关于电压暂降问题的几点思考-北极星输配电网

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随着对电能质量问题研究的不断深入，在对谐波、电压偏差、电压波动与闪变等稳态（或准稳态）电能质量问题及其治理手段多年研究，取得诸多成果的基础上，对于电压暂降与暂升、供电暂时中断、冲击性谐波变化这类暂态电能质量问题及其应对措施的关注程度日益提高，并取得很多成果。

在各类暂态电能质量问题中，电压暂降是发生频度最高的事件之一。发生时刻的不确定性及表现形式的多样性与复杂性，以及因电压暂降事件带来的后果的不确定性与复杂性，使得其研究工作具有较大的难度。2013年，我国颁布了国家标准《GBT30137-2013电能质量电压暂降与短时中断》，IEEE也于2014年颁布了关于电压暂降指标的标准《IEEEstd1564-2014：GuideforVoltageSagIndices》。与研究工作相比，相关标准颁布的严重滞后，也从一个侧面反映出电压暂降问题研究的复杂性与难度。

1 电压暂降指标存在的问题

无论是我国的电压暂降国家标准（以下简称国标）还是IEEE的电压暂降指标导则（GuideforVoltageSagIndices）（以下简称IEEE1564），其核心内容都是电压暂降各相关指标的定义、检测及及计算方法。这些指标定义的合理性与有效性，无疑是标准得以贯彻执行，并且能够对电压暂降研究工作的开展和解决方案的实施起到指导作用的关键所在。

各种电压暂降指标应该是以某种量化的形式反映电压暂降（以及所产生的危害）的严重程度。但由于电压暂降事件本身的复杂性以及用电设备的多样性和对于电压暂降事件所产生的反应的复杂性（可能还包括不确定性），使得这些指标的制订极为困难。

单次电压暂降事件指标

单次电压暂降事件指标是所有电压暂降相关指标的基础。单相场合的情况较为简单，电压暂降事件包括两个维度：暂降的深度（或等效地采用残余电压）和暂降持续的时间。三相的情况较为复杂，国标未专门给出定义，而IEEE1564则给出了所谓“特征电压”的概念。在三相电压同时发生电压暂降时，按照“特征电压”概念得到暂降持续时间，通常会比任意一相的暂降持续时间长。

毫无疑问，幅度较深的电压暂降或持续时间较长的电压暂降意味着电压暂降事件较为严重。但这两者之间是否存在确定的转换关系呢？对于单次电压暂降事件指标，无论国标还是IEEE1564都未直接给出明确的关系。在IEEE1564中，后续给出的其它标准（电压暂降能量指标和电压暂降严重度指标）隐含地给出了它们之间的转换关系。但是，这种转换关系并不一致，而且，更重要地，它们能够真正反映电压暂降的严重程度吗？

电压暂降能量（损失）指标

电压暂降能量指标是衡量电压暂降事件造成损失的定量指标。IEEE1564给出的电压暂降能量指标的定义如下：

很明显，通过上式计算出的是时间而并非能量。可以理解为：以设备的额定（有功）功率为基准，在发生电压暂降事件的过程中，损失掉的能量所对应的时间。这一指标量化地给出了电压暂降所带来的损失。但事实上，多数电压暂降事件对于敏感负载所带来的影响，这一指标几乎并不能确切地反映。笔者曾参与过华北地区某企业在一段时间内频发设备突然停运故障的分析。根据记录数据，事故无疑是由于电压暂降引起的，而设备停运（包括风机、水泵、生产线的驱动装置等）所带来的损失，显然不是停运设备在电压暂降期间损失掉的能量本身所对应的损失可比的。

此外，在IEEE1564给出的电压暂降能量指标定义中，假定负载的特性为恒阻抗。而事实上，目前相当多的负载，特别是对电压暂降敏感的负载并非恒阻抗负载，这些负载在发生电压暂降事件时，即使简单地考虑损失掉的能量（所对应的时间），其值也不能用上式来计算。

电压暂降严重度指标

IEEE1564给出的电压暂降严重度指标的定义如下：

式中分子中的V为实际电压，而分母中的Vcurve是某一电压容差曲线所对应的参考电压。例如，图1（引自IEEE1564）给出了以SEMIF47曲线为参考电压得到的电压暂降严重度指标。

图1 以SEMIF47为参考电压得到的电压暂降严重度指标

原标题：关于电压暂降问题的几点思考

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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