动态电压恢复器综述
电压暂降治理措施及设备综述
电压暂降治理措施及设备综述胡安平陶以彬1.2,陈嘉源3,庄俊1.2（1.新能源与储能运行控制国家重点实验室（中国电力科学研究院有限公司），江苏南京210003；2.江苏省储能变流及应用工程技术研究中心（中国电力科学研究院有限公司），江苏南京210003；3.河海大学，能源与电气学院，江苏南京211100）摘要：电压暂降是电力系统难以避免的电能质量事件，也是敏感工业用户亟待解决的问题，近年来电压暂降是电能质量领域的研究热点问题之一。
随着对电压暂降治理措施及设备研究的深入，电压暂降治理措施及设备的分类也显得越发必要，合理的分类方式不仅可以指导用户选择合适的治理措施及设备，还能为新的电压暂降治理措施及设备提供依据和方向。
此处对现阶段电压暂降治理措施以及设备进行详细分析，并提出了根据供电电源数量与类型进行电压暂降治理设备的分类方法。
关键词：电压暂降；治理措施；治理设备中图分类号:TM714.2文献标识码：A文章编号:1000-100X(2019)07-0001-05Review of Voltage Sag Mitigation Measures and EquipmentsHU An-ping12,TAO Yi-bin1-2,CHEN Jia-yuan3,ZHUANG Jun1-2(1.National Key Laboratory on Operation and Control of Renewable Energy and Energy Storage(China Electric Power Research Institute Co.,Ltd.),Nanjing210003,China)Abstract:Voltage sag is a power quality event that is difficult to avoid in power systems and it is also an urgent problem for sensitive industrial users.In recent years,the research on voltage sag is one of the hot issues in the field of power quality.With the research of voltage sag and equipment,the measures of voltage sags and the classification of equipment are became more and more necessary.A proper classification method can not only guide the users to choose appropriate measures and equipment,but also provide the basis and direction for the new control measures and equipment for voltage sags.Based on the analysis of voltage sag mitigation measures and equipments,a method of classification for equipments of voltage sag mitigation is proposed according to the numbers and types of power supply. Keywords:voltage sag；mitigation measures；mitigation equipmentsFoundation Project:Supported by Innovation Fund Project of China Electric Power Research Institute(No.NY83-19-010)1引言用电设备的技术更新对供电质量提出了更高的要求，电压暂降是发生频率最高、影响最为严重的电能质量问题。
配电网中的电力电子变压器研究
配电网中的电力电子变压器研究摘要：近年来随着经济的稳步发展，电力供应缺口与人们对电力的需求增长之间的矛盾越来越明显。
供电可靠性及电能质量一直是用户和供电部门密切关注的问题，在电网中，变压器是电能转换的最基本的元件，但常规变压器难以对供电可靠性的提高和电能质量的改善作出贡献。
PET作为一种新型的输变电设备，它在实现常规电力变压器功能的同时，可以实现对其原、副方电压和电流的灵活控制。
因此，它具有提高输电系统暂稳水平的能力，为解决远距离输电稳定问题提供了一条解决途径。
有极好的应用前景，对其进行研制和使用可取得巨大的经济效益和社会效益。
文章分析了电力电子变压器的含义及优势，分析了PET各级电路控制工作原理，分析了配电网中的电力电子变压器的应用。
关键词：配电网；电力电子变压器；应用由于我国常规能源资源的有限性和环保的巨大压力，能源建设必须走节电和开发利用可再生能源之路。
配电网中可靠性如果得不到保证，断电不仅造成供电企业的经济损失，影响用户的满意度和经济价值。
一种频率、电压、波形的电能太单一，不能满足用户的多样化需求，所以一般都是经过变换处理后，以不同的频率、电压、波形的电能再供用户使用，这种形式的电能占全国总发电量的百分比高，这种转换已经成为了一个国家电力发展的衡量标准。
一、电力电子变压器的含义及优势1、电力电子变压器电力电子变压器(power electronic transformer，PET)，又称固态变压器(so1id transformer)，是一种通过电力电子技术实现电力系统电压变换和能量传递的新型变压器。
