电压波动与闪变
经常被混淆的电压波动与电压闪变
经常被混淆的电压波动与电压闪变
电压闪变与波动，两个形影不离的兄弟，经常一起出现在我们的视野中。
闪变外向，我们可以从外表觉察到它的变化，而波动则偏内向，心理活动丰富。
除此以外，它们之间还有什幺不同之处呢？
一、电压波动的概念及计算方式
电压波动是指电网内电压有规则的变动，或是变化幅度倍数在0.9~1间的
随机变化。
电压波动可以通过电压方均根值曲线来描述，电压变动d和电压电压变动频度r则是衡量电压波动大小和快慢的指标。
电压波动d的定义表
达式为
二、电压闪变的概念及计算方式
闪变是人眼对灯光亮度变化所引起刺激的不稳定感。
即，人对亮度变化的不适感。
闪变严重度则由UIE-IEC闪变测量方法定义，以参数、评估闪变烦扰强度。
其中，短闪变是衡量短时间（目前若干分钟）内闪变强弱的一个统计量值，基本记录周期为10min；长闪变则由短时间闪变值推算出，反映长时间（若
干小时）闪变强弱的量值，其基本记录周期为2h。
根据IEC 61000-4-5:1996制造的IEC闪变测试仪是目前国际上通用的测量闪变的仪器，其简化原理框图如图1所示。
图1 闪变测试仪简化原理框图
“平方一阶滤波”输出的反映了人的视觉对电压波动瞬时闪变感觉水平，进。
电压波动与闪变
配电网闪变监测：EN50160
IEC61000-3-11:2000。
对额定电流为16A至75A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪变的限制
中、低压电网(35kV以下)的闪变限制标准：EN50160:1999。 中、高压电网(35kV以上)的闪变技术报告：IEC61000-3-7。
电压源 闪变仪
EUT 被测设备
或电压幅值不超过0.9～1.1的一系列随机变化。
闪变：人眼对照度波动的一种主观感觉。
如果电压幅值变化达到0.5%，每秒钟6到8次，将引起明显的闪变。 闪变算法：由IEC61000-4-15标准定义。由统计学上的“灯－眼－脑”模 型计算，该模型反映了大多数人如何受闪烁的白炽灯影响。 波动与闪变测量的分类范围：电压有效值的变动范围在±10%之内。
起重机：配电网电压波动与闪变
基本测量：
Pst：10分钟短时闪变。1.0的读数将引起50%的人能感觉到的闪变。 Plt：2小时长时间闪变的统计描述。
F430：提供瞬时闪变(PF5)的趋势图
通过比较瞬时闪变(PF5)的趋势与电压、电流有效 值趋势的关系，可以查明导致闪变现象的电压事件。 电弧炉：配电网电压波动与闪变
● 电压波动与闪变并不会影响电气设备(如计算机及控制设备、电动机等)的正常工作。 但其引发的照明灯光闪烁现象，可能会刺激人的视感神经。
2 电气测量技术基础知识与应用 2007年9月
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电压波动与闪变：测量内容与限值
测量项目(IEC61000-4-15)
[电压变动] •Dc：相对的稳态电压变动 •Dmax：最大相对电压变动 •d(t)：相对的电压变动 [闪变] •Pst：短时间闪变，观测时间为10分钟。 •Plt：长时间闪变值，观测时间为2小时。 由12个短时闪变值 “Pst”来计算。
电力系统中的电压波动与闪变分析
电力系统中的电压波动与闪变分析随着社会的发展和人们对电能的需求日益增长，电力系统的稳定运行成为当代社会的关键问题之一。
在电力系统中，电压波动和闪变是影响电网质量的两个重要指标。
本文将从发生原因、影响和监测方法等方面，对电压波动和闪变进行深入分析。
一、电压波动的发生原因及其对电力系统的影响电压波动是指电网的电压值在一段时间内发生周期性变化或剧烈变化的现象。
其主要原因可以归结为负载变化、电源设备故障、电网故障以及不良的电能质量等。
其中，负载变化包括电力系统内部负载波动和连接到电网中的各种设备的负载波动。
电源设备故障主要指发电机、变压器等电力系统核心设备的故障导致的电压波动。
而电网故障则是由于输电线路、开关设备等发生故障造成的。
电压波动对电力系统的影响是多方面的。
首先，电压波动会引起设备工作的不稳定，甚至会导致设备的损坏。
其次，电压波动还会对电力系统内的其他设备产生连锁反应，从而引发更大范围的故障，严重影响电网的安全稳定运行。
此外，电压波动还会对用户的电子设备产生不利影响，如导致计算机死机、数据丢失等。
二、电压闪变的发生原因及其对电力系统的影响电压闪变是指电网的电压在短时间内发生剧烈变化的现象，其主要原因包括突然的负载变化、电源故障、电弧炉、电动机启动等。
与电压波动相比，电压闪变对系统的影响更为剧烈。
电压闪变对电力系统的影响主要体现在以下几个方面。
首先，电压闪变会导致设备的故障和损坏，尤其是对于对电压波动和闪变较为敏感的设备，如电子设备和精密仪器。
