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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。
电压波动和闪烁测试方法电压波动和闪变是电网电能质量的两个重要指标，电压波动是指电网电压方均根值(有效值)一系列的变动或连续的改变，闪变是指灯光照度不稳定造成的视感。
下面本文主要根据GB12326 电能质量电压波动和闪变介绍电压波测量及闪变测量的相关内容。
一、电压波动测量电压波动可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：式中：△U——电压方均根值曲线上相临两个极值电压之差；UN——系统标准电压。
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量分别为△Pi和△Qi，可用下式计算：式中：RL、XL分别为电网阻抗的电阻、电抗分量。
在高压电网中，一般XL》RL，则：式中：Ssc——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)，可采用下式进行粗略估算。
对于平衡的三相负荷：式中：△Si——三相负荷的变化量。
对于相间单相负荷：式中：△Si——相间单相负荷的变化量。
二、闪变测量根据IEC 61000-4-15制造的IEC闪变仪是目前国际上通用的测量闪变的标准仪器，其简化原理框图如下图所示。
图1：IEC闪变仪模型简化框图框1为输入级，主要用来实现把不同等级的电源电压(从电压互感器或输入变压器二次侧取得)降到适用于仪器内部电路电压值，同时还产生标准的调制波，用于仪器自检。
图2：由S(t)曲线作出的CPF曲线示例框2、3、4综合模拟灯-眼-脑环节对电压波动的反应。
其中框2对电压波动分量进行解调，获得与电压变动成线性关系的电压;框3的带通加权滤波器反映了人对60w230V钨丝灯在不同频率的电压波动下照度变化的敏感程度，通频带为0.05Hz~35Hz;框4包含一个平方器和时间常数为300ms的低通滤波器，用来模拟等-眼-脑环节对灯光照度变化的暂态非线性相应和记忆效应。
电压波动与闪变分析与检测方法前言电能质量包括电压、频率、谐波、三相不平衡度、电压的骤升或骤降等等。
电压波动是多种电能质量问题的1种。
一般是指电网由于雷击、对地短路、发电厂故障及其他外部、内部原因造成电网短时故障, 引起的电网电压短时大幅度波动、甚至短时断电数秒钟的现象, 但如果设备和系统抵御能力较差, 将给生产带来不应有的损失。
据统计，自动化程度很高的工业用户一般每年要遭受10～50次与电能质量问题有关的干扰，其中因包括电压波动和闪变在内的动态电压质量问题造成的事故数约占事故总数的83%。
电压波动和闪变已成为威胁许多重要用户供电可靠性的主要原因之一,必须对其进行有效的监视与抑制。
1 电压波动的种类及产生原因电压波动的原因多种多样，其危害均是通过电网电压波动或电源的短时消失使工厂生产受到影响的。
引起电压波动的因素有多种多样，有自然界因素引起、有电网本身引起、有用电负荷引起的等等。
电压波动从类别上分有3大类: 暂态扰动、RMS ( Rights Management Services) 扰动及稳态变化，每种类别又对应多种表现形式。
1.1 暂态扰动暂态扰动分为暂态冲击和短时波动2种表现形式( 见图1、图2) ，暂态冲击是由雷电、电焊机、负荷开关及电容器开关的合断所引起；短时波动是由线路或电缆开关、电容器开关及负荷开关的合断所引起。
图 1 暂态冲击表现形式图 2短时波动表现形式1.2 RMS扰动RMS扰动分为电压骤降/ 骤升、电压中断2种表现形式( 见图3、图4) , 电压骤降/ 骤升是由远端系统故障所引起; 电压中断是由系统保护动作、断路器和熔断器的断开及定期检修所引起。
图 3 电压骤降/ 骤升表现形式图 4 电压中断表现形式1.3 稳态变化稳态变化分为低电压/ 过电压、谐波及电压闪变3种表形形式( 见图5、图6、图7) ，低电压/过电压是由电机起动和负荷增加或减少所引起；谐波是由非线性负荷和系统谐振所引起；电压闪变是由间隙性负荷、电机起动及电弧炉所引起。
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》。
