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电力系统34丨电力系统装备 2019.15Electric System2019年第15期2019 No.15电力系统装备Electric Power System Equipment1 配电网电压跌落的原因及危害1.1 配电网电压跌落的原因（1）系统发生短路故障。
短路是引起电压跌落的最主要原因。
目前电力系统中的分段式电流保护与设备动作的固有时间使故障发生时无法及时动作。
另外，在出现故障时，如线路中有快速重合闸装置，其动作会殃及周围，引起事故蔓延。
（2）由于电力网络暴露在外，雷击引起的线路对地放电或绝缘子闪络是造成电压问题的另一主要原因。
（3）大功率设备启动或者大负荷、变压器等的急速投切与开关，如电弧炉、大型感应电机启动等。
大型异步电动机全启动时电流将急剧增大，引起电压下降，幅度不大，影响范围也小，但是跌落持续时间较长。
1.2 配电网电压跌落的危害配电网电压跌落的危害主要是目前能量控制系统对系统电压的高度敏感度，电力电子设备，如控制器、驱动器和大型计算机等，此类设备会因为供电电压的跌落产生中断、停止工作、损毁等故障，并给企业或工厂造成巨大的经济损失。
同时，不同类型的设备固有的特性使其对配电网电压跌落的敏感度存在较大的差异，主要表现在跌落幅值和持续时间上。
目前，配电网电压跌落是最常见也最严重的质量问题。
2 电压跌落的特征值2.1 电压跌落的幅值通常用电压跌落的深度或标么值表示，即跌落电压幅值与跌落前系统额定电压的百分比。
发生故障点与PCC 间的电气距离、系统和线路阻抗、变压器绕组的连接方式均会影响电压跌落的幅值。
2.2 跌落持续时间在IEEE 标准中，跌落持续时间指从跌落发生到结束所经历的时间。
在实际中，其持续时间为故障电流通过线路保护设备的总时间，包括保护装置的延迟时间和故障清除时间。
连续多个电压暂降的持续时间为所有故障的累积时间。
2.3 电压跌落时的相位跳变跌落前后电压相位角的变化，会引起电压波形缺损与频率抖动。
浅谈电压暂降的几种治理方案的对比分析发布时间：2022-07-22T02:16:46.672Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第3月第5期作者：彭友刚吉翔杨超李海彭冯杰[导读] 近年来，非线性、冲击性和不对称负荷造成的诸如电压波动、电压跌落、谐波等电能质量问彭友刚吉翔杨超李海彭冯杰中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳市621000摘要：近年来，非线性、冲击性和不对称负荷造成的诸如电压波动、电压跌落、谐波等电能质量问题，引起了业界广泛关注。
随着现代电力工业的快速发展和系统中用电负荷结构的重大变化，工厂和办公自动化对电子设备的依赖性快速增长。
对于电力用户来说，电压暂降正成为一个主要的问题。
电能从发出到使用的整个过程中要跨越广阔的地理区域，这其中整个传输系统普遍遭遇闪电、暴雨、大风、施工、人员误操作等意外，引起短路故障导致的电压暂降现象，有些足以影响到敏感设备的正常运行。
据统计和案例反映，以雷击、大风和冰雪灾害为代表的恶劣天气是电力系统发生暂态电压扰动事件的重要诱因。
因此，大部分的暂态电压扰动无法从系统侧避免，用户应根据自身情况，针对电压敏感的关键设备，就地采取相应的治理措施。
本文针对四种治理方案分别进行拓扑对比分析，阐述各自的优势与特点，以实现在不同的需求下达到最优的设计。
关键词：暂降；暂升；电力电子调压装置；一、引言由于电能从发出到使用的整个过程中要跨越广阔的地理区域，这其中整个传输系统普遍遭遇闪电、暴雨、大风、施工、人员误操作等意外，引起短路故障导致的电压暂降现象，有些足以影响到敏感设备的正常运行[[[] 王宾, 潘贞存, 徐丙垠. 配电系统电压跌落问题的分析[J].电网技术, 2004, 28(2):4.]]，而随着现代工业的发展，用户对供电质量的要求不断提高，对电网供电质量越来越高。
目前针对暂降/暂升等现象，较通用的方案有：双电源供电、采用加装UPS方案、或者采用在线式A VC方案。
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１０２６．２０１２．１４．０２６电网电压不对称跌落下双馈风电机组转子电压分析张 禄，金新民，战亮宇（北京交通大学电气工程学院，北京市１０００４４）摘要：在实现低电压穿越的过程中，双馈感应发电机（ＤＦＩＧ）定子始终与电网相连，电机在电网电压跌落和恢复作用下的磁链动态响应会引起转子过电压，威胁转子变流器的安全，导致低电压穿越失败。
文中基于ＤＦＩＧ动态模型，针对电网电压三相不对称跌落，提出了根据正序和负序电网电压分别求解电机定子磁链和转子电压动态响应的方法，采用电机定子磁链和转子电压矢量轨迹图直观地描述了电机动态响应过程，并给出了转子电压在不对称跌落期间的稳态值、不同跌落和恢复时刻下的最大值和最小值。
相应的ＤＦＩＧ仿真结果验证了所述理论分析的正确性。
最后，提出了一种转子有源Ｃｒｏｗｂａｒ电阻的设计方法。
关键词：风力发电；双馈感应发电机；低电压穿越；不对称跌落；转子电压；Ｃｒｏｗｂａｒ电路收稿日期：２０１１－１１－１８；修回日期：２０１２－０２－２９。