其次，电压闪变还会造成系统负荷的不稳定，从而影响到电网的供需平衡，甚至引发不对称工作，导致更大的电力系统故障。
三、电压波动和闪变的监测方法和解决方案为了确保电力系统的稳定运行，减少电压波动和闪变对设备和用户的负面影响，需要采用科学的监测方法和相应的解决方案。
1.监测方法目前，常用的电压波动和闪变监测方法包括采用数字记录仪、负载模拟法和数学建模等。
数字记录仪是一种高精度的仪器设备，能够实时记录电压的变化情况，并生成相应的波形图和统计图，以供后续分析和处理。
电压波动和闪变的检测与控制方法
电压波动和闪变的检测与控制方法
电压波动和闪变是电力系统中常见的问题，它们会对电力设备的安全性、可靠性和稳定性产生负面影响。
因此，电力系统必须实时检测和控制电压波动和闪变。
电压波动通常是由于电力系统中的突发负荷变化、电视机和电脑等电子设备的开关操作以及闪电等原因引起的。
为了检测电压波动，可以利用电压监测器、数字示波器和功率负载分析仪等设备。
一旦检测到电压波动，应立即采取措施，例如降低负载、调整发电机输出等。
闪变是一种短暂的电压波动，通常由于电力系统中的负载变化、电子设备的开关操作以及风力发电机等新能源设备的变化引起的。
为了检测闪变，可以利用闪变监测器和数字示波器等设备。
在闪变发生时，应采取措施，例如降低负载、调整发电机输出等，以减轻其对电力设备的损害。
总之，电压波动和闪变的检测与控制对电力系统的安全和可靠运行至关重要。
需要采用科学、有效的检测和控制方法，以保障电力设备的正常运行和延长其使用寿命。
- 1 -。
如何区分电压波动与电压闪变
如何区分电压波动与电压闪变电压闪变与波动，两个形影不离的兄弟，经常一起出现在我们的视野中。
闪变外向，我们可以从外表觉察到它的变化，而波动则偏内向，心理活动丰富。
除此以外，它们之间还有什么不同之处呢？一、电压波动的概念及计算方式电压波动是指电网内电压有规则的变动，或是变化幅度倍数在0.9~1间的随机变化。
电压波动可以通过电压方均根值曲线)t (U 来描述，电压变动d 和电压电压变动频度r 则是衡量电压波动大小和快慢的指标。
电压波动d 的定义表达式为%100d ⨯∆=N U U 二、电压闪变的概念及计算方式闪变是人眼对灯光亮度变化所引起刺激的不稳定感。
即，人对亮度变化的不适感。
闪变严重度则由UIE-IEC 闪变测量方法定义，以参数）（st P 、）（lt P 评估闪变烦扰强度。
其中，短闪变）（st P 是衡量短时间（目前若干分钟）内闪变强弱的一个统计量值，基本记录周期为10min ；长闪变）（lt P 则由短时间闪变值）（st P 推算出，反映长时间（若干小时）闪变强弱的量值，其基本记录周期为2h 。
根据IEC 61000-4-5:1996制造的IEC 闪变测试仪是目前国际上通用的测量闪变的仪器，其简化原理框图如图1所示。
图1 闪变测试仪简化原理框图“平方一阶滤波”输出的）（t S 反映了人的视觉对电压波动瞬时闪变感觉水平，进入“在线统计评价的）（t S 值是使用积累概率函数CPF 的方法进行分析（具体见GBT 12326-2008 电能质量电压波动和闪变），如图2所示，做出CPF 曲线。
图2 CPF 曲线由CPF 曲线获得短时间闪变值5010311.0st 08.028.00657.00525.00314.0P P P P P P ++++=，1.0P 、1P 、3P 、10P 、50P 分别为CPF 曲线上等于0.1%、1%、3%、10%、50%时间的）（t S 值。
长时间闪变严重度的观测时间为T short 的整数倍N ，N=12，观测时间为2h ，由12个短时间闪变严重度值（）（st P ）计算， =lt P 31i 3sti 1∑=N N P三 、动和闪变的危害表现在以下五点：● 照明灯光闪烁，引起人的视觉不适和疲劳，影响工效；●电视机画面亮度变化，垂直和水平幅度摇动；● 电动机转速不均匀，影响产品质量；● 使电子仪器、电子计算机、自动控制设备等工作不正常；● 影响对电压波动较敏感的工艺或试验结果。
电压波动和闪变
电能质量电压波动和闪变Power quality—Voltage fluctuation and flickerGB12326—2000代替GB12326—1990前言本标准是电能质量系列标准之一，目前已制定颁布的电能质量系列国家标准有：《供电电压允许偏差》（GB 12325—1990）；《电压允许波动和闪变》（GB 12326—1990）；《公用电网谐波》（GB/T 14549—1993）；《三相电压允许不平衡度》（GB/T 15543—1995）和《电力系统频率允许偏差》（GB/T 15945—1995）。
本标准参考了国际电工委员会（IEC）电磁兼容（EMC）标准IEC 61000-3-7等（见参考资料），对国标GB 12326—1990进行了全面的修订。
