配电系统电压跌落问题的分析
电网电压的跌落
电压跌落的定义、产生原因及措施电压跌落(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，多数文献都用跌落的幅值和持续时间来作为描述电压跌落的特征量，但对幅值大小和持续时间的界定范围还未形成统一的标准。
例如，在IEEE电能质量标准中对电压跌落特征量的界定范围是幅值标么值在0．1~0．9之间，持续时间为半个周期至1分钟；而IEC标准则用跌落前后电压的差值与正常电压的百分比来描述电压跌落的深度，持续时间限定为半个周期至几十秒。
此外，有的文献把电压相位偏移角和发生频率也作为描述电压跌落的特征量。
恶劣的天气条件是引起电压跌落的主要原因。
统计表明60％以上的电压跌落都和恶劣的天气(如雷击、暴风雨)有关。
系统故障，尤其是系统单相对地故障是造成电压跌落的另一个重要原因。
当电力系统输电线路发生故障时，该线路上甚至几百米开外的电力用户依然会受到影响，其正常工作状态受到干扰。
此外，一些大负荷(如大电机、炼钢电弧炉等)出现异常(如突然启动)时伴随的电流严重畸变现象也会导致该负荷所连接的母线电压发生跌落。
由于一些非人力所能及的因素的存在，电压跌落现象是不可能从根本上加以消除的。
因此，要想较好的解决电压跌落问题，则必须从系统和负荷两方面考虑，一方面要防患于未然，抑制不利因素对系统的影响，尽可能的降低系统电压跌落发生的可能性，提高电网的供电质量；另一方面是当供电电压跌落现象发生后积极采取补救措施，把电压跌落的持续时间限制在几个周期之内，避免或减少其对敏感电力用户的干扰。
另:当输配电系统中发生短路故障、感应电机启动、雷击、开关操作、变压器以及电容器组的投切等事件时，均可引起电压暂降。
其中，短路故障、感应电机启动和雷击是引起电压暂降的最主要原因。
雷击时造成的绝缘子闪络或对地放电会使保护装置动作，从而导致供电电压暂降，这种暂降影响范围大，持续时间一般超过100ms。
基于配电网电压跌落问题的DVR研究
图 １ 示为 含有 Ｄ Ｒ的 电路 简化 图 。 所 Ｖ
图 １ Ｄ Ｒ 电 路 简 化 图 Ｖ
以单 相 的 Ｄ Ｒ为例 ， 绍 Ｄ Ｒ的工作 原理 。 Ｖ 介 Ｖ Ｄ Ｒ装置 包 括 了储 能 装 置 、 流 器 、 波 电路 Ｖ 变 滤 和 变压 器 四个 部 分 。通 过 检 测 电 源 电 压 产 生 指 令
１ ３ 电压跌 落检 测 技术 ．
文献
介 绍并 比较 了 Ｄ Ｒ 的 补偿 策 略 主要 Ｖ
分为 同相 位补 偿策 略 ， 落 前 电压补 偿 策 略 和最 小 跌 能量 补偿 策 略。
表 １ Ｄ Ｒ的 控 制 策 略 Ｖ 策 略 优 点 缺 点
检 测 电压跌 落是 治 理配 电 网电压跌 落 问题 的关 键 和前 提 ， 由于 配 电 网 电压 跌 落 具有 随机 性 和快 速 性， 因此 要求 实 现检测 技 术能快 速 跟踪 检测 ， 即检测 要求 动 态实 时性 和检 测 准确性 。 目前 的技 术主要 有 基 于 瞬时无 功 功 率 理 论 的 ，３ 换 方 法 、ｑ 换 ￣ ｏ变 １ ｄｏ变 方 法 和小波 分析 方法 。
方 式来划 分 。主要 有 串联 型 Ｄ Ｒ装 置 （ ３ 和 并 Ｖ 图 ）
联 型 Ｄ Ｒ装置 （ ４ 。 Ｖ 图 ）
１ Ｄ Ｒ的简介 ¨， ５ Ｖ Ｊ
１ １ Ｄ Ｒ的 工作原 理 ． Ｖ
串联 型 Ｄ Ｒ装 置在 电压跌落 期 间 ， Ｖ 迅速 向系统 注入 幅值 、 角和 频 率都 可 控 的三相 电压 与 供 电 电 相 压 向串联 抵 消 跌 落 部 分 。 因 为其 含 有 直 流 储 能 单 元 ， 以补偿 跌落 电压 持续 的时 间 受直 流 储 能装 置 所
配电系统电压跌落问题的分析