国家科技支撑计划资助项目（２００７ＢＡＡ１２Ｂ０４）。
０ 引言电网电压跌落是电网运行中的常见故障之一，按照传统控制方法，风电机组在跌落发生时自动脱网以保护风电机组及其变流器，这不利于电网恢复，影响电网稳定性。
近年来，各国电网公司出台的有关低电压穿越的规定要求风电机组在电网电压跌落一定范围内不能脱网，并且具有向电网提供无功功率的能力，这对机组中的变流器及其“脆弱”的电力电子功率器件提出了挑战［１－５］。
双馈感应发电机（ＤＦＩＧ）定子与电网直接相连，在电网电压发生突变时会产生瞬态直流磁链和转子过电压。
不对称电网电压使磁链中含有的负序分量，相对电机转子具有更大的转差率，会导致更加严重的转子过电压和过电流。
目前已有大量文献对电网故障下ＤＦＩＧ动态响应过程进行了研究［６－１６］：文献［６－７］给出了在电网电压故障下的ＤＦＩＧ数学模型；文献［８－１０］分析了电网故障下的电机动态响应和定、转子过电流；文献［１１－１４］分别对电网电压对称和不对称跌落下的电机定子磁链和转子电压响应进行了研究；文献［１５－１６］对电网电压对称跌落和恢复情况下的转子电压进行了分析。
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。
电压跌落测试方法概述及解释说明1. 引言1.1 概述电压跌落测试方法是一种用于评估电力系统或电器设备在电压跌落情况下的性能和可靠性的测试方法。
随着现代社会对电力供应的要求不断增加，更高的可靠性和稳定性成为了各行业的关注焦点。
因此，电压跌落测试方法作为一种重要手段，被广泛应用于工程领域。
1.2 文章结构本文将首先介绍电压跌落测试方法的定义、背景和常见原因。
接着，我们将重点讨论电压跌落测试的重要性以及它在实际应用中所起到的作用。
然后，我们将综述静态测试方法和动态测试方法，并探讨在实际应用中需要注意事项。
接下来，我们将详细介绍与电压跌落测试相关的仪器与装置，并提供选择指南以便读者能够根据自身需求做出合适的选择。
最后，在文章的结尾部分，我们将对主要观点和发现结果进行总结，并对当前这些测试方法提出评价和改进建议。
同时，我们还会探讨未来研究方向和发展趋势，为读者提供进一步的研究方向建议。
1.3 目的本文旨在全面介绍电压跌落测试方法，包括其定义、背景和常见原因。
通过对电压跌落测试的重要性进行深入探讨，读者将能够了解该测试方法在保障电力系统可靠性方面所起到的关键作用。
我们还将着重介绍静态测试方法和动态测试方法，并提供实际应用中需要注意的事项，以帮助读者更好地理解和应用这些测试方法。
此外，我们还将详细介绍与电压跌落测试相关的仪器与装置，并提供选择指南供读者参考。
最后，在结论部分，本文将总结主要观点和结果，并对当前的测试方法进行评价和改进建议。
同时，我们还会展望未来研究方向和发展趋势，为读者提供进一步的研究方向建议。
2. 电压跌落测试方法：2.1 定义和背景：电压跌落是指电源系统中电压降低或波动的现象。
在实际工程中，电压跌落对设备的正常运行状态和性能具有重要影响。
因此，准确地测试和评估电压跌落现象是非常必要的。
2.2 常见的电压跌落原因：产生电压跌落的原因多种多样，包括输电线路中导线阻抗、变压器容量不足、负载突变等。
电气传动2015年第45卷第8期电网电压不对称跌落时双馈电机的暂态分析与控制吴国祥，戴洋洋，顾菊平，孙继国（南通大学电子信息学院，江苏南通226019）摘要：分析了电网电压不对称跌落时双馈电机的暂态性能，推导了电网故障时双馈电机的定子磁链和转子电压表达式，研究了一种双馈风力发电系统的磁链跟踪控制策略。
电网故障期间定子磁链包括正负序分量和直流暂态分量，转子绕组会产生很大的电动势导致转子过流，若没有适当的保护措施，会损坏转子绕组和转子侧变换器，导致低电压穿越失败。
当电网电压不对称跌落时，通过转子侧变换器的励磁控制，使转子磁链能够追踪定子磁链的变化，有效地抑制了转子电流。
和其他方法相比，磁链追踪控制算法简单有效、追踪系数可控、电磁转矩振动小，是一种较为理想的低电压穿越控制方法。
仿真结果验证了此控制策略的正确性与有效性。
关键词：双馈电机；不对称跌落；暂态分析；低电压穿越；磁链追踪中图分类号：TM614文献标识码：ATransient Analysis and Control of Doubly Fed Induction Generator under Asymmetrical Voltage DipsWU Guo⁃xiang ，DAI Yang⁃yang ，GU Ju⁃ping ，SUN Ji⁃guo（School of Electronics and Information ，Nantong University ，Nantong 226019，Jiangsu ，China ）Abstract:The electromagnetic transient response of the doubly fed induction generator （DFIG ）underasymmetrical voltage dips was analyzed ，the equations of stator flux and rotor voltage were deduced.A control