电压跌落及其治理简介
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。
电能质量讲座第十二讲浅谈电压跌落
艾 芊(1969—),男,副教授,博士,研究方向为电能质量、人工智能及其在电力系统中的应用、电力系统元件建模、电力系统继电保护等。
电能质量 讲座第十二讲 浅谈电压跌落艾 芊(上海交通大学电气工程系,上海 200030)摘 要:电压跌落是供电系统的一种较为突出的电能质量问题,正日益被关注。
介绍了电压跌落产生的原因、特点以及危害,以及国际国内的相应标准。
最后提出了电压跌落问题的各种抑制措施及其发展趋势。
希望能引起相关部门和人员的关注。
关键词:电能质量;电压跌落;抑制措施中图分类号:T M7 文献标识码:A 文章编号:100125531(2007)2420058206L ecture on Electr i ca l Energy Qua lityⅫ.D iscussi on about Volt age D i p i n Power SystemA I Q ian(Depart m ent of Electrical Engineering,Shanghai J iaot ong University,Shanghai 200030,China ) Abstract:Voltage di p is a main part of electrical energy quality p r oble m s .It is more and more concerned bypeop le .The cause,bad effects,characteristics and the corres ponding standards of voltage di p were intr oduced and discussed .M itigati on s oluti ons and the devel opment trend of voltage di p were als o put f or ward .Hoped that it could be concerned by related depart m ents and pers ons .Key words:electr i ca l energy qua lity;volt age d i p;m iti ga ti on soluti on0 引 言 电压跌落问题随着电力系统的出现就已存在。
电压跌落的产生原因及其抑制方式
电压跌落的产生原因及其抑制方式摘要随着电压跌落在电能质量诸多问题中的日益突出,很有必要对电压跌落问题做一个比较深入全面的分析。
关键词电压跌落;感负荷1电能质量的概念电能质量(供电质量)参数通常可分为两个范畴:1)由国际(或国家)标准明确定义的电能质量参数,如电压频率、偏差、波动与闪变、三相电压不平衡度、谐波等;2)暂时尚无国际(或国家)标准,仅仅给出一些指标值供参考。
这些参数包含了一些电压指标和供电可靠性指标,如电压跌落(voltage sags)、短期与中期电压中断。
不能形成标准表明仍有大量工作要做,但并不掩饰其重要性。
一些敏感负荷在用电申请与电能质量投诉上已多次涉及该类问题。
如果从电压的幅值和波形(指非等幅正弦波)上划分,所涉及的电压质量问题如下:1)幅值问题,如电压偏差、三相电压不平衡(负序)等;2)波形问题,如谐波、电压波动与闪变等;3)既有幅值问题又有波形问题,如过电压、电压跌落、电压中断等。
2电压跌落的产生原因及危害从系统侧看去,电能质量的概念和电压质量的概念相类似。
所以系统应尽可能提供理想的电压波形与幅值。
最重要的电压质量问题之一是电压跌落(电压凹陷)。
电压跌落是指供电系统中某点的工频电压有效值下降至额定值的10%~90%,持续时间为0.5个周期到一秒的一种现象。
电压跌落在电力系统的频繁出现将引起许多电能质量问题。
近十几年来,由于敏感负荷的增加,由电压跌落造成的经济损失也迅速增加。
供电电流是由用户负荷确定的。
负荷多少对电能质量敏感或产生危害电能质量扰动。
敏感负荷是指对电能质量问题特别敏感的一类负荷,电能质量的下降将使电气设备运行不正常、老化甚至损害;扰动负荷是指特别产生了有害电能质量的扰动的一类负荷,应提供附加的治理措施减小这种危害。
扰动负荷由其负荷特性决定,可能产生电压波动、过电压、电压跌落以及谐波、负序和其他干扰。
如冶金电弧炉产生电压波动与闪变、谐波与负序等电能质量问题;电气化铁路牵引负荷产生电压波动、谐波与负序等电能质量问题。
电压暂降的危害及治理方案
电压暂降的危害及治理方案随着经济快速发展，工业制造与居民用电的多样化，导致电网的电能质量问题更加复杂化，随机化与多样化，其中电压暂降已经成为各类企业与电网研究单位首要的治理和研究方向。
说起电压暂降，想必大家还记得2016年6月18日凌晨0时30分，西安变电站爆炸事件，间接导致三星工厂的电源闪断，持续数秒，部分半导体设备感应到电压异常自动停止运作，生产车间出现大面积的设备停止运转，部分半导体设备感应到电压异常自动停止运作，造成重大的损失。