在整个 电 力系统中 ， 容易导致电能质量问题的各种扰动主要分为 用户很多 ， 总 的投资和损 两大类型 ， 分别为稳态电能质量问题和暂态电能质量问题。其中 ， 在稳 耗将很大 ， 而且电能质量 态 的电能质量问题 中， 主要是强调整个电能性状的变化为主要的特征 ， 的改善也有限 ， 因而在 系 包括各种类型的波形 的变动。而暂态的电能质量问题则主要是 以 频谱 统侧（ 即供 电方） 统一解决 和真个暂态在使用过程中的时间为主要的特征，主要包括各种瞬间变 为最好。 化的变动等方式。而正是这些变动给整个 电力使用带去了巨大的安全 电压跌落主要由系统 隐患， 并且不利于整个用 电系统的安全特 眭， 这些问题越来越熟到相关 短路故障 、变压器充电 、 ． ． 。 ． 电 器组的投切 、 大容量 图 １电压跌落示意图 部门的高度重视。 １电压跌落问题的简要分析 感应电动机的起动和系统 自 动装置动作等原因造成。 一般来讲 ， 大负荷 电压跌落这一 问题来源 已久 ，但一直没有对其有着深入的研究和 投切 、 感应 电动机启动等引起 的电压跌落幅值较小 ， 持续时间较长 ， 一 实际系统中， 危害性较大的电压跌落主 分析， 而随着人们对社会安全要求程度越来越高 ， 也开始有着相关研究 般不会带来较大的事故和损失。 者开始研究电压跌落这一问题 。现在对整个电压跌落问题的具体标准 要是由系统短路故障引起的， 其传播距离远 、 跌落幅值大。然而这种描 有 ：国际电气与电子工程师协会 １ ３ ４ ６标准以及欧洲的 Ｅ Ｎ ５ ０ １ ６ ０ 标准 述仅是一种定性的分析 ， 没有量化的概念。 等。 因此选取 、 建立相关的负荷模型（ 女 日 典型电动机模型 、 整流器模型） 和 具体来说 ， 整个 “ 电压暂时中断” 的定义为完全没有整个 电力供应 ， 系统模型（ 女 Ⅱ 变压器模型、 线路模型等） ， 仿真各种类型的电压跌落事故 ， 不同的故障地点 、 不同的电压等级引起的故障电压 并且时间至少要持续 １ － ５ 个时间周期 ， 具体Ｊ 睛况见 图 １ 。而 电压跌落的 如对各种故障类型、 具体定义则主要是供电电压的有效值在短暂的时间内瞬间下降至标准 跌落以及电动机启动 、 变压器充 电等问题引起的电压跌落现象 ， 量化分 电压的 ９ ０ ％至 １ ％ 左右 ， ０ 并且持续时间在 ｌ ０秒至 １ 分钟之内， 如果整 析它们之间的联系与区别 ， 将对 电压跌落监测数据的分析辨识、 负荷敏 个阶段持续时间长达一分钟以上 ，那么这一现象会被定义为 “ 电压偏 感曲线的测试以及电压跌落事故起因分析等方面都会有很大帮助 。 ２ ． ２ 配电系统电压跌落控制策略。 配电系统结构是一种环状结构， 为 低” 。 电压跌落所表现出来的危险程度与整个 电力设备的敏感程度有着 便于控制潮流和简化继 电保护方式 ，一般在正常睛况下采用树状方式 密切的关系 ，因为在同一电压的压力之下不同设备表现出不同的感受 运行 。配电系统在馈线上装设有分段开关， 在馈线间装设有联络开关 。 力度 。所以以此为基础进行世界上 的不 同设备生产生制定了不同的敏 系统调度人员可根据系统运行 目标的要求进行网络重构。 感曲线。 正常情况下 ， 通过网络重构 ， 既可降低 网损、 改善电压质量 ， 又可消 电压跌落昕具有的特征主要表现为整个有效的数值发生偏移以及 除某些线路过载、平衡系统负荷和改善配电系统运行条件。故障情况 整个 电 压跌落所持续的时间 ， 并且在衡量整个电压跌落的指标主要有 下 ， 网络重构可迅速隔离故障， 恢复对非故障区用户的供电。 因 此， 网 络 采用的是 Ｓ Ａ Ｒ Ｆ Ｉ 指数 ， 并且具有两种不同的形式 ， 一种是整个没备的敏 重构是在满足一定约束条件下 ， 通过网络开关的组合， 以使系统网损和 感性指数 ， 另一种则是针对某一固定值电压的统计指数。 