 Ｄ Ｒ）
郝 晓弘 杜 先君 陈 伟
（ 兰州理工大学 电信 工程学 院， 兰州 ７ ０ ５ ） ３ ０ ０
摘
要
动态 电压恢复器（ Ｖ 是一种 串联型 补偿装置 ， 良好 的动态性能和很高 的性价 比使 得它成为 治理 动态 电压 问题， Ｄ Ｒ） 其
Ｄ Ｒ提供 能 量 的 部分 ， Ｖ 主要 有 利 用 大 电容 储 能 、 利
用不 ／ 可控 整 流 由 电 网提 供 能 量 、 导 储 能 以及 一 超
些其他 的储 能方式 ； 变器通 过对储 能装 置提供 逆
正常 运行 时 Ｄ Ｒ被 旁 路 ， Ｖ 由系统 提供 电压 ； 当发 生
电压 凹陷 时 ， Ｖ Ｄ Ｒ可 以在 ｍ 级 内 ， 电压 凹陷进 行 ｓ 对 有效补偿 。 由于 Ｄ Ｒ 只在 电压 凹陷 出 现 时提 供 负 Ｖ
动态电压恢复器研究综述
般采用 电网侧为高电压等级 的升压变压器 。有 串联变压器可 以降低直 流逆变侧 的电压等级并 与电网侧产生 电 气 隔离 ， 但它需要较高的造价及 占地面积 。同时 由于变压器 的非线性特性 ， 逆变器产生 的高次谐波 给接 入变压器
一
的设计带 来困难 ， 使其容量上升 。
有无 串联 变压器对 电压暂降 的补偿效果是不 同的。Ｄ Ｒ中的串联变压器 的浪涌 电流会对 电压暂降 的补偿造 Ｖ 成一定程度 的影 响。文献 对这类装置 中能量流动和补偿 电压控制 问题进行 了分 析。提出 了可 以补偿 电压浪涌 和保证最 小能量 补偿 的 电压补偿轨迹 。并且分析 了在考虑补偿装置 内阻抗情况下 的电压补偿策略 。
（ 东 工 业 大 学 自动 化 学 院 ，广 东 广 摘 广州 ５ ００ ） １０ ６
要 ： 态 电压 恢 复 器 （ Ｖ 良好 的 动 态性 能 和 很 高 的 性 价 比使 得 它成 为 治 理 电 压 凹 陷 的 最 经 济 、 效 的 动 Ｄ Ｒ） 有
手段 。文章就 目前 国 内外有关 Ｄ Ｒ研究的现状从动 态电压 恢复器的储 能方式、 Ｖ 补偿 与控制策略 的研 究和 电压暂 降
导意义 。
当不采 用串联变压器 ， 直接采用滤 波电路 直接接人 电网， 用 电容耦合 的设计 方法也是 一个研究 方 向¨ 省 使 ，
２ １ ＤＶ ． Ｒ拓 朴 结 构 及储 能 系统 的 研 究
Ｄ Ｒ基本 电路拓扑包 括 主要 应用 在 中压 场合 的串联 型 和主 要应 用在 低 压场 合 的 串并 联混 合 型两 种 。而 Ｖ Ｄ Ｒ的接入 电网又可分为 串联变压器型 和无 串联变压 器型。串联变压 器型可 以适用 于较高 电压等级 的 电网， Ｖ 它
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动态电压恢复器综述由于动态电压恢复器是一种比较理想的用户端电压电能质量的保护装置，所以其研究成为了国内外的一个热点。
尤其是在理论研究方面。
目前动态电压恢复器的理论研究主要集中在主电路拓扑结构、检测算法、控制方法、补偿策略等方面。
在主电路拓扑结构方面，主要研究不同的三相系统逆变器结构对故障电压补偿效果的区别，高压大功率逆变器在DVR中的应用等；在检测算法方面，主要研究如何快速准确的检测出电网电压的幅值，相位以及频率的变化并生成负载电压的参考指令；在控制方法的研究方面，主要的热点是如何快速准确的捕捉畸变电压，并对其进行很好的补偿，保证系统具有良好的动态性能；在补偿策略方面，主要研究如何在储存能量一定的情况下尽量的延长补偿电压凹陷的时间。
动态电压恢复器不仅在理论研究方面取得了很多的成果，而且有不少产品已经投入使用，并取得了良好的效果。
第一台工业应用的DVR由西屋公司于1996年研制成功，安装在美国北卡罗里纳州Duke电力公司靠近一个自动化纺织厂的12.47KV系统上，以便对全厂提供电压凹陷保护。
另外在Orian Rugs(USA)，Bonlac Foods(Australia)，Caledonian Paper(UK)等公司的网络中均串入了DVR。
如澳大利亚的Bonlac食品公司在对DVR试运行后进行的数据统计表明，该公司每年减少了2，453，400澳元的损失；据美国输配电杂志报道，由ABB公司制造的两台容量各为22.5MVA的DVR于2000年在以色列一家著名的微处理器制造厂投入运行，用以防止因电压凹陷引起全厂跳闸而可能造成以百万元计的产品成为废品，它可以弥补500ms的三相电压凹陷的35%和单相电压凹陷的50%。