作为一种新型电力变压器，通过在常规变压器基础上，引入电力电子变换技术，使变压器的原方和副方电压或电流可以灵活控制，从而具备了解决现代电力系统面临的许多新问题的潜力。
2、优势（1）体积小、重量轻、成本低、无环境污染，电力电子变压器采用高频变压器，体积将大大减小，其价格将不断下降而低于传统工频变压器。
基于Crowbar与动态电压恢复器提高风力机低电压穿越
基于Crowbar与动态电压恢复器提高风力机低电压穿越吕丽荣【摘要】For doubly-fed induction generator,a new method is proposed to realize wind power LVRT by using combination circuits of Crowbar and dynamic voltage restorer (DVR).When grid faults,by using the complete compensation method control strategy of DVR to compensate for voltage grid failure,maintain a constant maintain a constant.And grid faults in relatively serious,put into Crowbar with DVR simultaneously,Crowbar can limit over current of doubly-fed induction generator in rotor side during the fault.Finally,using the PSCAD/EMTDC environment as the simulation platform.The simulation results indicate that,when grid faults,put into the DVR with Crowbar current,can grid voltage recovery normal voltage,and can effectively limit over current of the rotor side,thereby improve the ability of LVRT of doubly-fed induction generator.%针对双馈式风电机组,文章提出了Crowbar与动态电压恢复器组合电路实现DFIG低电压穿越.在电网故障时,通过采用DVR的完全补偿法控制策略来补偿电网故障电压,从而使风电机组定子端电压保持恒定;并且Crowbar在电网故障比较严重时投入与DVR同时作用,Crowbar以限制双馈电机转子侧的过电流.最后在PSCAD/EMTDC中构建仿真模型,仿真结果表明,在电网故障时,投入DVR与Crowbar电路,可将电网电压恢复到额定值,并及时有效地抑制了转子侧的过电流,进而提高了风电机组的低电压穿越能力.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2016(034)010【总页数】6页(P1467-1472)【关键词】风电机组;动态电压恢复器;完全补偿法;Crowbar;低电压穿越【作者】吕丽荣【作者单位】内蒙古建筑职业技术学院机电与暖通工程学院,内蒙古呼和浩特010051【正文语种】中文【中图分类】TK83近年来，随着风力发电占电网容量的比例越来越重，影响电网系统的稳定性和可靠性，因此要求风电机组有不间断运行能力，其中最重要的是低电压穿越能力[1]，[2]。
电压凹陷问题综述
项目
5次 7次 二阶高通
串联数 并联数
1
6
1
4
1
4
Un (kV) 0. 91 1. 14 0. 66
Qf (kvar) 762. 35 316. 57 943. 4
表 2 中的 Un 表示单个电容器的额定电压 , Qf 表 示所设计滤波器的三相总的实际补偿无功功率 。
5 实例分析
西昌电网承担西昌卫星发射中心的供电任务 ,供 电品质的好坏关系到卫星发射的成败 ,但由于受电铁 负荷 、雷击 、线路故障等的影响 ,西昌电网的电能质量 严重恶化 ,对安全优质的供电构成了极大威胁 。
如“中星 20 号”通信卫星调试 、发射期间 ,在 2003 年 11 月 13 日零时 58 分第 27～29 s 间 ,10 kV 供电专 线 A 、B 、C 三相电压同时发生跌落故障 ,见图 5 。
图 2 感应电动机启动引起的电压凹陷
图 3 变压器激磁涌流引起的电压凹陷
4 电气设备对电压凹陷耐受能力规定
CBEMA 曲线是西方工业界使用最广泛的设备敏 感曲线 。1996 年 CBEMA 曲线被重新设计并命名为 ITIC 曲线 。它们的最主要的区别是 ITIC 曲线以阶梯 形式描述设备的安全运行区域 ,而 CBEMA 曲线是用 连续曲线描述的 。用 ITIC 曲线检查设备的耐受性更 容易 。ITIC 曲线如图 4 所示 。
2 电压凹陷的分类
电压凹陷有多种分类方法 ,下面简要介绍两种 。 2. 1 按照起因划分 21111 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 。如图 1 所示 。
基于VSC_HVDC的风电系统低电压穿越技术综述_章心因
1,2
2
1
1
ZHANG Xin-yin , WU Zai-jun , HAO Si-peng , CHENG Gui-lin
（1. Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China.