Ｓ Ａ Ｒ Ｆ Ｉ 指数主 负荷平衡等 目 标达到最优解的问题。 它实际 匕 是一有约束 、 多目 标和不 要指的是电压的平均有效数值低于设备敏感曲线所计算出来的具体概 可微的组合优化问题。 率， 并且因为不同的敏感曲线所对应的是不同的 Ｓ Ａ Ｒ Ｆ Ｉ 的指数。 由于社会对电能质量的关注逐渐增多，特别是对以电压跌落为代 在实际的系统操作过程中， 因为电压跌落具有较大的危害， 在所有 表的暂态电能质量的要求越来越高 ，仅以降低网损和无功优化等为 目 的危害过程中所具有最大危害是由系统 电路短路所造成的，他们的影 标函数的网络重构 ， 已经不能满足社会对电能供应的要求。因此 ， 根据 响范围广 ， 搏击翻身元 ， 并且对整个配电系统的电力质量产生极大的影 电压跌落的传播特 ，增加以配电系统某一区域电压跌落安全最优为 响。因此 ， 这就必须要采取一些手段来应对整个系统的电压跌落现象。 目标函数的网络重构问题将成为配电系统发展的必然趋势 。这实际上 方面要降低整个系统发生故障的几率 ，从而减少整个电压跌落的具 也是面向电力用户的保证电能质量的网络优化问题。 同时 ， 在网络重构还不能满足 电压跌落安全域要求的情况下， 应 当 体次数 ；另一方面则需要在发生故障中采取一些及时合理 的电流大小 和整个持续时间， 这样也能减少因为电压跌落而造成的巨大损失。 在所 根据系统结构特点及用户负荷敏感曲线 的要求 ，提出相应 的系统规划 采取的具体方法中，提高设备对整个暂态 电压跌落的承受力是最简单 方案或规划原则 ， 以作为配电网络重构的补充和完善。 ３结 论 也是最有效的方法。 但这种方法之所以没有得到大面积的普及， 是因为 这种方法与整个电力设备制造商有着十分紧密的关系，而在许多方面 随着现代电力系统 中 用电负荷结构的重大变化 ，开放和鼓励竞争 的标准和准则并没有得到统一和规范，从而这一方式没有得到广泛的 的电力市场运行机制的实施 ， 暂态电能质量问题 ， 特别是电压跌落问题 越来越严重 ， 越来越引起国内外电力工作者和相关用户的关注。 本文提 应用。 出了解决电压跌落问题的最有效、成本最低的方式是从系统侧解决的 另外 ，由于在用户方面的机械设备在转动方面呈现出一种快读的 观点 ，并指出以配电系统某一 区域 电压跌落安全最优为 目标函数的网 特 陛， 从而为整个 电压跌落呈现出一种新的途径。 络重构 问题 ， 是暂态电能质量分析的一发展方向， 也是配电系统 自 动化 ２ 配 电 系统 电压 跌落 问题 的具 体分析 ２ ． １ 配 电系统电压跌 落的原因分析 。 电压跌 落问题并不是简单的存 发展 的必然 趋势 。 参考文献 在某种 系统之 中， 整个输电系统有着较高的可靠 ， 并且具有较低的故 １ １ 王宾 ， 潘 贞存 ， 徐 丙垠． 配电系统 电压跌 落问题的分析 电网技 术， 障概率 ， 即便是输电系统发生故 障， 也主要是影响用户的使用 ， 而大部 『 分 电能则能保质保量的存储在整个配电系统之中。从这一角度出发研 ２ ０ ０ ４ ， ２ ８ （ ２ ） ： ５ ６ － ５ ９ ． ［ ２ ］ 邢焕宇． 配电 系统电压跌 落问题的分析叨． 中国新技术新产品 ， ２ ０ １ ５ 究 电压跌落问题有这极高的实际作用和意义。
企业配电网电压跌落原因分析及控制策略
２．２ 继电保护定值时限不匹配 包钢 １０ｋＶ配网中，馈线主保护设置有：０ｓ纵
差保护、０３ｓ时限速断保护以及最长 ０６ｓ时限速 断保护。这样，在 １０ｋＶ系统不同区域发生短路故 障时，计及开关动作时间，电压跌落的最短持续时间 也在 ０１～０７ｓ之间。所以，１０ｋＶ配网中的用电 设备要躲过电压跌落的影响，其低电压保护时限必 须大于 ０７ｓ。
