第四章电压波动与闪变

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 -。

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。

第一章1-5什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？答：电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。

电压波动是指电压的急剧变化。

周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象，成为闪变。

电压偏差一般以百分数表示，即△U％＝（U－UN）／UN ×100电压波动程度以电压最大值与最小值之差或其百分数来表示，即&U=Umax－Umin&U%=（Umax－Umin）／UN ×100式中，&U为电压波动；&U%为电压波动百分数；Umax ，Umin为电压波动的最大值和最小值（KV）；UN为额定电压（KV）。

1—6 电力系统的中性点运行方式有哪几种？中性点不接地电力系统和中性点直接接地系统发生单相接地时各有什么特点？电力系统的中性点运行方式有三种：中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统和中性点直接接地系统。

中性点不接地电力系统发生单相接地时，接地相对地电压为零，电容电流为零，非接地相对地电压升高为线电压，电容电流增大倍，但各相间电压（线电压）仍然对称平衡。

中性点直接接地系统发生单相接地时，通过中性点形成单相短路，产生很大的短路电流，中性点对地电压仍为零，非接地相对地电压也不发生变化。

第二章2-2年最大负荷Ｐmax——指全年中负荷最大的工作班内（为防偶然性，这样的工作班至少要在负荷最大的月份出现２～３次）３０分钟平均功率的最大值，因此年最大负荷有时也称为３０分钟最大负荷P30。

年最大负荷利用小时Ｔmax———指负荷以年最大负荷Pmax持续运行一段时间后，消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能，这段时间就是年最大负荷利用小时。

平均负荷Pav————平均负荷就是指电力负荷在一定时间内消耗的功节率的平均值。

负荷系数KL————负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值。

2-3.什么叫计算负荷?为什么计算负荷通常采用30min最大负荷?正确确定计算负荷有何意义?答:计算负荷是指导体中通过一个等效负荷时,导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷时产生的最高温升相等,该等效负荷就称为计算负荷.导体通过电流达到稳定温升的时间大约为(3~4)t,t为发热时间常数.对中小截面的导体.其t约为10min左右,故截流倒替约经30min后达到稳定温升值.但是,由于较大截面的导体发热时间常数往往大于10min,30min还不能达到稳定温升.由此可见,计算负荷Pc实际上与30min最大负荷基本是相当的。

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 ?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。

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。

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》。