可见，DVR 的应用可以大大提高用户的电压质量和经济效益。
由此可见，动态电压恢复器是一种非常有应用前景的电能质量补偿装置，各国的专家学者们已经达成了这样的共识：动态电压恢复器是改善电压型电能质量问题的最经济，最有效的手段。
世界上第一台DVR由Westinghouse公司于1996年研制成功，并安装在Duke 电力公司的12.47kV系统上，该装置的容量为2MVA，主要用于抑制纺织厂供应电压的凹陷。
随后ABB公司研制的22kV/4MVA的DVR也成功地应用于半导体生产厂的故障电压恢复，它可在系统电压发生凹陷时迅速地(几毫秒内)提供补偿电压以维持负荷电压恒定。
此外ABB公司还推出了基于IGCT的DVR，由于IGCT结合了GTO和IGBT的优点，这种动态电压恢复器性能优越，逆变器可靠性高，效率和安全性也很。
由ABB公司制造的两套DVR(单套容量均为22.5MVA)，于2000年在以色列一家著名的微处理器制造厂投入运行，用以防止因电压凹陷引起全厂跳闸而造成数百万美元的产品成为废品的巨大经济损失。
该DVR可补偿持续时间达500ms的三相电压下跌35%和单相电压下跌50%的电压凹陷。
德国Siemens公司的SIPCON-S系列产品采用的是串联补偿的原理可以补偿电网电压波动和谐波。
根据西门子1998年的产品资料，可以总结出以下特点。
（1）系统因故障电网电压降到额定值的50％时，SIPCON-S仍能正常工作；（2）一般情况下SIPCON-S的容量为负载的20％～50％；（3）系统电压的过冲或凹陷的补偿可在2～3ms之内完成；（4）可以补偿电网电压不平衡；（5）SIPCON-S产品的容量为几十KVA到1MVA，可以对6MVA的负载进行补偿。
除了上述的动态电压恢复器实例，世界上还有很多厂家和研究机构正在研究各自的DVR，如日本的柱上式，美国威斯康欣大学等。
国内对电能质量补偿装置的研究总的来说还处于刚起步的阶段。
1998年，我国国内的高等学校和科研单位才开始对动态电压恢复器进行研究。
目前，研究仍然处于理论研究和样机研制阶段，也取得了一些成果，清华大学，华北电力大学，西安交通大学，东南大学，中国科学院电工研究所等都对DVR进行了大量的研究实验并研制出DVR的试验样机，所研制的DVR样机还有待于工业环境的检验。
但与国外相比还有很大的差距,主要是在容量和电压等级方面，目前针对DVR的研究集中在如下几方面：（1）能量存储单元的充放电技术。
（2）不同电压等级下(特别是高电压等级)主电路结构的选择。
（3）电压凹陷检测算法以及补偿指令的产生。
（4）DVR补偿电压凹陷的动态控制方法。
电能质量问题包括暂态电能质量和稳态电能质量两个方面,它直接影响电力系统的供电安全及用户设备的正常运行。
传统的电能质量问题都是基于系统稳态而言的,如高次谐波、三相电压不平衡以及长期的电压过高与过低等。
经过多年的努力,稳态电能质量有了相当的提高,且实际系统中的许多机电设备在电压幅值变化相对较大的范围内均能正常工作。
随着电力市场化的逐步推进以及工业自动化的发展,一方面,配电网中非线性负荷对电网的电能质量构成了严重的威胁;另一方面,配电网中诸如计算机等用电设备对系统干扰更加敏感,它们对电能质量提出了高可靠性、高暂态恒定性、高可控性的要求。
理想的供电电压应该是纯正的正弦波形，具有标称幅值和标称频率，并且三相对称。
然而因为从发电到用电各环节中的非离线因素的影响，施加到负载上的电压幅值、频率、波形中的一相或几相可能偏离标称值或标准状态。
电压波形、幅值和频率偏离标称值达到一定的范围时，电力用户和电网的运行就会受到一定程度的影响和损害，这就产生了电能质量问题。
电能质量问题主要分为电流质量问题和电压质量问题。
本文研究的动态电压恢复器是针对负载侧电压的动态补偿装置，因此文中所涉及到的电能质量问题主要指电力系统的电压质量。
根据IEEE第22标准协调委员会(电能质量)推荐,电能质量问题主要包括以下几种:(1) 电压不平衡（Voltage unbalance）：是指三项典雅的幅值或相位不对称。
不平衡的程度用不平衡度（电压负序分量和正序分量的均方根值百分比）来表示，典型的三项不平衡是指不平衡度超过2%，短时超过4%。
在电力系统中，各种不平衡工业负荷以及各种接地短路故障都会导致三相电压的不平衡。
(2) 电压凹陷（sags）：电压有效值降至额定值的10%-90% ,持续时间为0.5-30个周期。