电压暂降或下跌是指供电电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象，国际电气与电子工程师协会（IEEE）将电压暂降定义为供电电压有效值快速下降到额定值的90%～10%，然后回升至正常值附近，持续时间为10ms～1min。
电压暂降往往会导致制造设备停机或者烧毁，给工业制造带来极大的危害，同时给企业带来巨大的损失。
电压暂降目前被公认为电子制造业危害最大的电能质量问题。
电压暂降对各类型设备危害如表 1所示。
表 1 电压暂降对各类型设备危害结论是年损失量达到210亿人民币，占菲律宾2012年1.55万亿的GDP重量的1.34%，其中工业损失高达97.53%，其中由于电压暂降和停电原因占了71%。
国家发改委经济调节运行局曾经委托亚洲电能质量产业联盟开展的电能质量经济性影响调查，经过大量的调研与分析，其中指出半导体行业电能质量事件的单次损失明显高于其他行业的样本，详情见图1所示。
图 1 不同行业不同电能质量类型单次损失总表广东某精密半导体制造商产线频繁出现电压暂降问题，为此委托广州某知名电气企业进行电压暂降的治理。
为了达到客户要求的性能，广州治理企业将ZLG致远电子E8300电能质量监测装置加入到治理方案中，给客户提供一个权威与精准的数据展示。
在开展项目之前，广州治理企业邀请了致远电子和半导体厂家进行了电压暂降试验，具体方案如图 2所示。
图 2 E8300电能质量监测装置电压暂降试验示意图方案原理：利用大功率可编程电源模拟电压跌落发生条件，分为2路输出，一路将信号输入到UPS电压补偿柜，经过UPS电源补偿后的回路接入E8300电能质量在线监测装置的第1回路上。
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。
配电网电压暂降问题及其治理措施
配电网电压暂降问题及其治理措施摘要：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。
这一问题正逐渐引起电力部门和行业用户的高度重视。
本文研究了电压暂降问题起因、特征，以及现有的众多解决方案，并着重介绍了固态切换开关（SSTS）抑制配电网电压暂降方案。
关键词：电压暂降；配电网；固态切换开关；1.引言：电压暂降问题长期存在于配电网线路中，由于以往大多数用电设备因容量、精密度的限制，对电压的短时突然变化不敏感，配电网电压暂降问题并未严重影响到正常生产，因而该问题并未引起人们重视。
但随着用电设备的技术发展和不断更新，数字式自动化技术设备在工业生产中的广泛应用，如可编程控制器、变频调速设备、计算机系统设备及各种自动化生产线等敏感性用电设备的大规模使用，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。
2.配电网电压暂降的基本概念配电网电压暂降即“短时间电压下降”，是一个动态电能质量问题，是指供电电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象[1]。
下面对配电网电压暂降的三个特征量分别进行分析。
1）暂降电压的幅值在电压暂降的分析中，通常将暂降时的电压有效值与额定电压有效值的比值定义为暂降的幅值。
国际电工委员会（IEC）将其定义为下降到额定值的90%至1%，国际电气与电子工程师协会（IEEE）将其定义为下降到额定值的90%至10%，其典型持续时间为0.5～30周波。
2）持续时间将暂降从发生到结束之间的时间定义为持续时间，电压暂降的持续时间主要是由熔断器、断路器和保护装置的动作时间决定。
线路的短路故障持续时间较短，约60~150ms;配电故障的清除时间较长，约0.5~2s, IEEE对暂降时间的定义为：持续10ms-1min。
3）相位跳变电压暂降发生时产生的电压相位的改变称为相位跳变。
电压暂降的危害及治理方案
电压暂降的危害及治理方案
随着经济快速发展，工业制造与居民用电的多样化，导致电网的电能质量问题更加复杂化，随机化与多样化，其中电压暂降已经成为各类企业与电网研究单位首要的治理和研究方向。
说起电压暂降，想必大家还记得2016年6月18日凌晨0时30分，西安变电站爆炸事件，间接导致三星工厂的电源闪断，持续数秒，部分半导体设备感应到电压异常自动停止运作，生产车间出现大面积的设备停止运转，部分半导体设备感应到电压异常自动停止运作，造成重大的损失。
电压暂降或下跌是指供电电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象，国际电气与电子工程师协会（IEEE）将电压暂降定义为供电电压有效值快速下降到额定值的90%～10%，然后回升至正常值附近，持续时间为
10ms～1min。
电压暂降往往会导致制造设备停机或者烧毁，给工业制造带来极大的危害，同时给企业带来巨大的损失。
电压暂降目前被公认为电子制造业危害最大的电能质量问题。
电压暂降对各类型设备危害如表1所示。