和GB 12326—1990相比，这次修订的主要内容有：1）将系统电压按高压（HV）、中压（MV）和低压（LV）划分，分别规定了相关的限值，以及对用户指标的分配原则。
2）将国标中闪变指标由引用日本ΔV10改为IEC的短时间闪变P st和长时间闪变P lt 指标，以和国际标准接轨，并符合中国国情。
3）将电压波（变）动限值和变动频度相关联，使标准对此指标的规定更切合实际波动负荷对电网的干扰影响。
4）将原标准中以电压波（变）动为主，改为以闪变值为主（原标准中ΔV10均为推荐值），以和国际标准相对应。
5）对于单个用户闪变允许指标按其协议容量占总供电容量的比例分配，并根据产生干扰量及系统情况分三级处理（原标准中无此内容），既使指标分配较合理，又便于实际执行。
6）引入了闪变叠加、传递等计算公式，高压系统中供电容量的确定方法以及电压变动的计算和闪变的评估等内容，并给出一些典型的实例分析。
7）对IEC 61000-4-15规定的闪变测量仪作了介绍，并作为标准的附录A，以利于测量仪器的统一。
8）整个标准按国标GB/T1.1和GB/T1.2有关规定作编写。
原标准名称的引导要素“电能质量”英译为“Power quality of electric energy supply”改为国际上通用的“Power quality”，并将本标准名称改为《电能质量电压波动和闪变》。
电压波动和闪变
对国家相关电能质量标准的理解与综述1 电压波动和闪变范围本标准适用于交流50Hz 电力系统正常运行方式下，由波动负荷引起的公共连接点电压的快速变动及由此可能引起人对灯光闪烁明显感觉的场合。
1.1 定义：（1）电压波动（voltage fluctuation ）电压方均根值（有效值）一系列的变动或连续的改变（2）电压方均根值曲线R.M.S. voltage shapeU （t ）每半个基波电压周期方均跟值（有效值）的时间函数（3）电压变动relative voltage changed电压方均根值曲线上相邻两个极值电压之差，以系统标称电压的百分数表示。
（4）电压变动频度rate of occurrence of voltage changesr单位时间内电压变动的次数（电压由大到小或由小到大各算一次变动）。
不同方向的若干次变动，如间隔时间小于30ms ，则算一次变动。
1.2电压波动的测量和估算电压波动可以通过电压方均根值曲线U （t ）来描述，电压变动d 和电压变动频度r 则是衡量电压波动大小和快慢的指标。
电压变动d 的定义表达式为： %100⨯∆=NU U d 式中：△U----电压方均根值曲线上相邻两个极值电压之差。
U N ----系统标称电压。
当电压变动频度较低且具有周期性时，可通过电压方均根值曲线U （t ）的测量，对电压波动进行评估。
单次电压变动可通过系统和负荷参数进行估算。
当已知三相负荷的有功功率和无功功率的变化率分别为△P i 、 △Q i 时，可用下式计算： %1002⨯∆+∆=Ni L i L U Q X P R d 式中R L 、X L 分别为电网阻抗的电阻电抗分量。
在高压电网中，一般X L ＞＞ R L 则式中：S SC ---考察点（一般为PCC ）在正常较小方式下的短路容量。
在无功功率的变化量为主要成分时（例如大容量电动机启动），可采用以下两式进行粗略估算对于平衡的三相负荷：%100⨯∆≈sci S S d 式中：△S i ---三相负荷的变化量。
电压波动与闪变
电压波动与闪变电压波动与闪变一、电压波动与闪变的定义电压波动就是电压均方根值一系列相对快速变动或连续改变的现象，其变化周期大于工频周期（20ms）。
电压波动造成灯光照度不稳定（灯光闪烁）的人眼视感反应称为闪变，换言之，闪变反映了电压波动引起的灯光闪烁对人视感产生的影响；电压闪变是电压波动引起的结果，它不属于电磁现象。
电压闪变与常见的电压波动不同。
（1）电压闪变是指电压形上一种快速的上升及下降，而波动指电压的有效值以低于工频的频率快速或连续变动。
（2）闪变的特点是超高压、瞬时态及高频次。
如果直观地从波形上理解，电压的波动可以造成波形的畸变、不对称，相邻峰值的变化等，但波形曲线是光滑连续的，而闪变更主要的是造成波形的毛刺及间断。
二、电压波动与闪变的检测方法由于电压波动是电压有效值的快速变动，它的波形是工频电压的调幅波。
因此，闪变测试首先是通过检波的方法将波动信号从工频电压中分离出来。
目前国内外电压波动的检测方法有三种，即平方检测、整流检测和有效值检测。
对三种检测方法，论文予以分析、比较，最终确定选用平方检测法的改进法，即本文采用同步电压和小波多分辨率分析检测电压闪变信号。
并对小波分解和同步检波对波动信号的检测文中加以说明。
常用的几种闪变仪中电压波动的检测方法，可归结为由上式解调出调幅波v = mcos ?t，介绍如下。
2.1 平方检波法IEC 推荐的闪变仪采用平方检测方法，即由u (t)、u (t)2和v (t)的波形图例，如图3－1 所示。