(3) 电压中断 (interruptions) ：在一相或多相线路中完全失去电压 (低于额定值的10% )一段时间。
持续时间0.5个周期至 3ｓ为瞬时中断；持续时间3ｓ至60s为暂时中断；持续时间大于60s为电压中断。
(4) 电压上升（swells）：电压或电流有效值升至额定值的110%以上，典型值为额定值的110% -180% ,持续时间为0.5-30个周期。
(5) 电压瞬变(transient)：是指在一定时间内电压在两个稳态量之间的变化，电压瞬变可以是任意极性的单方向脉冲或是第一个峰值为任意极性的衰减振荡波。
(6) 过电压(over-voltages)：电压为额定值的110%-120%，持续时间大约为1min。
(7) 欠电压(under-voltages)：电压为额定值的80%-90%，持续时间大约为1min。
(8) 电压波动(fluctuations)(闪变 )：电压波动 (闪变 )是指电压幅值在一定范围内有规律地或随机地变化。
其电压幅值的变化通常为额定值的90% -110%。
这种电压波动常称为电压闪变。
电压凹陷（sags，又可称dips）是指在某一时刻电压的幅值突然偏离正常工作范围，经很短的一段时间后又恢复到正常水平的现象。
目前，多数都用持续时间和凹陷的幅值来作为描述电压凹陷的特征量。
大量的统计数据表明，电压凹陷是发生在频率最高、影响最严重、造成的经济损失最大的一类动态电能质量问题，美国300多个电能质量检测器从1993年到1995年的观测数据表明，高达92%的扰动事件是电压凹陷，他们的持续时间大多数不到2秒钟。
持续时间在2秒钟到10分钟之间的电压中断仅占4%，其余的电能质量问题占余下的4%。
日本关西电力公司统计结果显示：大多数电压凹陷为跌幅20%以内、持续时间100ms以内的故障。
(1)故障引起的电压凹陷故障引起的电压凹陷发生时电压幅值突然下跌,结束时快速恢复。
系统某个位置的凹陷深度由故障类型和与故障点的距离决定。
凹陷持续时间取决于保护的类型,在半个工频周期到数秒间变化。
一般是当输电网或者配电网中出现电路故障时，电流急剧增大，在公共电压连接点产生电压凹陷，同时凹陷沿着电网扩散而给大量用户造成问题。
故障分为对称和不对称故障，因此产生的电压凹陷也可能是对称的，也可能是不对称的。
(2) 感应电动机启动引起的电压凹陷感应电机全电压启动时，启动电流是稳态运行时的5-10倍，这一大电流流经系统阻抗时，会引起电压的突然下降。
这种凹陷的深度取决于感应电机特性和连接处的短路容量，凹陷持续的时间较长。
（3）变压器激磁涌流引起的电压凹陷变压器激磁电流可达正常值的几十倍甚至几百倍,足以形成电压凹陷。
其特点是电压突然下跌,结束时缓慢恢复,但三相的电压降是不一样的。
此外,还伴随有一定量的二次谐波畸变。
其他的如：开关操作、电容器组的投切以及上述各种因素的组合都会引起电压凹陷。
电压凹陷已被认为是影响许多用电设备正常、安全运行的较严重的动态电能质量问题。
电压凹陷对设备造成最直接的影响就是由于电压较额定电压低，当凹陷持续时间较长时，设备得不到足够的能量而无法正常工作；电压凹陷同时会引起一些保护继电器动作，直接将设备推出运行；对于大多数微机及微电子控制设备，电压凹陷的恢复过程，会引起微机的重新启动。
会造成相当大的经济损失。
电压凹陷对现代社会造成的危害总结为以下四个方面：（1）电压凹陷对人们的日常生活有很大的影响。
（2）电压凹陷对信息业有很大的影响。
（3）电压凹陷对大型敏感工业用户造成很大的危害。
（4）电压凹陷对现代社会广泛应用的电子设备影响也很大。
敏感用户为了减小电压凹陷的影响,可以装设各种补偿装置。
目前用于治理电压凹陷的主要补偿装置如下。
（1）不间断电源(UPS)UPS的优点是它让负荷能在断电和凹陷时都能正常运行。
它的缺点是损耗大,而且蓄电池需要维护和周期性的更换,这导致成本的增加、容量大、费用高。
（2）磁谐振变压器(CVT)CVT的基本结构是一个三绕组变压器,原边作为输入,副边接负荷,第三边调整电容器。
CVT运行在饱和区域调整负荷端电压。
在电压凹陷下降到正常值的70%仍能使负荷安全过渡。
在满负荷时CVT的效率可以达到70%～75%。
为了对满负荷提供足够的凹陷保护,CVT的容量常常比满负荷的正常容量大。
（3）静止开关切换(STSS)当负荷有备用电源(或独立电源)时,发生故障后可以通过STS来供应负荷电压。
电源用电力电子开关反并联的形式连接到负荷。
通常负荷由一个电源转换到另一个需要一个半周期。