表1 电压暂降对各类型设备危害
早在2012年，有关组织针对在菲律宾进行电能质量问题造成的损失进行了经济性调查，结论是年损失量达到210亿人民币，占菲律宾2012年1.55万亿的GDP重量的1.34%，其中工业损失高达97.53%，其中由于电压暂降和停电原因占了71%。
国家发改委经济调节运行局曾经委托亚洲电能质量产业联盟开展的电能质量经济性影响调查，经过大量的调研与分析，其中指出半导体行业电能质量。
直流电源电压跌落解决方法
直流电源电压跌落解决方法摘要：一、直流电源电压跌落的原因1.电源供应问题2.负载变化3.线路损耗4.电网干扰二、直流电源电压跌落的危害1.设备性能下降2.系统不稳定3.数据丢失4.能耗增加三、解决直流电源电压跌落的方法1.优化电源设计2.选用高品质电源模块3.合理分配负载4.降低线路损耗5.滤波与抗干扰技术6.监控与报警系统四、实例分析与应用1.通信基站直流电源系统2.数据中心直流电源系统3.工业自动化控制系统4.电动汽车充电设施正文：直流电源电压跌落是电子设备运行中常见的现象，它可能导致设备性能下降、系统不稳定、数据丢失等问题。
为了解决这一问题，本文从原因、危害、解决方法等方面进行探讨，并以通信基站、数据中心、工业自动化控制系统和电动汽车充电设施为例，分析与应用解决方法。
一、直流电源电压跌落的原因1.电源供应问题：电源供应不稳定，如电网电压波动、电源设备故障等，可能导致直流电源电压跌落。
2.负载变化：设备负载突然增加或减少，会引起直流电源电压跌落。
3.线路损耗：电源线路较长或线径较小，导致电压降低。
4.电网干扰：电网中的电磁干扰和噪声，可能影响直流电源的稳定性。
二、直流电源电压跌落的危害1.设备性能下降：电压跌落可能导致设备性能下降，影响设备的使用寿命。
2.系统不稳定：电压不稳定可能导致系统运行不稳定，甚至发生故障。
3.数据丢失：对于需要稳定电压的设备，如服务器、存储设备等，电压跌落可能导致数据丢失。
4.能耗增加：电压跌落时，设备为了维持正常运行，可能需要消耗更多的能量。
三、解决直流电源电压跌落的方法1.优化电源设计：合理选择电源拓扑结构，提高电源的稳定性和抗干扰能力。
2.选用高品质电源模块：选用性能优良、可靠性高的电源模块，降低电压跌落的风险。
3.合理分配负载：避免负载突然变化导致的电压跌落，可采用负载均分、负载预测等技术。
4.降低线路损耗：选用合适的线材和接头，降低线路电阻，减少电压降。
5.滤波与抗干扰技术：采用滤波器和抗干扰器件，抑制电网干扰，提高直流电源的稳定性。
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电压暂降是电力系统中一种常见的问题，通常是由于电网负荷突增或电力设备故障等原因造成。
电压暂降不仅会影响电力设备的正常运行，还会给生产和人们的日常生活带来困扰。
为了有效地治理电压暂降问题，提高电网的可靠性和稳定性，许多措施和设备被提出和应用。
本文将综述电压暂降的治理措施和常用设备。
1.治理措施(1)提前准备提前对电力系统进行规划和设计，合理配置设备容量和供电能力，预留足够的备用容量以应对负荷突增情况，可以有效地减少电压暂降的发生。
此外，通过改善配电网的结构和参数，减小线路等电气设备的阻抗，也可以提高电网的抗暂降能力。
(2)控制负荷在电网负荷突增的情况下，及时采取措施控制负荷，如实施负荷限制、分时段用电等措施，以减少电压暂降的发生。
此外，可以通过优化负荷分布，合理配置负荷供电方式等措施，提高电网的负荷响应能力，减轻负荷突增对电压的冲击。
(3)配电自动化设备安装配电自动化设备，如负荷管理系统、自动抢送装置等，可以根据实时负荷情况对供电进行调整和控制，实现对电压暂降的及时应对。
此外，还可以通过实时监测对电网运行状态进行监控和分析，提前发现异常情况，采取措施避免电压暂降的发生。
(4)无功补偿装置无功补偿装置可以根据系统的无功需求，自动调节无功功率的输出，提高系统对电压暂降的抵抗能力。
常见的无功补偿装置包括静态无功补偿装置、动态无功补偿装置等。
无功补偿装置的安装和调整可以根据电网的负荷状况和电力设备的运行情况进行合理配置，以实现对电压暂降的精确控制。
(5)增加备用电源在关键用电设备和负荷节点增加备用电源，如应急发电机组等，可以在电压暂降发生时及时切换到备用电源，保障用电设备的正常运行。
此外，还可以通过智能配电装置等技术手段，实现备用电源的自动切换和控制，提高对电压暂降的应对能力。
2.常用设备(1)自动稳压器自动稳压器是一种用于调节电压的设备，主要通过调节变压器的降压比例，使输出电压保持在合适的范围内。
电压暂降治理的几个问题
电压暂降治理的几个重要问题1 接触器线圈脱扣临界点与暂降幅值，持续时间的关系怎样？当电压低于50％、持续时间超过20 ms，接触器就会脱扣；而有的研究表明，当电压低于70％、甚至更高，接触器就会脱扣。
在试验室环境下，以控制电压为220 V的ABB—A型系列交流接触器为例。
经试验，其释放电压在120～150 V 之间，约为额定电压的54％～68％，最小持续时间4ms接触器就会脱扣。
