第五章电压暂降与短时间中断的监测评估.pptVIP

第五章 电压暂降与短时间中断 VOLTAGE SAGS AND SHORT INTERRUPTIONS 电压暂降动态电压监测与评估 动态电压质量的监测不同于诸如电压偏差等电气量的检测记录，其中最大的区别是要对这种随机性的动态事件做出科学的统计评估，以发现和找出内在规律，这对控制电能质量问题是至关重要的。 是全面了解已知电网或规划电网各公共连接点电压暂降严重程度、特征参量及其分布特点（凹陷域）的必要手段。 对于电力企业、高新技术电力用户、设备制造商以及政府招商引资有重要的现实意义。 测量与评估方法 电压暂降与短时间停电的测量是对其进行评估的基础工作，由测量提供的特征量（即残压和持续时间，暂降频次是它们的函数）检测数据为评估的基本依据。 测量和评估应进行以下5个步骤： 1、保证一定的采样率和分辨率 通常取128/256点/周期为典型的采样率；电压采样应与系 统频率同步，因此，采样频率并不表示为每秒的恒定采 样量，而是每个周期的恒定采样量。 测量与评估方法 2、方均根值计算。IEC61000-4-30规定采用每半个周期更新的整周期电压方均根值计算出作为时间函数的电压值。 3、计算单一事件指标。即计算一次电压暂降大小（残压），持续时间；用于故障排除和事件诊断。 4、计算单站点指标。在规定周期时间内监测计算出持续时间、暂降幅值、记录不同暂降阈值下的时间次数。获得电压暂降协调图。用于敏感设备和供电水平之间的兼容评估。为敏感负荷的站点选择、为当地用户了解电能质量信息提供帮助。 测量与评估方法 5、利用局域系统的全部站点指标计算系统指标。利用局域系统全部或部分站点指标加权求平均计算。该指标需要更长监测时间周期（至少一年）。用于用户比较所在接入端的与整个系统的供电性能和水平；制造商选择设备对电压暂降的免疫力要求；为系统网架改造提供基础数据； 统计分析方法—电压凹陷域 凹陷域用来显示，当系统中的一些区域发生三相短路故障时电网中的观察点感受到的残压水平。例如，图中所表示的是，在浅灰色区域内发生三相短路故障时，观察点（塑胶公司）电压暂降（残压）将为50-70%；在深灰色区域内的三相故障残压为25-50%； 电压凹陷域与设备敏感度的关系 设备的凹陷域反映了设备受影响的电网故障范围； 设备对电压暂降的敏感度不同，其凹陷域不同； 当系统接线及阻抗一致，设备凹陷域越大，其电压暂降承受值要求越高，对暂降的敏感度越高，因暂降造成非正常工作可能性越大。 配电网中用户的电压暂降由凹陷域内输电侧和配电侧的故障决定。 预知电压凹陷域的必要性 凹陷域可作为辅助服务决策系统供调度员在满足电网输配电合理调配的前提下选择合适的运行方式以缓解用户发生暂降事件，实现电网的动态安全防御和可靠优质经济运行； 可利用凹陷域内故障发生的历史记录来评估用户设备年电压暂降期望次数和年电压暂降经济损失。这是电力市场条件下将要掌握的系统运行可靠性与经济性评价的重要基础数据; 凹陷域可作为系统设计(如防雷设备和绝缘加强点的选择)和区域配电系统电压暂降缓解措施科学布局的依据之一; 凹陷域可作为在故障条件下敏感设备是否发生暂降事件的判断条件，以及敏感(重要)用户选厂择址的依据. 国际上电力专家认为，电压暂降的预估分析以及电压凹陷域的程序计算如同电力系统潮流计算、短路计算等将成为系统必备的常用计算。 电压暂降特征量分析与检测算法 电压暂降特征量检测概述 电压暂降的幅值大小和持续时间是电压暂降分析与检测的主要特征量，而 暂降次数只是以上检测结果的分类统计量，相对要简单许多。虽然，电压暂降 的完整特征描述还应包括跌落过程的高频成分和暂降恢复的电压瞬时过冲现象。 但通常重点讨论这两个主要特征量。 暂降幅值分析与检测算法 可以用多种方法来确定电压暂降的幅值大小。目前大多数电能质量监测仪 是通过计算电压方均根值来获取实测暂降大小的，具体处理时可能利用求取 电压基波分量或测取每周波或半周波内的峰值电压来确定暂降大小。 以下介绍几种暂降检测算法. ? 电压暂降特征量检测算法 1.方均根电压值(rms---voltage)测量与计算 当在时间轴上对电压暂降抽样记录时，电压幅值大小可通过时域定义 的电压均方根计算求得： 其中，N ：每周波的采样数， ：时间域被采样电压。 将上式用于图5-35(a)波形计算，电压均方根值变化结果如图5-35(b) 所示。在5-35图中，均方根值是取一个周波窗采样点 N=256 计算得到的。 整周期RMS 计算结果波形比较 ★220V系统发生 持续时间0.087s-0.163s 骤降幅值为50%、 相位跳变 电压暂降。 暂降期间存在