经过0.05~35Hz 的带通滤波器滤去直流分量和工频及以上的频率分量，便可以检测出调幅波即电压波动分量，其输出2.2 整流检波法英国ERA 闪变仪采用整流检测的方法。
图3-2（a）所示的电压u ( t )经过整流的波形g ( t )如图3-2(c)所示。
理论上，将g(t)可看成u(t)乘以幅值为±1、频率为工频的矩形波p(t)。
p(t)的波形图如图3-2(b)所示。
电压波动和闪变 标准
电压波动和闪变标准电压波动和闪变。
电压波动和闪变是电力系统中常见的问题，它们对电力设备和系统的安全稳定运行造成了严重影响。
电压波动是指电压在短时间内发生的周期性变化，而电压闪变则是指电压在短时间内突然发生的大幅度变化。
本文将对电压波动和闪变进行详细介绍，并探讨其标准化管理方法。
首先，电压波动和闪变的产生原因有很多，主要包括电力系统负荷突变、电动机启动、电弧炉工作、电力电子设备开关等。
这些因素都可能导致电压波动和闪变的发生，从而影响电力设备的正常运行。
因此，对电压波动和闪变进行有效管理至关重要。
其次，针对电压波动和闪变的管理，国际上已经建立了一系列的标准和规范。
例如，国际电工委员会（IEC）发布了IEC 61000-4-30标准，对电压波动和闪变进行了详细描述，并提出了相应的测量方法和限值要求。
此外，国家标准化管理委员会（GB/T）也发布了GB/T 12325-2008《电力系统电压波动和闪变测量与评估技术规范》，对国内电力系统中电压波动和闪变的管理提出了具体要求。
在实际应用中，针对电压波动和闪变问题，可以采取一系列的技术手段进行管理和控制。
例如，可以通过安装电压稳定器、滤波器、电容器等设备来减小电压波动和闪变的影响。
此外，对电力系统中的故障设备和设备工作状态进行定期检测和维护，也可以有效减少电压波动和闪变的发生。
综上所述，电压波动和闪变是电力系统中常见的问题，对电力设备和系统的安全稳定运行造成了严重影响。
针对这一问题，国际上已经建立了一系列的标准和规范，并提出了相应的管理和控制方法。
在实际应用中，可以通过技术手段和定期维护来减小电压波动和闪变的影响，保障电力系统的安全稳定运行。
希望本文能够对电压波动和闪变问题有所启发，促进电力系统的安全稳定运行。
电压波动及闪变原因
电压波动及闪变原因
一般出现这种情况，可以从以下几方面分析：
1.电压波动与闪变形成的原因
（1）用电设备具有冲击负荷或波动负荷，如电弧炉、炼钢炉、轧钢机、电焊机、轨道交通、电气化铁路、以及短路试验负荷等。
（2）系统发生短路故障，引起电网波动和闪变。
（3）系统设备自动投切时产生操作波的影响，如备用电源自动投切、自动重合闸动作等。
（4）系统遭受雷击引起的电网电压波动等。
2.电压波动与闪变存在的影响
电压闪变主要是表征人眼对灯闪主观感觉的参数。
它一般是由开关动作或与系统的短路容量相比出现足够大的负荷变动引起的。
有些电压波动尽管在正常的电压变化限度以内，但可能产生10Hz左右照明闪烁、干扰计算机等电压敏感型电子设备和仪器的正常运行。
电压波动和闪变大多产生于配电系统，并通过配电变压器传递到低压侧的用户电源端。
产生电压波动和闪变的主要原因是工业用电负荷，如电弧炉、电焊机的运行和电容器投切等，都可能产生快速的电压变化。
电压波动与谐波的产生有类似的物理原因，如冲击性负荷的非线性特性、规则或不规则的分合闸操纵等。
使非线性的交变负荷电流在与频率有依赖关系的电网阻抗上造成电网的电压波动。
对电压波动与闪变的影响，首选的解决办法是采用电力电子技术，用快速无功补偿器消除电源的闪变，使电压中工频以外的分量降低。
3.建议高压设备试验及安装电压监测仪，以便分析出具体原因。
山东佳迅电气工程有限公司
2014.6。
电压波动和闪变标准
电压波动和闪变标准
电压波动和闪变是指电力系统中电压的快速变化和短时间的波动现象。
这些现象通常由于电力系统中的突然负载变化或故障引起。
电压波动可以导致设备的误动作、速度变化或停机，对电力设备和生产过程造成破坏或中断。
电压波动标准的目的是规定电压波动的限值，以保护设备免受电压波动的影响。
闪变是指电压短时间的波动，通常是周期性的。
闪变会导致光源的亮度变化，可能对灯光、显示屏等灵敏设备造成不适或影响观察效果。
闪变标准的目的是规定闪变的限值，以保证人眼对闪光的舒适性和安全性。
国际电工委员会（IEC）和国际电信联盟（ITU）制定了一系
列电压波动和闪变的标准，如IEC 61000-2-8和ITU-T G.1010。
这些标准根据电力系统的不同类型和应用需求，规定了电压波动和闪变的限值，以供电力公司和设备制造商参考和遵守。
电压波动和闪变
5.4 电压波动和闪变的产生和抑制
二、电压波动的抑制
国外抑制电压波动的装置
（1）高压TSC无功补偿装置