由于两段母线存在幅值不同、持续时间不等的 电压跌落，致使上级 ２２０ｋＶ变电站对应段 １１０ｋＶ 母线所带负荷一炼钢、百米轨、Ｈ型钢以及三体系冷 轧生产线停产，同时 ３座空压站的 ５台空压机跳机， 由于备机不足和应急处理不当，使压缩空气管网压 力迅速下降，最终严重影响多条产线不能马上恢复 生产，造成巨大的经济损失。
电 压 跌 落 是 人 们 常 说 “晃 电”的 一 种 情 况。 ＩＥＥＥ标准中描述电压跌落（ｄｉｐ）：持续时间为 ０５ 周期到 １ｍｉｎ，幅值为 ０１～０９（标幺值），系统频率 仍为标称值［１］。电压跌落的产生，一般是由系统短 路故障、变压器充电、大容量感应电机启动等原因引 起。其中短路故障引起的电压跌落占比最大，危害 性也最大。在发生电压跌落时，对接入系统的电压 敏感负荷影响很大，将被迫退出运行，造成大面积产 线停产，对冶金企业而言，还会造成轧线堆钢，产生 废品，甚至长时间停产，损失巨大。本文以包钢供电
网络中一起 １１０ｋＶ设备短路故障引起电压跌落，影 响钢铁产线的事故为切入点，分析配电系统中存在 的问题，并提出相应对策。
１ 事故经过
２０１７年 ９月 １５日，包钢 １１０ｋＶ南部总降压变 电站 １１０ｋＶ分段断路器 Ｂ相接地短路继而引发三 相短路故障，１＃主变压器差动保护动作，钢南 ＩＩ回由 于上级线路距离 ＩＩ段保护动作，电源撤回，引起该 站全站停电，所带无缝管、线材等生产线全线停产。
电压暂降问题研究现状及面临的挑战
电压暂降问题研究现状及面临的挑战摘要：电压暂降是一种典型的配电网电能质量问题，随着配电网用户高新技术的快速发展，电压暂降问题愈发凸显，电压暂降造成电动机停机、计算机存储数据丢失等事故也越来越多，给配电网用电客户带来巨大的经济损失。
配电网电压暂降问题所造成的影响和危害日益突出，因此对配电网电压质量提出了更高的要求。
这一问题正逐渐引起电力部门和行业用户的高度重视。
关键词：电压暂降；面临现状；研究一、开展电压暂降的意义随着工业装备、建筑电气自动化及智能化水平越来越高，电压暂降问题对于工商业大用户的生产经营影响也越来越显著。
大量使用的机器人、变频调速器、焊机、LED灯具和电梯等电力电子设备，因电能质量扰动触发的生产中断和延缓呈明显的上升趋势，由此带来的直接及间接经济损失日趋严重。
开展电压暂降监侧对供用电双方都有积极意义。
对于电力部门，电压暂降指标是体现电网优质供电的直接反映，也是电网安全质量水平提升的重要基础;对于用户，电压暂降易造成用户精密负载设备异常、导致电力用户设备停机以及公用场所用电中断等事故，直接造成经济损失，电压暂降指标是保障用户安全生产，提高用户经济效益的重要指标。
电网电压暂降的监侧将有助于掌握电网电压暂降的整体分布情况，为电网运行方式的合理调整、用户供电方案的优化设计及暂降问题治理提供可靠数据源。
二、电压暂降的特征配电网电压暂降即“短时间电压下降”，是一个动态的电能质量问题，不同于电压波动或欠电压，电压暂降是指母线电压有效值大幅度快速下降且持续时间极短的突发事件。
电压暂降的成因有以下几个方面:某一条馈线上有短路故障；大型感应异步电动机的直接起动(其冲击电流是稳态额定电流的10倍)；大型变压器的励磁涌流；形成工频续流的雷击。
生成的原因是所有的供电系统中从无穷大电源或发电厂到用电负荷之间都有阻抗，包括高压线路阻抗、供电变压器阻抗和中压线路、低压线路的阻抗，有了阻抗和大电流后，在公共连接点处就会引起电压暂降的现象。
浅谈住宅小区供配电系统设计存在的问题及对策
浅谈住宅小区供配电系统设计存在的问题及对策摘要：住宅小区中的供配电系统设计是电力系统设计中的重要内容，因此要做好住宅小区中的供配电系统设计工作，不仅要按照国家标准进行，而且要满足当地供电部门的要求，但是在实际设计过程中仍然存在诸多问题，基于此，本文阐述了住宅小区供配电的主要特征，对住宅小区供配电系统设计存在的主要问题及其对策进行了探讨分析。