2 电压暂降状态下也就是低电压状态下，如果保持电动机继续运行，会不会造成低电压运行大电流冲击，冲掉上级总开关跳闸？电压跌落实际的持续时间一般都在几百毫秒之间，电动机的转速只是轻微降低，转差率轻微增大，电动机电流增大不明显，所以不会造成大电流冲击，不干扰上级开关。
暂降结束后，电机经加速重新达到稳态。
同期-和电网电压相位一致，恢复电压不是从0开始。
3 瞬间再启动的方式和保持吸合两种方式对电动机的影响差别在哪？瞬间再启动是接触器先分后合的方案，电动机经历断网到接网的过程。
瞬间吸合时由于电动机转速残压的和电网电压的相位，相角不一致，会因电压差导致电动机承受过电压冲击，对电动机绝缘损伤大，降低使用寿命，同时引起瞬间大电流冲击，触点电弧，对接触器也同样存在伤害。
保持吸合的形式是电压暂降期间，接触器保持吸合，电动机不断网，电动机端电压跟随系统电压，同相位，不存在过电压冲击，不会对电动机造成损伤。
4 如何配置马达保护器欠压保护与HVF-600失压保持功能？马达保护器的欠压保护会再电压暂降发生时跳开就接触器控制回路，所以要调整欠压时间整定值（Ts）大于HVF-600晃电保持时间（Ty），一般欠压整定时间都在2S左右，完全大于晃电的持续时间，配合没有问题。
5 HVF-600的辅助再启动功能如何使用？当系统电压跌落时间超过保持时间时，为避免电动机长时间低电压运行大电流冲击的可能，接触器将自然失压脱扣。
当系统电压恢复时，可根据用户需要，自动分批再启动需要运行的重要电机。
电压跌落解决方案_概述及解释说明
电压跌落解决方案概述及解释说明1. 引言1.1 概述电压跌落是指电力供应系统中出现的电压降低现象，常常由于供电能力不足、负载突变、长线路传输、设备故障等原因引起。
这种问题在许多工业领域和日常生活中都非常常见，特别是在能源稳定性要求高的行业中，如生产线、医疗器械、通信设备等领域。
电压跌落会导致设备损坏、生产停工、数据丢失等一系列问题，对工作效率和生产安全有着重大影响。
1.2 文章结构本文将对电压跌落问题进行深入探讨，并提出两种解决方案：电压稳定器使用和线路优化与改进技术。
首先，我们将介绍电压跌落的定义及其原因，并分析其对各个领域的影响和危害。
然后，我们将详细阐述解决方案一：电压稳定器使用的原理与作用，并介绍不同类型的电压稳定器及其应用案例。
接下来，我们将探讨解决方案二：线路优化与改进技术，包括输电线路设计原则与优化方法，以及改进传输设备与系统组件的措施。
最后，我们将总结研究成果，展望电压跌落问题可能的解决方向，并提出未来研究方向和改进建议。
1.3 目的本文旨在深入了解电压跌落问题，并提供有效的解决方案。
通过阐述不同解决方案的原理、应用案例和效果评估，希望能为读者提供对电压跌落问题有更全面认知并选择合适的解决方案的依据。
同时，本文也将探讨未来可能的研究方向和技术改进建议，以促进对电压跌落问题的深入研究和应用推广。
2. 电压跌落问题：2.1 定义与原因：电压跌落指的是供电系统中电压从理想值下降到较低的水平，其主要原因包括输电线路阻抗、负载变化和系统过负荷等。
输电线路的阻抗会导致在负载端出现额外的电压降，进而影响系统的供电稳定性。
2.2 影响与危害：电压跌落对各种设备和系统都可能产生负面影响。
首先，对于大型工业设备和机器来说，低电压可能导致其无法正常运行或损坏。
其次，对于家庭用户而言，低电压会导致灯光昏暗、家用电器启动困难甚至无法启动。
此外，在工业领域中使用的计算机及其它敏感设备也会受到不稳定的供电影响。
低电压治理措施及成效
低电压治理措施及成效随着社会经济的快速发展和城市化进程的加速，电力需求不断增长，配电网的供电压力日益加大。
其中，低电压问题逐渐凸显，严重影响了人民的生产和生活。
本文将对低电压治理措施及成效进行探讨。
一、低电压问题产生的原因1.电力需求增长迅速：随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，电力需求量不断增长，尤其是高峰时期的用电负荷较大，容易导致电压偏低。
2.配电网建设滞后：由于历史原因和技术限制，部分地区的配电网建设滞后，无法满足日益增长的电力需求，导致低电压问题的出现。
3.供电半径过长：在农村地区，由于住户分散，供电线路较长，使得线路损耗增加，电压降低。
4.设备老化：部分地区的配电设备老化严重，无法承受高负荷电流，导致电压偏低。
二、低电压治理措施1.优化配电网结构：通过加大投资力度，对配电网进行升级改造，优化网络结构，减少供电半径，提高供电质量。
2.增容变压器：在负荷集中的区域增容变压器，提高供电能力，满足电力需求。
3.无功补偿装置：在配电系统中安装无功补偿装置，通过自动调节无功功率，提高电压稳定性。
4.分布式电源：利用分布式电源（如光伏、风电等）进行补充供电，减轻主配电网的压力，提高电压质量。
5.加强用电管理：通过合理调度、错峰用电等措施，减轻用电负荷，降低低电压风险。
6.宣传教育：加强用户宣传教育，引导用户合理用电，避免超负荷用电和非法接线等行为。