对于轧机、碎石机、锯木机和电阻焊机等波动性负荷，为了减少无功功 率冲击引起的电压波动，国内外普遍应用了晶闸管投切电容器（TSC）无 功补偿装置。TSC具有快速响应性、可频繁动作性和分相补偿能力，故可 有效地抑制这些负荷所引起的电压波动问题，起到改善电能质量的作用。 TSC生产制造，国外知名的电气厂商如ABB、GE、SIEMENS等。 大容量高压TSC无功补偿装置，在20世纪80年代后期已在国外电力系 统中得到了商业化运行。 目前，我国中高压输配电网中，无功和电压的实时、动态补偿和自动 调节技术还相对落后，也缺乏有效解决中高压配电网中电能质量的技术手 段，因此高压TSC装置具有很大的推广应用价值。
5.4 电压波动和闪变的产生和抑制
二、电压波动的抑制 主要补偿装置的分析比较
（3）动态电压恢复期（DVR）
逆变器采用3个单相结构，目的是为 了更灵活的对三相电压和电流进行 控制，并提供对系统电压不对称情 况下的补偿。
5.4 电压波动和闪变的产生和抑制
二、电压波动的抑制 主要补偿装置的分析比较
（4）统一电能质量控制器（UPFC）
5.4 电压波动和闪变的产生和抑制
（4）统一电能质量控制器（UPFC）
usa usb usc
* A *
uca N2 uca N1 * B * ucb ucc ucb
* C *
uLa uLb uLc
isa isb isc
* ica
ila ilb
* icb
非线性 负载
5.4 电压波动和闪变的产生和抑制
二、电压波动的抑制
电压波动和闪变
电压波动： 冲击性负荷变化引起的、明显偏离额定 值的快速电压变动。电压波动值用一系列电压有效 值的相邻两个极值之差的百分数来表示。
闪变：灯光照度不稳定造成的视感。
闪变觉察率F（%） 式中，A：没有觉察的人数，B：略有觉察的人数， C：有明显觉察的人数，D：难以忍受的人数。
规定闪变觉察率F=50%为瞬时闪变视感度的衡量单位，对应的S=1为 觉察单位。换言之，若S>1为闪变不允许值 。
电压波动和闪变产生的原因及危害
原因：电弧炉、轧机等大功率且快速波动 性负荷的应用引起的。 危害：电压波动会影响工业生产、居民生 活等，而闪变会引发视觉疲劳、偏头痛， 引发错觉等。
电压质量的三个指标
电压质量的三个指标电压质量是指电力系统中电压的稳定性和纯度程度，它直接影响着电力设备的运行和电能的质量。
为了评估电压质量，通常采用三个指标：电压波动、电压闪变和谐波含量。
本文将详细介绍这三个指标的定义、计算方法和影响因素。
一、电压波动电压波动是指电网电压在短时间内的变化幅度，也称为电压变化率。
它通常由电压波动的最大值和最小值来表示。
电压波动的计算公式如下：电压波动（%）=（电压最大值-电压最小值）/电压平均值×100% 电压波动的单位为百分比，常用的最大允许值为10%。
当电压波动超过10%时，将会对电力设备产生不稳定的影响，导致电力设备的故障率增加，从而影响电力系统的可靠性。
电压波动的影响因素主要有三个：电力负载的变化、电力设备的故障和电力系统的故障。
其中，电力负载的变化是最主要的影响因素。
当电力负载突然增加或减少时，电网的电压波动将明显增加。
二、电压闪变电压闪变是指电网电压在短时间内出现的瞬时变化，它通常由电压闪变的最大值和最小值来表示。
电压闪变的计算公式如下：电压闪变（Pu）=（∑(vi-T)）//T其中，vi表示电压的瞬时值，T表示电压瞬时值的采样周期。
电压闪变的单位为Pu（Per Unit），常用的最大允许值为1.0Pu。
当电压闪变超过1.0Pu时，将会对电力设备产生不稳定的影响，导致电力设备的故障率增加，从而影响电力系统的可靠性。
电压闪变的影响因素主要有三个：电力负载的变化、电力设备的故障和电力系统的故障。
其中，电力负载的变化是最主要的影响因素。
当电力负载突然增加或减少时，电网的电压闪变将明显增加。
三、谐波含量谐波含量是指电网中除了基波外的各次谐波电压的电压值与基波电压值之比，它通常由谐波含量的总畸变率来表示。
谐波含量的计算公式如下：THD（Total Harmonic Distortion）=（∑i=2n（Vi/V1））/×100% 其中，Vi表示第i次谐波电压的电压值，V1表示基波电压的电压值，n表示谐波次数。
电压波动和闪变
对国家相关电能质量标准的理解与综述1 电压波动和闪变范围本标准适用于交流50Hz 电力系统正常运行方式下，由波动负荷引起的公共连接点电压的快速变动及由此可能引起人对灯光闪烁明显感觉的场合。
1.1 定义：（1）电压波动（voltage fluctuation ）电压方均根值（有效值）一系列的变动或连续的改变（2）电压方均根值曲线R.M.S. voltage shapeU （t ）每半个基波电压周期方均跟值（有效值）的时间函数（3）电压变动relative voltage changed电压方均根值曲线上相邻两个极值电压之差，以系统标称电压的百分数表示。