关键词：住宅小区；；供配电；特征；系统设计；问题；对策一、住宅小区供配电的主要特征住宅小区的供电面积较大，各个建筑物之间的间距也较大，由于每座配电室的变供电范围有限，为了能够有效满足用户负荷需求，需要建立多座变配电室，以满足供电半径及电能质量的要求。
另外，每栋楼的用户数量和建筑面积都各不相同，供电方式必然也就会各不相同。
电源方式的选择应该基于住户数量来予以确定，若住宅楼为复式楼，供电方式可采用三相电源供电；住宅楼为联体楼房，可采用单相供电；而在大型住宅小区，变配电电压等级一般为10/0.4kV。
为了能够进一步提高用户的用电质量，降低运行及一次性投入成本，可在负荷中心分布箱变或者配电房，箱变或者配电房的容量由各进户单栋楼房的组团计算总负荷选定。
二、住宅小区供配电系统设计存在的主要问题分析2.1 供电设施理解出现偏差供配电设计过程中，供电设施属于关键内容，所以供电设施设置应是科学有效的，以便确保整个供配电系统正常运行安全可靠。
但是，设计人员对供电设施设置均有其不同的理解，这样就极易出现理解上的偏差，从而其最终的设计也会存在诸多不足之处。
2.2小区供配电系统接线问题。
目前，国内相当多的中小型住宅小区高压供配电系统都采用单电源单母线分段接线为小区主要的接线方案，小区内采取该方案建设供配电系统具有接线简单、安全可靠、维护简便等优点，特别适用于中小型的住宅小区供配电系统。
但是，该方案有一个非常重要的缺点，那就是系统主供电源只有一条10kV供电线路，因此，其供电能力非常有限。
电压跌落对配电系统的影响及应对方法
电压跌落对配电系统的影响及应对方法1电压跌落概述礼经电器电压跌落（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，多数文献都用跌落的幅值和持续的时间来作为描述电压跌落的特征量，但对幅值大小和持续时间的界定范围还未形成统一的标准。
例如，再IEEE电能质量标准中，对电压跌落特征量的界定范围是幅值标么值在0.1～0.9之间，持续时间为半个周期至1分钟；而IEC标准则用跌落前后电压的差值与正常电压的百分比来描述电压跌落的深度，持续时间限定为半个周期至几十秒。
此外，有的文献把电压相位偏移角和发生频率也作为描述电压跌落的特征量。
恶劣的天气条件是引起电压跌落的主要原因。
统计表明60%以上的电压跌落都和恶劣的天气（如雷击、暴风雨）有关。
系统故障，尤其是系统单相对地故障是造成电压跌落的另一个重要原因。
当电力系统输电线路发生故障时，该线路上甚至几百米开外的电力用户依然会受到影响，其正常工作状态受到干扰。
此外一些大负荷（如大电机、炼钢电弧等）突然启动时伴随的电流严重畸变现象也会导致该负荷所连接的母线电压发生跌落。
2电压跌落检测技术考虑到电压跌落发生的随机性和快速性，要使动态电能质量调节装置具有良好的实时控制效果，首先要解决的是在保证能对装置的控制信号（通常为电压、电流）在一定检测准确度的前提下实现快速跟踪检测问题。
目前可用于检测电压电压跌落并可兼顾动态实时性和检测准确度的方法，主要有基于瞬时无功功率理论αβ0变换方法、dq0变换方法和小波分析法。
下面文本将对以上几种方法进行详细分析。
2.1αβ0变换方法或、dq0变换方法随着配电系统中各类非线性负荷的不断增加和电力电子装置的广泛应用，他所引起的电网电压的畸变问题日益严重。
在这种背景下，基于平均值基础上定义的传统无功功率理论引起只适用电压、电流均为正弦波的特征而不能满足要求。
为此，人们提出了瞬时无功功率理论，即首先把电压、电流的瞬时值通过坐标变幻，然后在新坐标系下获得瞬时无功功率、瞬时有功功率和瞬时无功电流的定义。
配电系统电压跌落问题的分析 何衍强
配电系统电压跌落问题的分析何衍强摘要：在当今社会的经济发展过程中，上到钢铁、化工等重工业企业，下到服装行业等轻工业企业，都需要电力系统的支持。
良好稳定的配电系统能够为企业的持久发展提供良好的助力。