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。
1.概述1.1标准适用范围--适用于将任何能源转换为交流且并网的设备；--适用于2016/631EU规定的Type A和Type B的低压并网设备；--与交流低压配电网连接且并联运行；注：连接到中压配电网的发电设备属于EN50549-2范畴。
注：电力储能系统（EESS）满足上述范围。
注：如果发电站由多种类型的并网设备组成，除非电网公司和责任方另有规定，连接到最大视在功率高达150kVA的中压配电网的发电厂可以符合本欧洲标准，以此来替代EN50549-2的要求；1.2发电设备功能优先级如果发电设备的不同要求相互干扰，应从高到低的顺序执行:(1)发电机组的保护，包括对原动机的保护;（2）并网保护(见4.9)和发电厂内部故障保护;（3）电压故障和阶跃时的电压支撑(见4.7.4);（4）配电网安全相关的有功限制，远程控制命令(见4.11)和过频降载曲线(见4.6.1);（5）如果适用，欠频加载曲线(见4.6.2);（6）无功功率(见4.7.2)和有功功率(P(U)见4.7.2)控制;（7）基于市场、经济原因、自耗优化等原因，对有功功率设定点的其他控制命令。
1.3并网接口开关并网接口开关应为继电器、接触器或机械断路器，其分断和接通能力应与发电厂的额定电流相对应，并与发电厂的短路贡献相对应。
对于光伏并网逆变器需要满足EN62109-1和EN62109-2的要求。
并网接口开关的功能可以结合主开关或发电机保护开关，集成在一个开关装置中。
集成的开关装置应同时满足并网接口开关的要求，以及主开关或发电机保护开关的要求。
因此，在任何发电机和并网连接点之间至少要有两个开关串联。
如下图所示：1.4电网条件本标准规定的额定电压是230V/400V，额定频率是50Hz。
2.电能质量2.1谐波谐波电流应该符合BS EN61000-3-2（适用于In＜16A）或BS EN61000-3-12（适用于In＞16A）的要求。
间谐波电流（50Hz~2KHz）和高频谐波电流（2kHz~9kHz）应分别符合DIN EN61000-4-7(VDE0817-4-7)，附录A和B的要求。
电力系统中的功率质量检测技术有哪些在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定运行至关重要。
而功率质量作为衡量电力系统性能的关键指标之一，其检测技术的发展和应用具有重要意义。
功率质量问题可能导致设备故障、生产中断、能源浪费等一系列不良后果，因此准确检测和评估功率质量对于保障电力系统的可靠性和经济性至关重要。
功率质量问题主要包括电压波动与闪变、谐波、电压偏差、三相不平衡等。
为了有效地检测这些问题，多种功率质量检测技术应运而生。
一、基于时域分析的检测技术1、有效值检测法这是一种较为简单直接的方法，通过计算电压或电流信号的均方根值（RMS）来获取其有效值。
对于周期性的电压和电流信号，有效值能够反映其能量大小。
然而，这种方法对于非周期性和瞬态的功率质量问题检测效果有限。
2、瞬时值检测法通过对电压和电流的瞬时值进行采样和分析，可以实时监测其变化情况。
例如，在检测电压暂升和暂降时，瞬时值检测法能够迅速捕捉到电压的突变。
但这种方法容易受到噪声干扰，需要配合滤波算法来提高检测的准确性。
3、峰值检测法主要用于检测电压和电流的峰值，对于过电压和冲击电流等问题的检测较为有效。
不过，它无法反映信号的整体特征，通常作为辅助检测手段。
二、基于频域分析的检测技术1、傅里叶变换（FT）傅里叶变换是将时域信号转换为频域信号的经典方法。
通过对电压和电流信号进行傅里叶变换，可以得到其频谱分布，从而准确地分析谐波成分。
但傅里叶变换存在频谱泄露和栅栏效应等问题，对于非平稳信号的分析效果不佳。
2、快速傅里叶变换（FFT）FFT 是傅里叶变换的快速算法，大大提高了计算效率。
在电力系统功率质量检测中广泛应用，能够快速准确地检测出谐波的频率和幅值。
然而，FFT 对于时变的功率质量问题检测能力仍有待提高。
3、小波变换（WT）小波变换具有良好的时频局部化特性，能够同时在时域和频域对信号进行分析。
对于突变信号和非平稳信号的检测具有独特优势，如电压闪变、暂态谐波等。
