电压暂降特性分析与评估指标研究

Fundamental problems of voltage sag which focus on the characteristics analysis, equipment sensitivity to voltage sag, voltage sag indices and assessment system will be researched in this project. More detailed description and analysis of different stage voltage waveform characteristics including the pre-sag, transition segments, during-event segments and post-sag voltage waveform will be studied, and meanwhile classification and analysis of different types of sags based on the practical sags will be carried out. The equipment sensitivity mechanism to voltage sag shall be analyzed, and experimental studies to typical sensitive equipments shall be carried out using practical sags generated by voltage disturbance generator and the analysis of influencing characteristics on typical sensitivity equipments will be given. The voltage sag indices which best fits the actual situation of our country will be proposed, voltage sag assessment system will be established with specific evaluation procedures and calculation of the indices taking into consideration the correlations of individual event, individual bus and the system indices. The further studies of some fundamental problems will help for exact understanding of the voltage sag characteristics, providing basic data and criterion against the voltage sag, and providing a scientific basis for the relevant making or amending the related standards and norms of voltage sag. The research of the project is significant in theory and application.

本项目针对电压暂降的基本问题进行研究。拟以电压暂降特征量、典型用电设备电压暂降敏感性、电压暂降评估指标与评估体系为研究对象。研究可表征电压暂降发生前、过渡过程、发生中以及发生后各阶段的波形特征的特征量，并结合实际进行暂降类型的统计与分析；进行电压暂降对设备影响敏感性机理分析，并采用暂降扰动发生装置产生实际的电压暂降扰动，对典型试品进行暂降敏感性实验研究，描述多种特征量下电压暂降对典型用电设备影响的特性；研究并提出适合我国实际情况的电压暂降指标，统筹考虑单个事件、单个节点与系统指标的关联性，建立电压暂降评估体系，给出具体的评估步骤和指标的计算方法。项目将在电压暂降若干基础问题上开展深入研究，以更确切认知电压暂降特性，为电压暂降的防范提供基础数据和依据，为相关部门制定或修定电压暂降方面的相关标准与规范提供科学依据，具有重要的理论和应用价值。

在北京、上海、广州、江苏等很多我国经济发达地区，近年来对电压暂降关注越来越多，究其原因是电压暂降对很多敏感设备产生了严重影响，造成了难以挽回的经济损失与政治影响。但如何认识电压暂降特性、如何衡量典型用电设备电压暂降敏感性、如何给出电压暂降评估指标并建立评估体系，在国内外都是需要研究与解决的问题。. 本项目研究中收集了我国多个省市电能质量监测系统中所捕获的电压暂降事件，进行了多方位的统计与分析，给出主要类型暂降发生的几率，同时结合电压暂降对敏感设备影响机理分析与实验研究，提出了应将电压暂降起始点与相位跳变作为除幅值、持续时间与发生频次之外的重要的特征量的建议。在电压暂降对敏感设备影响机理分析方面，建立了交流接触器、开关电源、变频器、光伏逆变器、电动汽车充电机等受电压暂降影响设备的分析模型，进行了电压暂降不同特征量对相关设备影响的机理分析并给出了应对策略。在实验研究方面，建立了采用可编程Chroma 61860回收式电网模拟电源作为暂降发生源的实验平台，考虑电压暂降幅值、持续时间、起始点、相位跳变、暂降中伴随振荡、连续暂降以及多重暂降等不同暂降特性，以及相关敏感设备自身的特性，选择在我国市场占有率较高的相关设备品牌，进行了交流接触器、开关电源、PC机、可编程逻辑控制器（PLC）、可调速驱动（变频器）、节能灯电压暂降敏感性实验研究，给出了相关设备电压暂降敏感特性曲线。在电压暂降指标与评估方面，提出了基于多暂降阈值和持续时间电压暂降新型描述方法的严重性综合指标；综合熵权法、层次分析法、权值函数法，提出了具有可实施性的基于多暂降阈值和持续时间电压暂降新型描述方法的暂降事件、电网公共连接点与区域电网的电压暂降影响评估体系。. 项目研究成果对于正确认识电压暂降问题，采取有效的措施防治电压暂降提供了科学依据，同时部分研究成果已形成电压暂降国家标准的一部分，促进了我国电压暂降监测、分析与评估工作的开展。