而随着各种大功率用电机器的发明和投入使用，配电系统的稳定供应也面临着很大的问题和挑战。
在企业的电力输运过程中，一不小心就会发生各种由于配电系统故障而造成的电力事故。
在常见的配电系统中，最常见的电力问题就包括配电系统的电压跌落问题。
作为配电系统中的一线技术员工，加强对配电系统中的电压跌落问题发生的原因进行分析，并从自身出发，提出相应的技术防治措施，对于一线技术员工治理电压跌落问题能够产生很大的帮助，并且对企业的配电系统稳定发展起到了一定的积极作用。
关键词：配电系统；电压跌落；问题探究；对应策略一、配电系统电压跌落问题的基本含义在我国经济迅速发展的过程中，对每一个行业的发展都产生了新的机遇和挑战。
而对于电力企业来说，莫过于在人们和其他企业不断加大的对供电量的需求下，如何能够确保电力企业的供电质量。
然而，我国的电力企业仍然正受到着很多配电系统潜在的问题的困扰，如果不能将潜在的问题隐患解决，必将会影响电力企业在激烈竞争中的实力和稳步发展。
在常见的配电系统问题中，电压跌落问题是其中的常见问题隐患。
所谓的电压跌落问题，或者称其为晃电问题，最本质的含义也就是由于现如今不断增加的社会生产力度对用电量的增幅，致使某一时刻电压的增幅量超过了正常标准下的电压标准，或者是基础的母线无法承受瞬间超大的电压增量负荷，而导致配电系统短时间内出现电压跌落问题，但是很短时间又会恢复正常的情况。
这种电压跌落问题会对用电单位或个人产生很大的影响。
因此，配电系统中的一线技术人员必须要尽职执行自己的工作任务，对配电系统的电压跌落问题进行对症分析。
二、配电系统电压跌落问题的产生原因1.配电系统发生了短路故障在造成配电系统发生电压跌落问题的原因中，最常见的产生原因就是配电系统内部发生了短路。
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图 2 ITI CBEMA 曲线统计图 Fig. 2 Statistical diagram of ITI CBEMA curve
表征电压跌落的特征量主要为有效值偏移及 电压跌落持续时间 因此衡量电压跌落的指标主要 采用ＳＡＲＦＩ 指数 System Average RMS Variation Frequency Index 它有两种形式 一种是针对某一 阈值电压ｘ的统计指数SARFIx 另一种是针对某一 设备的敏感曲线的统计指数 SARFI curve SARFI curve 指数主要统计电压有效值低于相应 的设备敏感曲线的概率 不同的敏感曲线对应不同 的ＳＡＲＦＩ指数 比如SARFI SEMI SARFI ITIC 等 SARFIx指数主要统计电压有效值低于阈值电压 ｘ的概率 如
１ 电动 发电机组 由于转子的转动惯量
较大 在一定程度上可以克服瞬间电压降的影响
２ 飞轮蓄能系统 可以在较大范围内克服
电源质量问题对负荷的影响
３ 不间断电源 ＵＰＳ 将交流电整流后储
存在蓄电池或其他存储介质中 然后再通过逆变器
把直流变成交流向负荷供电 其基本结构如图 3 所
示 此外 还有动态跌落恢复器 DySC 统一电
1 山东大学电气工程学院 山东省 济南市 250061 2 科汇电气有限公司 山东省 淄博市 255031
ANALYSIS OF VOLTAGE SAGS IN DISTRIBUTION SYSTEM
WANG Bin1 PAN Zhen-cun1 XU Bing-yin2 1. School of Electrical Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong Province, China; 2. Kehui
配电系统中的电压跌落问题 既可由用户侧解 决也可由系统侧解决 目前 在用户侧主要采取的 措施是安装不间断电源（ＵＰＳ） 避雷器和静止无功 补偿器等 但分析和实践表明 这类措施由于用户 很多 总的投资和损耗将很大 而且电能质量的改 善也有限 因而在系统侧 即供电方 统一解决为 最好
