电压跌落问题的研究

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1、电压跌落问题的研究摘要：电压跌落问题已成为影响电能质量的一个重要因素。如何提高动态电能质量，抑制系统电压跌落对敏感电力用户的干扰已成为急需解决的问题。随着高压大功率开关器件的出现，基于电力电子技术的动态电能质量调节技术成为解决上述问题的有效手段。实时检测技术和动态补偿技术是动态电能质量调节技术中最关键的两个环节，它们实现的效果好坏从根本上决定了动态电能质量调节技术能否取得令人满意的效果。本文对目前常用的检测手段和动态补偿方法的原理及优缺点进行了系统的阐述和深入的分析。最后，本文还介绍了现今已推出的几种动态电能质量调节装置，并对其性

2、能做了详细的比较。关键词：电能质量电压跌落动态电能质量调节技术动态补偿技术1　引言　　随着基于计算机和微处理器的敏感型用电设备在电力系统中的大量投入使用，电力用户对配电系统的动态电能质量的要求不断提高。目前，配电网中的动态电能质量问题主要包括电压浪涌、电压跌落以及瞬时供电中断。　　研究表明，电压跌落问题已成为影响许多用电设备正常、安全运行的最严重的动态电能质量问题之一。在现代工业生产中，电压跌落将引起厂家的产品质量下降，甚至导致全厂生产过程中断，从而造成巨大的经济损失。因此，如何抑制电压跌落对敏感电力用户的干扰、提高配电系统的动态

3、电能质量，已成为摆在电力研究人员面前的十分迫切的问题。　　传统的调压手段，如改变有载调压变压器的变比、投切并联补偿电容器等，因其响应速度慢，控制不精确，故对抑制电压跌落问题无能为力。随着电力电子技术的飞速发展，基于高压大功率开关器件的动态电能质量调节技术的出现将为解决电压跌落问题提供新的手段。该技术利用电力电子开关器件的高速开断特性，通过向系统注入相应的补偿分量来实现对系统的电压、电流、无功潮流等参数的动态跟随。　　目前，动态电能质量调节技术已引起国内外众多学者的关注，而该技术中最为关键的两个环节：实时检测评估技术和动态补偿技术的

4、工作原理及实现策略则更是成为当今研究的热点。本文对目前常用的实时检测手段和动态补偿方法的原理及其优缺点进行了系统的阐述和深入的分析。最后，本文还介绍了现今已推出的几种动态电能质量调节装置，并对其性能做了详细的比较。2　电压跌落概述　　电压跌落(sags，又可称dips)是指在某一时刻电压的幅值突然偏离正常工作范围，经很短的一段时间后又恢复到正常水平的现象。目前，多数4　动态补偿技术　　动态补偿技术是解决电压跌落问题的最终途径。依据采用补偿信号的种类的不同及动态电能质量调节装置的连接方式的不同，动态补偿技术可以分为串联电压补偿和并联

5、电流补偿两种方式。4．1　串联电压补偿　　串联电压补偿技术是面向负荷的一种补偿方式，其核心是指在供电电压跌落期间，迅速向系统注入幅值、相角和频率都可控的三相电压，与供电电压相串联，来抵消供电电压的跌落成分。依据电压相位的不同，串联电压补偿有三种方式：同相电压补偿、恒相电压补偿和超前相电压补偿。下面本文对这三种电压补偿方式的原理作一阐明。　　假设系统电压跌落以前，电源端供电电压Vs与馈线末端的负荷电压VL相等。供电电压发生突变，其幅值跌落至VT，并伴随有θ的相位角偏移。　　在同相串联电压补偿方法中，补偿电压与系统供电电压同相位。在该

6、补偿方式中，θ′＝0，动态补偿装置所需提供的补偿电压的幅值与视在功率最小，但却需提供最大的有功功率。另外，在补偿之初，负荷电压存在θ的相位角突变，将对相位突变敏感的电力用户产生不利影响。　　在恒相串联电压补偿中，补偿电压等于电压跌落前后供电电压的矢量差，即采用该补偿方法，负荷电压的幅值和相位在补偿前后都不发生变化。但该方法需要提供较大的补偿电压和视在功率，并且若跌落时供电电压的相位偏移角θ足够大，还可能产生无功功率过补偿的现象。　　超前相电压补偿是通过注入超前供电电压一定角度的补偿电压，以补偿馈线线路感抗压降，从而减小有功电压补偿

7、分量。与前面两种方法相比，在相同的故障条件下，该方法所需提供的有功功率分量最小，故又被称为最小能量注入法。利用该方法，若跌落后供电电压与负荷电流同相位(θ′＝ψ)时，装置所需注入的有功功率PC达到最小值。并且，在UT≥ULcosψ的条件下，若控制补偿电压与负荷电流IL正交，则可无需注入无功功率。但该补偿方法要求注入较大幅值的补偿电压，而且在补偿之初将产生比同相电压补偿方法更大的负荷电压相位突变角，会导致负荷侧的电压波形严重不连续，并可能引起系统振荡。　　　　从上述分析可见，三种电压补偿方法各有利弊。为此，有些