2. School of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China）
图3 PMSG的两种LVRT方案 Fig.3 Two LVRT implementations in PMSG 对于DFIG机组，按硬件电路装设的位置可分为 定子侧、直流母线、转子侧三种。 文献［11］在电网侧串联变流器，相当于一台动态 电压恢复器，具有优良的LVRT能力；文献［12］在DFIG 定子与电网之间接了一组并联双向交流开关的电阻阵 列，通过调节整个装置的等效阻抗保证机端电压。文献 ［13］提出短暂中断的概念，但解列期间不利于电网的 稳定。文献［14］对其进行了改进，在定子切除期间，保 持励磁变流器与电网连接，向电网提供无功。该方法可 以避免电网电压骤降对DFIG的冲击，但并非真正意义 上的不脱网运行，对电网恢复的作用有限。 转子侧的常用方法是采用撬棒电路保护励磁变
0引言 随着风电比重快速增加，对电网的影响也越来越
大，电力系统对风电机组并网提出了类似常规发电机 组的技术要求。尤其在风电穿透功率较高的情况下，电 网故障时不能采取简单的保护式解列方案，而是要求 风电机组具备一定的故障穿越能力，以维护电网稳定。
VSC-HVDC是一种新型直流输电技术，风电场通 过VSC-HVDC系统并网，电压稳定、电能质量和穿透 功率都能得到显著提高。尤其在我国风电急速发展遭 遇“输电瓶颈”的地区，采用该输电方式解决远距离大
电力系统暂态过电压测量技术综述
电力系统暂态过电压测量技术综述摘要：自从19世纪电力系统诞生以来，电压就成为了反映电力系统运行状态的一个重要基础参量，伴随其诞生的，便是测量电压的技术手段。
基于变压器的原理，第一台电磁式电压互感器诞生于1879年，用于测量电力系统工频电压。
我国第一台电磁式电压互感器由沈阳变压器厂仿制苏联技术，于1958年试制成功，自此，开始了电磁式互感器国产化历程。
至今，电磁式互感器依然是电力系统中唯一规模化投用的电压监测手段。
基于电磁式电压互感器的电压测量技术，具有技术成熟、可靠性高等优势，但其只能准确测量工频电压，而若测量更高频或更低频电压，均会出现明显误差。
随着电力系统电压等级不断提高，为降低电磁式电压互感器绝缘强度要求，以及避免电磁式电压互感器与电网之间可能出现谐振，电容式电压互感器应运而生。
关键词：电力系统；暂态过电压；测量技术引言由于具有传输距离远、输送功率大和调节速度快等优点，特高压直流输电工程已经成为我国特高压电网的重要组成部分，在西电东送、能源优化等方面发挥的作用日益显著。
直流电压测量装置是特高压直流输电工程的关键设备之一，其暂态、稳态性能直接关系到特高压直流输电工程的运行安全。
1暂态过电压测量系统一套完整的暂态电压测量系统可分为三部分：传感器单元、信号传输单元和信号采集及处理单元，其原理构成见图1图1中，传感器单元将高电压按固定比例降低至可测量的电压等级，而它往往是决定高电压测量系统性能最关键的部分，也是暂态过电压测量技术研究的重点。
传统的电压传感方式基于电工原理，通过电阻或电容分压，将高电压成比例地降低为低电压信号。
而非电工原理的电压传感技术，则主要是基于光学原理的电压测量技术，具体是通过对敞开式高压线路周围空间中的电场进行测量，来反映带电体上的高电压。
高电压测量系统中的信号传输单元，负责将传感器单元输出的低电压信号传输至远端的信号采集及处理单元。