三、治理成效分析1.电压稳定性提高：通过上述治理措施的实施，电压稳定性得到了显著提高。
在高峰用电时段，电压波动明显减小，用电设备正常运行得到保障。
2.电力供需矛盾缓解：通过优化配电网结构、增容变压器等措施，电力供需矛盾得到有效缓解。
居民用电需求得到满足，生产用电也得到了可靠保障。
3.经济性效益提升：低电压治理不仅提高了电压质量，还减少了线路损耗和设备损坏，降低了维护成本。
同时，稳定可靠的电力供应促进了地区经济发展，带来了可观的经济效益。
4.社会效益显著：低电压治理措施的实施，有效解决了低电压问题，提高了居民的生活质量。
电压跌落及其治理简介
第6页
石化炼化企业电能质量问题
• 频率问题-小电网脱离大电网形成孤网引起
-加强主网构架、选择合理运行方式，电源必须符合N-1校 核，避免孤网运行。
-三级频率保护装置应相互配合，当小电网形成孤网时能确保 其内部频率稳定，符合稳定性的三道防线要求。
A Result Of The Second Silicon Revolution
电压跌落及其治理 技术简介
姜齐荣
清华大学柔性输配电系统研究所
FACTS与大功率电力电子技术的应用满足电网发展，负荷增长以及对电能质量的新需求
主要内容
• 电能质量问题及电压跌落（暂降） • 电压跌落治理技术（SSTS/DVR/STATCOM) • 风电低电压穿越技术 • 电动机及变频器晃电治理 • 结论
40
20
0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 Voltage[V]
第18页
电压跌落（sags）－最常见电能质量问题
• 定义：电压有效值降至额定值的10%-90%， 持续时间为0.5个周期至一分钟；
• 典型的电压跌落持续时间一个周波到一秒钟 的时间，通常持续几十毫秒至几百毫秒。
• 电压问题-电压降低和升高（晃电问题）
-避免电网的内外故障，选择合理的电动机起动方式，做好无 功平衡可有效解决电压降低问题。需采取各种措施防止电网 出现的内部和外部过电压问题。
• 谐波问题
按照“谁污染谁治理”的原则，可考虑在公共电源点设置滤波
装置，确保各公共母线谐波含量符合规定；严密监测各级电
源网络的谐波及时汇总分析，并制定和实施治理措施，确保
电压暂降的原因及改进措施
Ｅｘ ｐｅｒ ｉ ｅｎ ｃ ｅｓ
电压 暂 降 的原 因及 改进 措 施
谢 广 志 ，王 力 ，李玉龙 ，张 瑾 （ 国 网天津静 海供 电有 限公 司 ，天津 静 海 ３ ０ １ ６ ０ ０ ）
变压 器通 电或负荷切换均会 引起 电压暂 降。 范 围应用 ，随着直 流配 电技术 的发展 ，特别 是直 流断路 器 、直 流保 护技术 的完 善 ，必 将成为 一种 发展趋 势。这 种供 电方 式可 以避 免一对 一治 理设备 的 “ 打补 丁”方式 的缺 点 ，形成 全厂 的协 同治理 ，也是一 种高性 价 比的治
方面供 电公司加强 电网设备运维 ，组织各 部门开展
设备精益化管理工作， 有效减少输变配电设备故障，努力 ｌ鍪
减少设 备故障引起的 电 压 暂降等 电能质量 问题 ，提供 优质 ｌ
不 同的供 电方 式在 电压 暂降时会有不 同的开关动作 ， 会造成不 同的暂 降范围 、暂 降深度 和持续时间 ； 不 同的变 压 器接线方 式和 接地 方式会造成高低压侧不 同的 电压暂降 传递方式 ； 单源双 线 、双源双 线、单母 线分段、双母线分
量 的 串联 补偿 装置 ，因其 良好 的动 态性 能和成 本上 的相 对优 势 ，ＤＶＲ被认 为是 目前 解决 电压 暂降 问题最 经济 、
缩短故 障清 除时间。速动后备保护是缩短故障清除时 间的少数有效方法之一 。通过缩小分级 区域的方法 、优化
最有 效 的定 制 电力 装置 。采用 交流 不 问断 电源 和直 流不 各种保护 时间定值 、做好级差配合 ，都可 以减少故障影响 间断 电源 是解 决控 制系 统供 电中断的有 效方法 ，同时也 范 围并快速切 除故 障，有效缩短 电压暂降持续时间 。 能有 效治 理 电压 暂降 ；采用基 于 直流供 电技术 的 电压 暂 压 暂降和 短时 中断。 需要说 明的是 ，电网侧措施虽然可以减少 电压暂降发
电压跌落分析与对策
允 许 波 动 范 围 是 一２ ％ ～ ＋３ ． ％ ； 单 相 电 源 模 ０ ７５ 其 块参数 为 ： 电压 ２ ０ Ｖ ， 动 范 围 是 １７—２ ４ Ｖ， 电 ３ 波 ８ ６ 即 源 电压 允 许 波 动 范 围是 一１ ％ ～ －１ ％ 。 ９ Ｉ５ － 可 见 ， 序 控 制 系 统 在 电 压 幅 值 下 降 大 于 ２ ％ 程 ０
及 生 产 的 人 员 多 。 电 压 跌 落 给 此 类 生 产 线 不 光 带 来
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原 料 浪 费 、 备 损 坏 ， 且 造 成 生 产 管 理 混 乱 及 很 大 设 而
的安全 隐患Байду номын сангаас。