电压跌落主要由系统短路故障 变压器充电 电容器组的投切 大容量感应电动机的起动和系统 自动装置动作等原因造成 一般来讲 大负荷投切 感应电动机启动等引起的电压跌落幅值较小 持续 时间较长 一般不会带来较大的事故和损失 实际 系统中 危害性较大的电压跌落主要是由系统短路 故障引起的 其传播距离远 跌落幅值大 然而这 种描述仅是一种定性的分析 没有量化的概念
2 电压跌落问题的本质及研究现状
电压跌落问题存在已久 但是真正对其有认 识 也就是近几年的事情 因此到目前为止还没有 统一的国际标准 其相关标准主要有 国际电气与 电子工程师协会 １３４６ 标准 ＩＥＥＥ Ｓｔｄ １３４６－１９９８ 和欧洲的 ＥＮ５０１６０ 标准等 我国至今还无相关标准
一般来讲 电压短时中断 的定义为完全丧 失电力供应 持续时间至少为 １．５ 个工频周期 如 图 １ 电压跌落 的定义为供电电压有效值快速下 降到额定值的 ９０％~￣１０％ 持续时间为 １０ ｍｓ~￣１ ｍｉｎ
因此选取 建立相关的负荷模型 如典型电动 机模型 整流器模型 和系统模型 如变压器模型 线路模型等 仿真各种类型的电压跌落事故 如 对各种故障类型 不同的故障地点 不同的电压等 级引起的故障电压跌落以及电动机启动 变压器充 电等问题引起的电压跌落现象 量化分析它们之间
的联系与区别 将对电压跌落监测数据的分析辨 识 负荷敏感曲线的测试以及电压跌落事故起因分 析等方面都会有很大帮助 3.2 配电系统电压跌落传播过程分析
第 28 卷 第 2 期 2004 年 1 月
文章编号 1000-3673 2004 02-0056-04
电网技术 Power System Technology
中图分类号 TM60; TM727
文献标识码 A
Vol. 28 No. 2 Jan. 2004
配电系统电压跌落问题的分析
王 宾 1 潘贞存 1 徐丙垠 2
Electric Co. Ltd Zibo 255031, Shandong Province, China
ABSTRACT: Based on the detailed analysis of the cause, related standards, damage, yardstick and controlling measures of the voltage sag in distribution system, the present research situation and trend in this field is described. Besides, a new research topic, i.e., the analysis of voltage sags in distribution system and its control strategy, is proposed. It is pointed out that the network reconfiguration, in which the optimization of voltage sags for some section in distribution system is taken for the objective function, will be the inexorable trend in the development of substation automation. The relevant contents and its difficulties of the proposed research topic are analyzed in detail.