strategy of flux linkage tracking was proposed.The stator flux consists of positive ，negative and transient components during grid faults ，large electromotive force is induced in the rotor circuit ，which causes overcurrents in the rotor windings.Without proper protection scheme ，the rotor windings and the converter of rotor side will be damaged ，resulting in failure of the low voltage ride through （LVRT ）.To suppress the rotor overcurrents ，the rotor flux linkage was controlled to track a reduced fraction of the changing stator flux linkage by excitation control of the rotor side converter under asymmetrical voltage pared with other methods ，the flux tracking control algorithm is simple and effective ，tracking coefficient is controllable ，the electromagnetic torque of the DFIG oscillates slightly ，it is a ideal method of LVRT control.The simulation results of a complete system are included ，demonstrating the viability of the proposed control strategy.Key words:doubly fed induction generator （DFIG ）；asymmetrical voltage dips ；transient analysis ；low voltageride through （LVRT ）；flux linkage tracking基金项目：国家自然科学基金（61273024）；中国博士后科学基金（2012M511092）作者简介：吴国祥（1967-），男，博士后，副教授，硕士生导师，Email ：******************.cn大型风电场多采用双馈机型，其变换器为25%~35%的额定容量，体积小、重量轻、成本低、损耗少，但对电网扰动特别是电压跌落非常敏感［1］。
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。
电机全电压启动时，需要从电源汲取的电流值为满负荷时的500~800％，这一大电流流过系统阻抗时，将会引起电压突然下降。
这种暂降的持续时间较长，但暂降程度较小，不会对用户造成严重的影响。
短路故障可能会引起系统远端供电电压较为严重的跌落，影响工业生产过程中对电压敏感的电气设备（例如电子设备等）的正常工作，甚至造成严重的经济损失。
因此，电压暂降已成为现代电力用户所面临的最重要的电磁干扰问题之一。
输配电系统中的多数故障为单相接地故障，该故障是产生电压暂降的最主要原因。
据统计，单相、两相和三相电压暂降占全部电压暂降的比例分别约为66％、17％和17％。
电网电压暂降的解决方案
电力系统短路故障是造成电压暂降与短时间中断的主要原因。
短路故障通常包括单相与地、两相或多相之间或与地经阻抗或直接连接形成短路。
在故障点附近的电压幅值可能降到很低的水平，而在距离故障点较远的区域，通常表现为不
同程度的电压暂降现象。
解决电压暂降的措施主要包括以下几个方面：
1）减少故障数目、缩短故障切除时间；
2）改变系统设计，降低电压扰动；
3）安装电压补偿型装置；
4）提高设备抵御电压暂降能力。
其中，采用电压补偿型装置是最为有效的手段。
典型的装置是UPS（不间断电源）、SSTS（固态转换开关）和DVR（动态电压恢复器）。
UPS可以有效解决电压暂降及短时间供电中断等问题，但由于采用整流输入模式，有大量谐波电流注入电网形成新的污染，另外，负荷的全部功率要通过UPS进行变换后提供，增加了系统损耗，降低了效率。
同时大容量UPS非常昂贵。
SSTS是一种多路开关，通常接有两路电源对重要负荷供电，一路为正常供电电源，一路为备用电源。
当正常电源出现电压暂降或供电中断时，快速切换到备用电源。
优点是结构简单，工作可靠。
缺点是在切换过程中仍然会使用户有短暂的暂降或断电情况发生。
DVR是目前国内外最为关注的解决电压暂降的装置。
虽然DVR串联于线路中运行，但由于只需补偿电压暂降部分的能量，因此其设计功率只有负荷全部容量的1/3到1/5，价格优于同容量的UPS，损耗也远远低于后者。
因此具有显著的技术先进性。