（4）电压变动频度rate of occurrence of voltage changesr单位时间内电压变动的次数（电压由大到小或由小到大各算一次变动）。
不同方向的若干次变动，如间隔时间小于30ms ，则算一次变动。
1.2电压波动的测量和估算电压波动可以通过电压方均根值曲线U （t ）来描述，电压变动d 和电压变动频度r 则是衡量电压波动大小和快慢的指标。
电压变动d 的定义表达式为： %100⨯∆=NU U d 式中：△U----电压方均根值曲线上相邻两个极值电压之差。
U N ----系统标称电压。
当电压变动频度较低且具有周期性时，可通过电压方均根值曲线U （t ）的测量，对电压波动进行评估。
单次电压变动可通过系统和负荷参数进行估算。
当已知三相负荷的有功功率和无功功率的变化率分别为△P i 、 △Q i 时，可用下式计算： %1002⨯∆+∆=Ni L i L U Q X P R d 式中R L 、X L 分别为电网阻抗的电阻电抗分量。
在高压电网中，一般X L ＞＞ R L 则式中：S SC ---考察点（一般为PCC ）在正常较小方式下的短路容量。
在无功功率的变化量为主要成分时（例如大容量电动机启动），可采用以下两式进行粗略估算对于平衡的三相负荷：%100⨯∆≈sci S S d 式中：△S i ---三相负荷的变化量。
电压波动与闪变
电压波动与闪变一、电压波动与闪变的定义电压波动就是电压均方根值一系列相对快速变动或连续改变的现象，其变化周期大于工频周期（20ms）。
电压波动造成灯光照度不稳定（灯光闪烁）的人眼视感反应称为闪变，换言之，闪变反映了电压波动引起的灯光闪烁对人视感产生的影响；电压闪变是电压波动引起的结果，它不属于电磁现象。
电压闪变与常见的电压波动不同。
（1）电压闪变是指电压形上一种快速的上升及下降，而波动指电压的有效值以低于工频的频率快速或连续变动。
（2）闪变的特点是超高压、瞬时态及高频次。
如果直观地从波形上理解，电压的波动可以造成波形的畸变、不对称，相邻峰值的变化等，但波形曲线是光滑连续的，而闪变更主要的是造成波形的毛刺及间断。
二、电压波动与闪变的检测方法由于电压波动是电压有效值的快速变动，它的波形是工频电压的调幅波。
因此，闪变测试首先是通过检波的方法将波动信号从工频电压中分离出来。
目前国内外电压波动的检测方法有三种，即平方检测、整流检测和有效值检测。
对三种检测方法，论文予以分析、比较，最终确定选用平方检测法的改进法，即本文采用同步电压和小波多分辨率分析检测电压闪变信号。
并对小波分解和同步检波对波动信号的检测文中加以说明。
常用的几种闪变仪中电压波动的检测方法，可归结为由上式解调出调幅波v = mcos Ωt，介绍如下。
2.1 平方检波法IEC 推荐的闪变仪采用平方检测方法，即由u (t)、u (t)2和v (t)的波形图例，如图3－1 所示。
经过0.05~35Hz 的带通滤波器滤去直流分量和工频及以上的频率分量，便可以检测出调幅波即电压波动分量，其输出2.2 整流检波法英国ERA 闪变仪采用整流检测的方法。
图3-2（a）所示的电压u ( t )经过整流的波形g ( t )如图3-2(c)所示。
理论上，将g(t)可看成u(t)乘以幅值为±1、频率为工频的矩形波p(t)。
p(t)的波形图如图3-2(b)所示。
第四章电压波动与闪变
dc U C 100% UN
U d 100% UN
◆ ◆
相对动态电压变动值 相对最大电压变动值
dd
d max
U max 100% UN
▲
根据变动规律与特点（快慢、大小、频次和持续时间）又作如下分类：
电压变动细化分类图
电压变动
稳态电压变动
相对缓慢变化，10min平均
电压变动值计算
在电能质量标准中，通常以标称电压的相对百分 数来表示电压变动值，即
U1 U 2 U d (%) 100 100(%) UN UN
电压标称值
稳态电压 变动值
最大电压 变动值
UN
动态电压 变动值
电压方均根值 采样序列
电压变动的分类及类型介绍
3. 电压变动的细划分类
v 0
RMS的调幅波电压v
t
（b）调幅波变化曲线 图4-3 电压波动示意图
低频（10Hz）正弦调幅波的变化
u
50Hz工频载波
ΔU 0
10Hz正弦调幅波
tt
（a）电压波动调制示意图 v d 0 想象中的零轴 （b）正弦调幅波电压波形 图4-4 波动电压对工频电压的调制 tt
4、电压波动的频度（频次）
r ( h 1 )
r (h 1 ) r (h 1 )
LV、MV 2 1.25
HV 1.5 1
r≤1 r≤10
10＜ r≤100 100＜ r≤1000
3
闪变概念与定义
1. 基本定义
电压波动会引起部分电气设备不能正常工作。 一般来说，对电子计算机和控制设备不需要特别去 关注，而在商用和民用建筑的照明设备中，白炽灯 占有相当大的数量，电压的波动会造成白炽灯光明 显闪烁，严重时使人眼难以忍受，为此，选白炽灯 的工况作为判断电压波动值是否能被接受的依据。 由电压波动造成灯光的闪烁，其专业术语称之为 闪变（有时也称为电压闪变Voltage Flicker）。