低电压信号传输过程中，难以避免出现反射和衰减，因此，信号传输单元的相关性能也对整个测量系统的性能有影响。
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基于PSCAD的动态电压恢复器DVR控制功能仿真
基于PSCAD的动态电压恢复器DVR控制功能仿真摘要：电网电能质量事件多数为电压暂降，抑制电压暂降的主要方法，就是安装动态电压恢复器（DVR）。
介绍了DVR基本工作原理，并分析DVR电路拓扑的串联型和串并联混合型特点及应用场合。
基于PSCAD自定义的元件脚本接口，搭建了DVR仿真模型，利用PSCAD脚本接口调用外部控制功能子程序，完成控制功能算法仿真测试。
关键词：DVR；动态电压恢复器；PSCAD；仿真1.引言电压暂降又称为电压跌落、电压骤降，是指在工频下，电压有效值短时间内的下降。
目前，国际上对电压暂降的幅度没有统一的规定，我国DL/T1229-2013动态电压恢复技术规范，电压暂降定义为电压有效值下降到额定值的 90%～1%，故障持续时间10ms～1min。
电压暂降产生的原因主要有电力系统故障，大容量电机的启动和负载突增，以及大型变压器投入运行等。
根据权威数据，92%以上电能质量事件为电压暂降和暂升，其它电能质量事件所占比例不到8%。
目前，抑制电压跌落方法，主要是安装大容量UPS、动态电压恢复器DVR。
DVR等效为可控电压源，串联至电网中，电网电压暂降时，DVR输出相应电压与电网共同给负载供电，保持负载电压不变。
2.DVR工作原理DVR电路拓扑分为串联型或串并联混合型两类，其与电网耦合方式，分为串联变压器和串联电容器两种耦合方式。
串联型DVR，直流能量由直流储能供给，电压暂降补偿时间由直流储能单元容量来决定，电池维护费用高；串并联混合型DVR通过电网获取直流能量，实现对电压暂降连续补偿，弥补串联型DVR不足[2][4]，见图2.1。
图2.1 串并联混合型DVR电路拓扑动态电压恢复器DVR串联在电源和负载之间，是一种串联型电压控制系统，功能等效于可控电压源[3]。
当供电线路发生电压跌落时，根据预设的控制策略，快速产生与跌落电压的幅值相等、相位相同的补偿电压，叠加输出到电压跌落相上，使得负载侧电压保持稳定，确保负荷安全运行，见图2.2。
关于电池修复液的综述
关于电池修复液的综述电池修复液综述简介电池修复液⼜称铅酸蓄电瓶修复液，电池活化剂，电池增容剂等。
添加到失效的电动车电池，能恢复电池的容量，延长电池的使⽤寿命，提⾼电池各项性能的⼀种溶液。
⽆需通过专业修复仪器，简单易操作。
由于修复液的组成成份不同，其修复的效果也不同。
添加⼩铜匠修复液后的电池，经过⼀次完全充放电，电池容量得到恢复，路程可增加5－15公⾥。
经七次完全充放电后，电池容量恢复到90%以上，延长使⽤寿命⼀年左右。
所有电池使⽤到⼀定寿命极限后，都会出现各种故障和失效现象。
有些失效的电池添加修复液可以修复，有些问题严重就报废。
按电动车电池国家标准（JB/T10262-2001），容量低于标称容量70%为失效电池。
种类⼀.⽆机盐电池修复液：是碱⾦属与碱⼟⾦属的硫酸盐、磷酸、硫酸钴、硫酸镉、硫酸亚锡、硫酸铜、硫酸锌、硫酸镍、硫酸铝等，这些碱⾦属与碱⼟⾦属离⼦置换硫酸铅结晶中的铅离⼦，使电解液中铅离⼦浓度增加，参加电化学反应的活性物质增加，电池的容量提⾼得到修复。
