冲击负载引起电压波动与闪变分析.docx

《冲击负载引起电压波动与闪变分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冲击负载引起电压波动与闪变分析.docx（26页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、冲击负载引起电压波动与闪变分析摘要冲击负载引起的电网电压的波动与闪变是当前电力系统所面临的重要问题，尤其是当大型企业及其他大型负载接入时。这种情况通常源自突发的电流冲击，而这种冲击将导致瞬时电压波动与闪变。在电力系统中，电压波动与闪变不仅会对正常运行造成危害，还可能导致设备失效。电压波动是在短时间内发生的剧烈变化，而闪变则是一种暂时性变化。由冲击负载引起的电压波动与闪变可能导致设备过早老化、故障和不稳定等问题。因此，需要采取相应措施加以解决，例如使用稳压器来抑制电压脉动、避免设备超压。针对电力系统中的短期电压扰动，提出了一种利用电容进行补偿的新技术。这种系统可以减小冲击负载引起的电压波动和抖动

2、，确保系统在启动时不会立即投入运行。冲击负载引起的电网电压波动和振荡是影响电力系统安全稳定运行的关键因素，必须对其进行监测和处理，以确保系统的安全运行。综上所述，针对冲击负载引起的电压波动与闪变问题，采取适当的技术和措施是至关重要的，以确保电力系统的稳定运行和设备的长久使用。关键词：冲击负载；电压波动与闪变第一章绪论1.1 研究背景在电力系统中，因冲击负载引起的电压波动与闪变现象日益受到重视。随着工业化和城市化进程的加快，电力系统的负载不断增加，对大型工业设备，交通运输，医疗器械等的要求也越来越高。在这种情况下，由冲击负载引起的电压波动与闪变等问题对电力系统的稳定性和安全性构成了极大的威胁。电

3、压波动与波动将导致设备过早老化，设备故障，甚至导致系统不稳定。现有研究多采用模拟实验、数学建模及实验测试等手段，系统研究电网中的冲击负载引起的电网闪变及电网故障现象。本文课题拟从电力系统突发负载突变引起电力系统电压波动机理入手，研究电力系统中的电压波动与闪变传播机理，探究各种负载对电力系统的稳定性作用。研究人员给出的相应应对措施主要有：（1）系统地研究该系统的结构和性能；（2）通过对电力系统的电容进行补偿来实现对电力系统的电压波动的控制；（3）为了降低因冲击负载引起的电流脉动及跳动，采取了“软起动”措施。通过该课题的研究，将深化对冲击负载诱发的电压波动机理和机理的理解，进而为电力系统的安全和稳

4、定运行奠定基础。由于电力系统容量的不断增大，电力系统中由冲击负载引起的电压脉动及闪变问题仍很突出。针对这一问题，本课题拟针对新能源并网过程中，冲击负载引起的电压波动及闪变机理展开研究。通过分析，给出了降低电压波动和闪变对电力系统的影响的更好的控制和管理方案；针对冲击负载引起的电压波动和闪变等一系列问题，提出了新的动力设备和新技术。研究结果可为保障电网安全、可靠运行奠定基础。1.2 研究现状在电力系统中，电力系统存在着大量的电力系统故障，对电力系统造成了极大的危害。在这种情况下，如何改善电源质量、减少网络抖动等问题成为迫切需要解决的问题。电压波动是指在一定的时间尺度上，其幅值会有很大的改变。目前

5、对电力系统的电压脉动及闪变的测量方法有很多种，主要有测量仪器的选择、测量方法的选择以及测量结果的评价与分析等。在以往的研究中，通常采用预报方法对其进行确定。本文介绍了一种基于闪变计数法的电网故障诊断技术。同时，还给出了一种新的波动式负载接入后由电力系统产生的电压振荡幅度。基于该模型，本文给出了一种基于互减常法、最大变动量预报和短路压降的新算法。由于电压波动、闪变等影响，上述两种方式均能实现波动性负载的接入，但不能精确地预报传输线（大电容波动负载）的电压闪变数值。第二章电压波动与闪变的定义及特性指标2.1 电压波动与闪变的概念2.1.1 电压波动最好的情况是：三个不同类型的交流电源，均方根值为常