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二、一对间谐波对电压波动的影响
左图是电压基波频率 50HZ，有效值为 70.721V，低频次间谐 波频率为55HZ，相对 幅值均为3%时的波形。 通过左图，可知当其 间谐波频率接近奇数 次倍数的谐波时，其 波形包络线在正负两 个方向上同时膨胀或 缩减。
sin I 11 U X1
TCR中的无功控制
间谐波对电压波动影响
一、单个间谐波对电压有效值的影响
ΔU -------电压波动有效值; U--------间谐波成分幅值; m------- 间谐波相对幅值; fI--------基波频率；fIH--------间谐波频率
单个间谐波对电压有效值的影响
电压波动与闪变概述
二、闪变觉察率F 依据IEC推荐的实验条件，采用不同波形、频 率、幅值的调幅波并以工频电压为载波向工频 230V、60W白炽灯供电照明，闪变觉察率为
式中 A——没有觉察的人数；B——略有觉察的人数；
C——有明显觉察的人数；D——难以忍受的人数。
电压波动与闪变概述
闪变觉察率超过50％，则说明半数以上的实验观察者 对电压波动有明显的或难以忍受的视觉反映。 三、瞬时闪变视感度S（t） 为反映人的瞬时闪变感觉水平，用闪变强弱的瞬时值 随时间变化来描述，即瞬时闪变视感度S（t）。它是电压 波动的频度、波形、大小等综合作用的结果，其随时间变 化的曲线是对闪变评估衡量的依据。 通常规定闪变觉察率F＝50%为瞬时闪变视感度的衡 量单位，对应的称之为S（t）＝1觉察单位。 若s（t）＞1觉察单位，说明实验观察者中有更多的 人对灯光闪烁有明显感觉，则规定为对应闪变不允许水平。
左图是电压基波频 率50HZ，有效值为 70.721V，低频次间谐 波频率为105HZ，相对 幅值均为3%时的波形。 左图可知，如果频率 接近偶次倍谐波，其 波形包络线将呈现正 弦变化。
电压波动与闪变尚待开展的研究
（1）随着时代的发展，照明技术与设备也在 进步。不同灯具具有不同的光照特性，它 们对电压波动的敏感响应怎样？人的视觉 反应又有什么变化？ （2）照明采用不同电压等级后的频率特性有 什么变化？灯眼脑反映链又如何描述？
各级电网电压波动限值
波动限值 d（％） 变动频度
r (h 1 ) r (h 1 )
波动限值 d（％） 变动频度
r(h1 )
LV、MV 4
HV 3 2.5
LV、MV 2 1.25
HV 1.5 1
r≤1 r≤10
10＜ r≤100 100＜ r≤1000
3
电压波动与闪变的危害
（1）照明灯光闪烁，影响人的视觉； （2）电视机画面不稳定； （3）电动机的转速不稳定； （4）对电压波动较敏感的工艺过程或试验结果产生 不良影响； （5）导致电子仪器和设备、计算机系统、自动控制 生产线以及办公自动化设备等工作不正常，或受 到损坏。
u(t ) U (1 m cos t ) cost
m
其中， U—工频载波电压的幅值，
m
调制波电压幅值 m 1 工频载波电压幅值 — 调幅波电压的调制系数，
调幅波电压的角频率 —工频载波电压的角频率， —
闪变测量推荐方法
调制波电压自乘求平方，有
u 2 (t ) U 2 (1 2V sin t V 2 sin 2 t ) sin 2 t U2 V2 U2 V2 U 2V 2 2 (1 ) U V sin t (1 ) cos 2t cos 2t 2 2 2 2 4 U 2V 2 U 2V 2 cos 2( )t cos 2( )t 8 8 U 2V U 2V sin 2( )t sin 2( )t ... 2 2
采用SVC装置抑制闪变原理
TCR是由一对相反 极性并联的晶闸管(串) 和控制的电抗器串联 组成。 一般用控制角α来 表示晶闸管(串)的触发 瞬间，它是从电压过 零点到触发时刻的角 度，它的大小决定了 流过电抗器电流f的大 小，相当于改变电抗 器的电抗值。
采用SVC装置抑制闪变原理
SVC中的可控部分（TCR）： （1）由可控硅阀和空心线性电抗器构成 （2）控硅的触发角可在90—180范围内变化，使 TCR的无功功率Q从100%变化到0 （3）TCR触发角和导通角之间的关系式： 2( ) （4） TCR基波电流有效值为：
电压波动与闪变的抑制措施
（1）提高供电电源的电压等级，以提高与电 网公共连接点的短路容量，使其对电网的 影响限制在允许的范围内； （2）采用SVC装置，使其多项指标限定在允 许的范围内。
采用SVC装置抑制闪变原理
TCR 型静止无功功率补偿装置原理图
采用SVC装置抑制闪变原理