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维普资讯
２ ０ 年 ４月 ０６
电ｅ ｔｃｌ ｑ ｉ 备 Ｅ ｃｒａ 设 ｍｅ ｔ ｌ 力 Ｅｕ ｉ ｐ ｎ
Ａ ｒ２ ０ ｐ． ０ ６
ＶＯ ． ＮＯ． Ｉ７ ４
第７卷 第 ４期
电 压 跌 落 分 析 与 对 策
金 钊， 刘 炳
（ 京 四方 清 能 电气 电子有 限公 司 ， 京 市 １０ ８ ） 北 北 ０ ０ ５
（ ２）ＶＬ ５ ０ Ｔ ０ ０系 列 欠 压 保 护 设 置 （ 直 流 电 容 电 即
压 ． 作 电 压 ） 表 １所 示 。 ． 动 如
表 １ ＷＬ ５ ０ Ｔ ０ ０系列欠压保护 设置
欠 压 保 护 动 作值 ／ Ｖ 设置 模 式
装 置 本 身 的 能 量 损 耗 不 是 恒 定 的 ， 以 同 样 的 外 部 所 电压 跌 落 情 况 ， 源 模 块 的 输 出 状 况 还 会 因 负 载 的 电 不 同 而 变 化 。 此 时 控 制 系 统 的 故 障 情 况 也 会 变 得 复杂。 西 门子 自动 化 控 制 模 块 是 生 产 过 程 控 制 中 的 常
配电网低电压产生原因与综合治理措施
配电网低电压产生原因与综合治理措施摘要：随着人们物质文化水平的不断提升，家家户户都使用上了新型家电等等，这种新型家电主要是以电作为启动能源的，这样一来，家家户户的用电量就会逐渐增加，尤其是夏季和冬季，用电量更是达到高峰，配电网的低电压问题就成了人们向电网公司客服抱怨的主要问题之一，因为这严重的影响了人们的日常生活，因此很有必要对这一问题进行系统的研究并提出解决方案，保证配电网的电压保持在正常的适用范围内，为人们的生活带来便利，提供更加合格的电能产品。
本文主要分析了 380 伏及以下配电网低电压产生的主要原因并根据实际情况的总结得出综合治理措施，希望会对以后的低电压治理问题带来一定的帮助，得出一定的灵感。
关键词：配电网；低电压；产生原因；治理措施在电力系统中，电压、频率和波形是保障用电质量的最关键的三个指标，其中电压指标又是保障电能使用的基础，只有保证电压在规定范围内，电能才可以稳定有效的供应，每家每户才可以连续不断的使用到电能。
低电压不仅仅造成的是用户不能稳定的使用到电，并且对于用电设备也会造成一定的损害，降低电器的使用寿命，影响设备的正常运转和操作，增加电网功率和电能的损耗，使得用户产生不必要的经济损失。
严重时还会对电力系统造成危害，影响供电设备的安全运行。
所以，就需要根据配电网的特点，分析造成配电网低电压的原因，保障设备的正常运行，为用户提供合格的电压，使得用户可以稳定用电。
1.低电压产生的原因1.1低电压的分类根据实践中用户存在的低电压现象，根据发生的时间以及持续的特点大致可分为，长期性低电压、短时性低电压和季节性低电压。
长期性低电压主要是指用户的低电压情况持续了3个月或者说是日负荷高峰低电压持续6个月以上的低电压现象；短时性低电压则是指农村由于临时性或者是周围工厂建筑用电负荷引起的低电压，不具有长期性和季节性低电压的特点的不规律低电压现象；季节性低电压现象主要是指在夏季或者是冬季，逢年过节时等具有周期性规律的低电压现象。
电压暂降治理措施
电压暂降治理措施
电压暂降是指供电电压在短时间内突然下降的现象。
以下是一些常见的电压暂降治理措施：
1. 安装不间断电源（UPS）：UPS 可以在市电发生电压暂降时，为关键设备提供备用电源，确保设备的正常运行。
2. 使用电压调节器：电压调节器可以稳定输入电压，减少电压暂降对设备的影响。
3. 改善供电质量：通过优化电网结构、提高供电可靠性等措施，减少电压暂降的发生。
4. 安装电能质量监测设备：实时监测电能质量，及时发现并解决电压暂降问题。
5. 采取故障保护措施：在设备中安装适当的故障保护装置，如熔断器、断路器等，以防止电压暂降引起的设备损坏。
6. 加强设备抗干扰能力：选择具有较强抗电压暂降能力的设备，或对设备进行改进，提高其对电压暂降的耐受性。
7. 优化用电管理：合理安排设备的运行时间，避免在电压暂降易发时段进行敏感操作。
8. 与供电部门沟通合作：及时向供电部门反映电压暂降问题，共同寻求解决方案。
需要根据具体情况选择合适的治理措施，以确保电力系统的稳定运行和设备的正常工作。
在实施治理措施之前，建议对电压暂降的原因进行详细分析，并结合实际需求和成本效益进行综合考虑。
配电系统电压跌落问题的分析
配电系统电压跌落问题的分析摘要：随着人们生活水平的提高，对于电力的需求也相对增高，针对于此我国电力企业必须不断完善及优化配电系统，如此才能保证配电系统能够符合当下人们的需求。
目前，我国配电系统在运行过程中存在电能波动等方面的问题。
因此，本文对引起电压跌落问题的具体原因进行分析，并相继提出解决此类问题的相关策略，为我国电力企业的持续发展提供相关依据。
关键词：配电系统；跌落问题；电压在配电系统中电能的质量交易，受到各种因素的干扰，其中较为常见的干扰因素主要分为暂态电能质量及稳态电能质量问题。