关键词 电能质量 电压跌落 网络重构 网络优化 配电
系统
1 引言
电力系统中各种扰动引起的电能质量问题主 要可分为稳态电能质量问题和暂态电能质量问题 两大类 稳态电能质量问题以波形畸变为特征 主 要包括谐波 间谐波 噪声和频率波动等 暂态电 能质量问题通常是以频谱和暂态持续时间为特征 可分为脉冲暂态和振荡暂态两类 主要包括电压跌 落 电压骤升 短时断电和电容器充电暂态等
配电系统电压跌落传播过程分析主要包括两 方面内容
１ 变压器运行方式对电压跌落传播的影响 输电系统故障引起的电压跌落将会通过变压 器耦合到配电系统 因此运用变压器建模方法及故 障分析方法等 详细分析不同故障类型和不同变压 器接线方式下的电压跌落的传播特性 将有助于进 一步认识电压跌落的传播过程 目前国外在这方面已经做了大量研究［７，８］ 国内 的研究刚起步 但是我国的配电系统运行方式与国 外的运行方式有较大差别 因此结合我国配电系统 的实际运行方式 掌握变压器在电压跌落传播过程 中的作用 将是国内研究的方向
KEY WORDS: Power quality PQ Voltage sag Network reconfiguration Network optimization Distribution system
摘要 在分析电压跌落问题的起因 相关标准 危害 衡量 指标以及治理措施的基础上 介绍了目前相关技术的研究状 况 提出了配电系统电压跌落现象分析以及控制策略的研究 方向 指出了以配电系统某一区域电压跌落安全最优为目标 函数的网络重构问题 将是配电系统自动化发展的必然趋 势 文中详细分析了此研究方向的相关内容及技术难点
损失 在系统侧降低电压跌落危害程度的相关措施
主要与继电保护设置和网络结构有关[4,5] 比如
１ 增加继电保护的动作速度
２ 采用故障限流器 以降低故障电流
３ 增设线路中的自动开关
４ 采用不同来源的双支路结构供电
５ 修改馈线布局结构
在用户侧减少电压跌落危害的最佳的也是最
简单的方法是提高设备对暂态电压跌落的承受力
万方数据
第 28 卷 第 2 期
电网技术
பைடு நூலகம்
57
如果持续时间超过 １ ｍｉｎ 则认为是 电压偏低
图 1 电压跌落示意图 Fig. 1 Diagram of voltage sag
电压跌落的危害程度与设备的敏感程度密切 相关 不同的设备对同一电压跌落的感受度是不同 的 因此世界上不同的设备制造商联盟制定了不同 的 敏 感 曲 线 比 如 ＳＥＭＩ Ｆ４７ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ 半导 体 设 备 制 造 商 国 际 组 织 ＩＴＩ （ＣＢＥＭＡ） Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ 信息技术工 业 协 会 以 及 ＦＩＰＳ Ｆｅｄｅｒａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｐｕｂｌｉｃａ－ｔｉｏｎ 联邦信息 处理标准出版物 等 图 ２ 即为 ＩＴＩ 曲线图 当分 析电压跌落的危害时 对于不同的设备或负荷 应 当采用不同的敏感曲线 目前 ＩＥＥＥ 美国商务部
系统短路故障引起的 它的传播距离远 跌落幅值
大 输电线路短路故障将会影响相关配电系统的电
压质量 即使是配电系统的短路故障也会引起相邻
馈线的电压跌落 因此 一方面采取措施降低系统
短路故障的发生率 以减少发生电压跌落 另一方
面在短路故障发生后 合理地控制短路电流的大小
及持续时间 这样也会大大减少因电压跌落造成的
然而这与设备制造商密切相关 相关的标准 指标
至今还没有规范化 而且不同设备对不同的电压跌
落所表现出的承受特性也不同 因此尽快协调电力
系统 设备制造商以及用户对电压跌落相关标准的
认识是非常重要和急迫的工作
此外 在用户侧利用机械器件的转动惯性及大