由于电容器C 为固定值, 所以超前的无 功功率QC 为固定值, 当负载滞后而无功功 率QF变化时, 可以连续控制滞后无功功率 QL , 使( QC- QL) 变化。即不管负载的无功 功率QF 如何变化, 总要使由系统供给的无 功功率QS= QF + QL - QC≈常数, 以限制电 压的闪变。
k( f ) s 1觉察单位的8.8Hz正弦电压波动 d (%) s 1觉察单位的 fHz正弦电压波动 d (%)
闪变概念与定义
不难看到，在S=1（觉察单位）时，对应闪变的最大敏感 频率8.8Hz存在有电压波动d(%)最小值（如表4－2中，8.8Hz对应有 电压波动值d(%)最小，为0.250。所以有，K（f）〈=1。 图4－8给出了在正弦电压波动 条件下，由试验数据描绘出的 视感度系数频率特性曲线。
1. 0 0.9 0.8
K( f ) 0.7
（当F＝50 ％，S＝ 1觉察单位时） 8.8Hz正弦电压波动 d (%) k( f ) f Hz正弦电压波动 d (%)
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0
1 2 3
4 5
6
7 8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
v' (t ) kV sin t , k U2
u (t ), u 2 (t ), v' (t )
基于MATLAB的闪变仪检测算法仿真流程
电弧炉用电特性分析
由于电弧炉炼钢在 技术经济上的优越性， 工业生产采用交流电 弧炉已日益增多，单 台容量也不断增大， 因此电弧炉对供电系 统的干扰也愈加突出-交流电弧炉是供电系 统各类功率波动性负 荷中对电压特性影响 最大的负荷。 其不利影响主要包 括有功功率和无功功 率冲击性快速变化引 起的电压波动和闪变， 电弧电阻的非线性导 致的电力谐波畸变， 以及三相负荷不对称 带来的供电系统动态 不平衡干扰等。
电压波动与闪变
The Voltage Fluctuation and Flicker
电压波动与闪变
1）电压波动与闪变概述 2）电压波动与闪变产生原因 3）电压波动与闪变的危害 4）电压波动与闪变的测量 5）电压波动与闪变的抑制措施
电压波动与闪变概述
一、电压波动定义 波动幅值不超过10%的周期性电压变动。 通常，这个变化值远小于大部分电气设备 敏感限制，因此只在少数情况下才会发生 运行上的问题。
电压波动
二、电压波动的量度
由于部分负荷在正常运行时出现冲击性功率变化，造 成实际电压在短时间里较大幅度波动，并且连续偏离额定电 压，所以也称为快速电压变动。电压波动值为一系列电压有 效值的两个极值之差，且用其相对值的百分数表示：
d U
max
U U
N
min
100 %
通常以 d 的大小作为电压波动的量度。
• 可以看出，调制波电压的平方项含有以下频率分量，
2, ,2,2( ),2
闪变测量推荐方法
若利用 0.05-35Hz 的带通滤波器滤除其中的 直流分量和工频及以上频率的分量，并考 虑到存在调幅波电压的倍频分量，由于其 幅值远小于调幅波的幅值，可忽略不计， 便可近似获得加权的调幅波电压，
闪变概念与定义
四、视感度-频率特性K(f) ①闪变的觉察频率范围：1—25Hz ②闪变的最大觉察频率范围： 0.05-35Hz（其上下限值 称为截止频率） ③闪变的敏感频率范围：6—12Hz ④闪变的最大敏感频率：8.8Hz ⑤为了从本质上认识电压波动引起的人对照度波动的频 率特性，引入了视感度系数K(f)，它是在觉察单位下， 最小电压波动值与各频度电压变动值的比,
这是一条很有价值的实系数频率特性曲线
矩形电压变动对闪变察觉的的限制
电压波动与闪变产生原因
在实际运行中，由 于波动性负荷功率因 数低，无功功率变动 量相对较大，并且功 率变化过程快，所以 波动性负荷是引起电 压波动的主要原因。 （1）电弧炉等波动性负 荷则会引起供电点出 现连续电压波动，并 且是无规律的随机电 压波动； （2）轧钢机和绞车等负 荷的电动机频繁启动 和焊机等负荷的间歇 通电，会引起时常电 压波动，并且是有一 定规律的周期电压波 动。
电压变动特性曲线四种基本形式
电压波动与闪变概述
四、电压波动波动值计算 电压闪变是电压波动的一种特殊反映 电 压变动量遵循下面规律:
在10 kV 以上系统中, 由于R 远小于X , 故有
电压波动与闪变概述
ΔQ——无功功率的冲击量，Mvar; Sk——供电母线最小短路容量，MVA。
闪变概述
一、闪变定义 电光源的亮度或光谱分布随时间波动造 成的不稳定视觉感受。换言之，闪变是指 人视觉系统在光源光照强度变化时产生的 不适应。 闪变现象由两种要素构成，即造成光照 强度变化的电压波动以及感受这些变化的 人。
电压波动与闪变的测量
目前国际上有代表性的三种原理类型的 闪变测量仪器: 1、日本的闪变仪 2、英国的ERA电弧炉闪变测量仪 3、国际电工委员会（IEC）和国际电热协 会（UIE）推荐的闪变仪。