暂态电能质量问题的展现形式较为明显，此类问题可通过观察暂态使用过程中的时间及频谱的整体使用时间，实力问题的变动及变换时间相对较短且变换较为多样。
而导致配电系统存在安全隐患的主要原因即是这些变动，此类问题将一定程度上降低配电系统的安全性。
1.电压跌落问题在配电系统中，电压电路问题是较为常见问题之一，但此类问题一直无法得到有效的分析及研究。
与此同时，随着人们生活水平的提高，对于社会安全的需求也相继增高，配电企业若不及时提高，对于电压跌落问题的关注度，将一定程度上限制配电企业的持续发展。
目前，针对配电系统的电压跌落问题已经有了相关标准规范，具体为以下几个方面：在电压出现暂时中断的情况时，电力将无法实现有效供应，并且电压暂时中断问题，所需要的时间较长，具体为1.5个时间周期。
而电压跌落的具体定义相对繁琐，其主要只供电电压，在短时间内出现有效值下降的情况，并且最终的下降值已经低于电压的10%至90%左右，且时间相对较长，基本维持在10秒至1分钟以内。
若此类问题的时间已经超过1分钟，那么此类现象不应被称为电压暂时中断，其被定义为电压偏低。
配电设备的敏感程度与电压跌落所表现的危险程度有着较为密切的关系。
因为不同的设备在同一电压的压力之下皆会呈现出不同的感受力度。
因此，在实际的电力设备生产中。
应将设备的感受力度，作为基础进而制定出符合不同设备生产的敏感曲线。
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电压跌落及其治理 技术简介
姜齐荣
清华大学柔性输配电系统研究所
FACTS与大功率电力电子技术的应用满足电网发展，负荷增长以及对电能质量的新需求
主要内容
• 电能质量问题及电压跌落（暂降） • 电压跌落治理技术（SSTS/DVR/STATCOM) • 风电低电压穿越技术 • 电动机及变频器晃电治理 • 结论
2
3
主电路结构
Lf fa
fb a
fc
b
ca
cb cc
Cf
控制部分
SPWM脉冲 发生单元
ma
i i ca -
ca _ ref
K pi +
A相控制
K pv
+
kiv s
mc mb
B相控制
C相控制
馈线
Li
c
v - refA + 上层 v 控制 refB 单元 vrefC
第15页
大型并网光伏电站
光 伏 阵 列 ……
40
20
0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 Voltage[V]
第18页
电压跌落（sags）－最常见电能质量问题
• 定义：电压有效值降至额定值的10%-90%， 持续时间为0.5个周期至一分钟；
• 典型的电压跌落持续时间一个周波到一秒钟 的时间，通常持续几十毫秒至几百毫秒。
• 运行经济 – 不会因为新增装置而增加额外的运行费用；
动态电压调节技术是满足上述要求的最佳方案！！
第38页
风机内部解决方案-增加保护及耗能设备
第39页
风机低电压穿越技术－基于DVR的串补技术
Pgenerator
ωm
uo
uc
PDVR
Cf
Lf
Pgrid
io
us
Υ−Δ
y 无电压跌落时，晶闸管旁路；
y 电压跌落时，利用逆变器在晶闸管两边产生瞬时
电压跌落成为影响电力电子设备正常工作的主要 问题！
第25页
二、电压跌落的治理技术-局部解决方案
• 新建专用变电站：投资巨大，而且只能一定程度上 改善电压跌落，不能从根本上避免。
• UPS：能适应短时停电，用于小容量用户（<80100kW）；大容量时，投资大，占地大，损耗大， 运行维护费用大，极少应用。
第2页
一、我国的电能质量问题及电压跌落
• 工业负荷电能质量问题 -钢铁行业 -煤炭行业 -石化企业
• 电气化铁路的电能质量问题 • 新能源发电的电能质量问题 • 电压跌落问题的严重性
第3页
钢铁企业面临的电能质量问题
• 存在大量大型冲击性非线性负荷 – 感性负荷多－功率因数低 – 冲击性负荷－电压波动与闪变 – 电弧炉负荷－电压闪变，三相不平衡 – 非线性负荷－谐波干扰，规则和不规则 谐波
石化电网运行符合规范。
第7页
石化炼化企业电能质量危害
损耗增大， 降低设备
利用率
造造粒粒机机等等设设备备 停停工工，，大大量量废废
品品产产生生
干扰通信 信息通的
工作
控控制制计计算算机机重重启启 设设定定值值变变为为初初始始
值值
危害
裂裂解解装装置置停停工工，， 损损失失危危害害巨巨大大
影响继电保护 和自动装置的 工作和可靠性
第27页
动态电压调节装置DVR的基本工作原理
第28页
低压DVR 电气原理示意图
主要难点：
• 跌落快速检测与补偿
－ 响应速度小于5ms
• 能量优化控制
－ 降低直流储能容量及成本
• 串联装置要求极高的可靠性－
装置故障不能影响负荷
－采用电子、机械多重旁路保护及
高电磁兼容设计解决
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电压跌落的治理技术-装置内解决方案
A1Βιβλιοθήκη B1C1A27
B27
C27
链式结构－26
A2
B2
C2
A28
B28
C28