但这类修复液对电池会造成⾃放电，碱⾦属与碱⼟⾦属离⼦会点蚀电池极板造成电池损坏。
此类修复液只对电池极板硫化有作⽤，对极板软化脱落⽆效。
修复后的电池能⽤2-3个⽉。
⼆.有机物和络合剂电池修复液：氨基酸、柠檬酸、酒⽯酸、胺、醇、醚、EDTA等, 有机物和络合剂在电池电解液中可以提⾼氢离⼦浓度；提⾼电池端电压，提⾼电化学反应速度；络合杂质⾦属离⼦，减少电池⾃放电；使电池的容量提⾼。
此类修复液对电池极板硫化，极板软化脱落修复作⽤不⼤，但能减缓电瓶失效，修复后的电池能⽤2-3个⽉。
三.纳⽶碳溶胶电池修复液：纳⽶碳溶胶是纳⽶碳材料的⼀种类型。
纳⽶碳材料是指分散相尺度⾄少有⼀维⼩于100nm的碳材料。
在电场的作⽤下,活化剂的活性成份能固化极板；崩解不可逆硫酸盐结晶；均匀地吸附在极板表⾯形成保护膜，防⽌极板活性物质脱落和极板硫化、极化、铅枝晶化的形成；激活电池的活性物质；降低电池内阻，增进电池电化学反应。
正弦跟踪控制算法在动态电压恢复器中的应用
正弦跟踪控制算法在动态电压恢复器中的应用赵广哲;吕飞【摘要】随着各类敏感型用电设备在电网中的大量投入使用,电力用户对配电系统电能质量的要求也不断提高.针对电压闪变偏移仍是电能质量优化研究的重要问题之一,提出一种基于软件锁相环为基础的正弦跟踪算法.通过运用一种新型的锁相环技术,并经仿真试验,证明该正弦跟踪算法能快速计算出电网电压的谐波和电流的幅值、相角、频率,达到跟踪正弦函数的目的.【期刊名称】《煤矿机电》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P46-48)【关键词】正弦跟踪控制算法;动态电压恢复器(DVR);锁相环【作者】赵广哲;吕飞【作者单位】河南大有能源股份有限公司,河南三门峡472300;辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛125105【正文语种】中文【中图分类】TN911.80 引言随着用电设备的技术更新，电压暂降与短时中断已经成为影响用户的最主要的电能质量问题之一［1］。
动态电压恢复器是目前公认的一种用于保证敏感负荷供电电压稳定的有效串联补偿装置，它能在毫秒级时间内向系统与负荷之间串联注入幅值和相位可调的电压，补偿电压暂降，保证敏感负荷的电压在受到系统电压扰动时仍处于可接受的范围内，对电压暂降特征量的快速、准确检测是电压暂降补偿的前提［2，3］。
它串联于电源与负载之间，当电压发生跌落时，可在数个毫秒内完成相应的电压补偿。
由于只需要提供电压跌落所对应的少部分功率，负荷所需的大部分功率仍然由电源提供。
它又要求检测单元的算法不但能有效滤除高频干扰信号，而且能及时地捕捉到产生的电压骤变，又运算速度要快，以满足对电网实时监测的需求。
目前的诸多检测算法在实时性和对电压突变的快速捕捉上均难以兼顾，对此本文提出一种基于软件锁相环为基础的正弦跟踪算法的该算法，由两个相互关联的反馈回路中组成，一回路控制幅至，另一回路用于控制相位。
该正弦跟踪算法经仿真验证，能快速计算出电网电压的谐波和电流的幅值、相角、频率，并达到跟踪正弦函数的目的。
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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。