6、量，负载特性不受电网电压稳定性影响。因此，在满足客户负载分配需求的前提下，必须保证网络中的三相电压平衡，从而实现连续供电，并在保证公共触点具有较大的短路容量的前提下，实现系统的等值电抗为0。但在现实操作中，很难保证各种情况均能得到充分的满足。电网中的电压具有暂态特性，在任何时刻都会出现很小的波动。文中把平均电压的变动称作电压波动6.两个邻近供电电压在某一段时间内（一般为一秒以上）的变化Ul和U2之差称为电压波动。在小于30ms时，当相同的两个或两个以上的多个电压平方根改变时，只能被认为是一种改变7。也可以假定，不能将相同方向中小于30ms的快速电压变化（通常用标称电压Un的百分数表示）算出。-

7、1.1.,.二r100%=100%（2-1）1.t电压改变的频率是每一次改变的电压数目；一般以1/秒，1/min或1/时作为互相指示。然而，从理论上讲，在实际应用中，只能将正弦波T（三）的逆称为频率f（Hz）o实际上这表示的是以上所说的波的基本频率。通过电压改变的频率确定频率与频率的关系：/（）=也=min）（2.2）电压波动包括：电压波动、短期的电压间断、跌落和长时间的电压中断。电压脉动是一种满足频率和幅值变化的周期性或随机性变化的电压脉动。在电力系统中，电压脉动是一种周期性的、具有一定周期性的电压脉动。当冲击负载发生改变时，其输出的电压会发生剧烈的改变，使之偏离正常的额定电压。一般以相对电

8、压的改变来表达。通过用最大与最小电压方差Umin的差AU与标称电压Un的百分数（）来表示电压波动的值。U-U/%=mtflX100%（2-3）该方法使用了一个电压波动的波形图，也就是一个电压的尖峰包络线，或者是一个电压的平均根。本文将交流电源的频率波形简化为载波，将波动的电压V看作是一种调制波。4图2“波动电压V对工频电压峰值的调制从图2-1中可以看出，V为一正弦波（IOHZ的正弦波）的冲击电压；U为50Hz的瞬时电压（载波）；在50HZ时，对工频载波电压U的峰进行调制。在图21中，用虚线表示的水平轴线对应于频率载波电压的平均值峰值，Vm表示为正弦波的幅度，d表示为V波峰和低谷（即峰一峰），V

9、表示为T的周期内V的方均根，所有表示为名义值UN的百分比d（%）o用d来指示整个电压的变化。应当注意的是，u为50Hz的载频，V为被调制的正弦波（IOHz）。vm、d、V的差异在于，在稳定状态下，单一的正弦波V被加到工频载波电压U之上，其中，Vm为已调制的峰值；d为振幅波峰，也就是d=2Vm,此处V为调制波V之平方根的数值，V=V=2.8Vo2.1.2闪变电压波动是一种特别的电压波动现象。闪变最初是指当供电电压幅值非常小时，由于经常变化供电的光照强度或亮度的闪变，使人产生视力疲劳，引起不舒服。如今，“闪变”这个术语表示当电源电压发生改变时，一些灵敏设备受到的震动。“闪变”是电能质量电压波动和闪

10、变中定义的一种，它是由照明源的发光强度不稳引起的一种视觉现象。这种闪变是由电压的波动引起的。简而言之，就是眼睛对灯具、家电等有光源的电子产品造成的视觉不适。或者说，不能用闪变、电压脉动来代替。虽然目前闪变技术的应用范围得到了很大的拓展，但一些比较灵敏的器件仍然会对电源的变化产生一定的干扰，产生不良的结果。在当今世界，由于电力系统中存在着由电压波动引起的各种危险，所以，人们不应将其看作是人们对自己的改变的一种主观认识。所以，人们常常把“电压涨落”和“闪变”这两个概念相关联，把“电压闪变”这个词用在了表示电压波动上。一般来说，日光灯、电视机等电器对于电压波动的敏感性远低于白炽灯，并且，每家每户的灯