个链节；
A3
B3
C3
A29
B29
C29
• 采用三角接法；
• 响应速度10ms 以内
A26
B26
C26
A52
B52
C52
QF3
第34页
清华-南方电网等合作2009-2010年
东莞500KV变电站 ±200M-直挂35KV-STATCOM
三、风电低电压穿越技术
提高LVRT能力的可能途径 • 系统侧解决方案—专用升压变电站
– 减少电网干扰，不能从根本上解决
• 集电母线侧解决方案—HVDC Light、高压DVR
– HVDC Light 造价较高，运行费用高 – 高压DVR 技术难度较大
• 风机侧解决方案
– 目前主流方案，每台装总成本高
• 原因： -驱动电路在低压无法正常工作； -控制与保护电路在低压下无法正常工作 如何解决呢？ 1、高压或大容量设备采用UPS不合适； 2、驱动电路采用超级电容比较好； 3、控制与保护电路容量小可采用UPS/超级电容等。
第31页
驱动电路提高低电压穿越能力-超级电容
第32页
电压跌落的治理技术-系统级解决方案
¾ 电压偏差问题突出，作业面移动，供电距离越来越长，电压损 失大，偏差严重。
第6页
石化炼化企业电能质量问题
• 频率问题-小电网脱离大电网形成孤网引起
-加强主网构架、选择合理运行方式，电源必须符合N-1校 核，避免孤网运行。
-三级频率保护装置应相互配合，当小电网形成孤网时能确保 其内部频率稳定，符合稳定性的三道防线要求。
A相风机电流；
第42页
四、电动机及变频器晃电治理
• 分批自起动技术 • 采用专门的抗晃电交流接触器 ：电压降到接触器
维持电压以下时，控制模块开始工作，以储能释放 的形式保持接触器继续吸合。
• TPM-MD延时节能模块 • 节能型交流接触器 • 动力UPS（MUPS）：成本高 • 带储能的DVR装置
– 国内：电压跌落造成大量损失，每次跌落带来的直接损失 少则几万元，多的达上百万元。如芯片厂，风电场停运
– 电压跌落直接影响军事、航天、社会活动等。 第20页
一次电源波动可能造成的巨大经济损失
纺织工业
光学工业 玻璃工业
包括一些化工生产过程
具有特殊过程工业
半导体工业
$M=百万美元
第21页
计算机及信息设备安全运行电压图
• 风机内部解决方案
-- 风机改造，如增加保护等，对已有机组实现难度较大。
第37页
风机侧LVRT装置的基本要求
• 快速响应 – 需要在电网发生故障造成电压跌落的瞬间进行电压 调节，保证风机不受低电压的影响； – 电网恢复后迅速恢复风机的正常运行；
• 安全性高 – 不会因为增加装置影响风机的正常运行
反向电压，强制关断（2ms）
第40页
LVRT-DVR装置-690V/750kW
安装后柜体前后的布置图
LVRT-DVR装置厂内外观
41
第41页
达茂现场LVRT-DVR测试结果
风机带载测试，ABC三相间短路故障，电压跌落至20%，跌落时间625ms
测试条件：风机电流641A，功率726KW
红色曲线： A相风机定子端电压；黄色曲线： A相系统侧电压42；蓝色曲线：
• 静态转换开关SSTS；飞轮、超导等储能型动态补偿装 置；动态电压调节装置DVR
• 无论从适应能力、响应速度、综合成本等经济技术 角度，还是从国外的实际应用情况看，DVR都是治 理电压跌落的首选方案之一。
第26页
固态切换开关
关键：SW1与SW2需具备快速断开的能力 特殊设计或爆炸式开关，5ms断开
第43页
石化企业电动机晃电治理方案-超级电容DVR
• 要求电压低至0时仍能保证电动机工作，持续2s。
第44页
基于超级电容的DVR装置
第45页
基于超级电容的DVR装置图片-实验装置20kVA
第46页
通用变频器的电压跌落治理 • 通用变频器
汇
逆变器
流
逆变器
器
……
逆变器
第16页
功率波动与谐波问题
第17页
光伏发电直流电压与稳定性的关系
Power[kW]
120
T=25°C
G=1000W/m2
100
80
dP/dV>0 unstable
60
Maximum Power Point
dP/dV<0 stable
电压跌落成为影响 光伏电站正常运行 的关键因素之一!
焦作某煤矿6kV/2100kW矿井提升机各工作阶段有功无功测量结果
第5页
煤矿供电系统电能质量问题（2）
• 大型异步电机类负荷
¾ 主排水泵、皮带传送设备等为大型异步电机类负荷，无功需求 大，功率因数低。
¾ 启动电流冲击造成电压跌落，影响其它设备的工作。
• 井下长线输送
¾ 井下电网线路长，大容量用电设备位于供电线路末端，用电负 荷大，长期低功率因数运行，线路损耗大。
第22页
IBM的研究结果
第23页
每次电能质量事件造成的损失－摘自
“European Power Quality Survey-2008”
第24页
新型电力电子装置对电压暂降很敏感
• 电力电子装置的控制保护系统对电压跌落非常 敏感，常常引起装置跳闸；
• 电力电子开关元件如IGBT、IGCT等的驱动， 如果采用自取电，电压跌落将导致IGBT闭锁、 IGCT故障。 -链式STATCOM装置电压跌落时会闭锁。 -轻型直流呢？