11、光来源，都是用的白炽灯，只要电压波动不是太剧烈，就一定不会对日光灯、电视机等设备造成什么影响。因此，用白光照明的效应评价了电压波动的危害。应该注意的是，闪变是由于电压波动而产生的不利影响，而非电磁现象。以下是导致闪光的主要理由：在电压波动过程中，波形、幅值和频率都发生变化。其中，灯具的电压波动是影响灯泡使用寿命的重要因素。这是一种视觉上的感觉。同时，根据实验结果，对实验对象进行了采样，得出了实验结果。闪变的大小与各种影响因子有关，不同的国家和地区电网电压的大小和频率都会有很大的差异。目前，国内外关于闪变体的国际标准己经逐渐得到了一致的认可。2.2电压波动与闪变的特征2.2.1 闪变觉察率F(%

12、)与瞬时闪变视感度S(t)为了更好地对230V、60W的白炽灯进行电源供给，IEC建议采用不同频率、不同幅度、不同波形的频率和不同的载波。这种做法有助于减少闪光对观测人员造成的影响，提高电源供给的稳定性和可靠性。通过对观测人员进行抽样，可以更全面地了解他们对闪光的感应率，从而更好地评估电源供给系统的性能。在实际应用中，我们可以根据得到的闪光感应率数据，对电源供给系统进行优化和改进，以满足不同观测人员的需求和安全标准。通过采用不同频率、不同幅度、不同波形的频率和不同的载波，结合对观测人员闪光感应率的抽样调查，可以更好地对230V、60W的白炽灯进行电源供给，提高系统的性能和稳定性。F=100%(

13、2-4)yCD公式中：A-不自觉的数目；B-不甚清楚的数目；C-很多人都找到了它，D-无法接受。瞬变闪变是一种由电压波动引起的光照强度波动，会对人眼产生影响。通常情况下，50%的视觉性代表了瞬时闪光，即光照强度波动的幅度为1。在这种情况下，电压波动的数值$d$(%)对应不同的波动频率。通过这种新的计算方式，我们可以更准确地研究和解决与闪变相关的问题。这种方法能够帮助我们理解瞬变闪变对人眼的影响，评估不同波动频率下电压波动的影响程度，从而指导我们设计更稳定、更可靠的光照系统。在实际应用中，我们可以利用这种计算方式来量化不同频率下的电压波动对光照强度的影响，进而评估系统的性能和稳定性。通过对瞬变闪

14、变进行更深入的研究和分析，我们可以优化光照系统的设计，降低闪变对人眼的影响，提高用户体验和舒适度。这种新的计算方式为研究和解决与闪变相关的问题提供了有力工具，有助于我们更好地理解和处理瞬变闪变带来的挑战。通过综合考虑电压波动的幅度和频率，我们可以更好地优化光照系统，提高系统的性能和用户体验。表21S(t)=1时的电压波动频度r(min-1)频率f(Hz)波形因数R(D电压波动d(%)正弦波矩形波视感度系数K600.54.552.3400.5414.551801.52.501.0800.4322.502402.02.200.8820.4012.203002.52.010.7540.3742.01

15、3603.01.840.6540.3551.844203.51.650.5680.3451.654804.01.500.5000.3331.505404.51.410.4450.3161.416005.01.390.3980.2931.396605.51.340.3600.2691.347206.01.320.3280.2491.327806.51.300.3000.2311.308407.01.290.2800.2171.299007.51.290.2660.2071.2910568.81.260.2500.1991.2611469.51.270.2540.2001.27120010.01.270.2620.2051.27126010.51.270.2700.2131.27130011.01.260.2820.2231.26136011.51.260.2960.2341.2614401