電壓波動和閃變是電網電能質量的兩個重要指標，電壓波動是指電網電壓方均根值(有效值)一系列的變動或連續(xù)的改變，閃變是指燈光照度不穩(wěn)定造成的視感。下面本文主要根據(jù)GB12326 電能質量電壓波動和閃變介紹電壓波測量及閃變測量的相關內容。

一電壓波動測量

　　電壓波動可通過電壓方均根值曲線U(t)來描述，電壓變動d和電壓變動頻度r則是衡量電壓波動大小和快慢的指標。

　　電壓變動d的定義表達式為：

　　式中：

　　△U——電壓方均根值曲線上相臨兩個極值電壓之差；

　　UN——系統(tǒng)標準電壓。

　　當電壓變動頻度較低且具有周期性時，可通過電壓方均根值曲線U(t)的測量，對電壓波動進行評估。單次電壓變動可通過系統(tǒng)和負荷參數(shù)進行估算。

　　當已知三相負荷的有功功率和無功功率的變化量分別為△Pi和△Qi，可用下式計算：

　　式中：

　　RL、XL分別為電網阻抗的電阻、電抗分量。

　　在高壓電網中，一般XL》RL，則：

　　式中：

　　Ssc——考察點(一般為PCC)在正常較小方式下的短路容量。

　　在無功功率的變化量為主要成分時(例如大容量電動機啟動)，可采用下式進行粗略估算。

　　對于平衡的三相負荷：

　　式中：

　　△Si——三相負荷的變化量。

　　對于相間單相負荷：

　　式中：

　　△Si——相間單相負荷的變化量。

二閃變測量

　　根據(jù)IEC 61000-4-15制造的IEC閃變儀是目前國際上通用的測量閃變的標準儀器，其簡化原理框圖如下圖所示。

圖1：IEC閃變儀模型簡化框圖

　　框1為輸入級，主要用來實現(xiàn)把不同等級的電源電壓(從電壓互感器或輸入變壓器二次側取得)降到適用于儀器內部電路電壓值，同時還產生標準的調制波，用于儀器自檢。

圖2：由S(t)曲線作出的CPF曲線示例

　　框2、3、4綜合模擬燈-眼-腦環(huán)節(jié)對電壓波動的反應。其中框2對電壓波動分量進行解調，獲得與電壓變動成線性關系的電壓;框3的帶通加權濾波器反映了人對60w230V鎢絲燈在不同頻率的電壓波動下照度變化的敏感程度，通頻帶為0.05Hz~35Hz;框4包含一個平方器和時間常數(shù)為300ms的低通濾波器，用來模擬等-眼-腦環(huán)節(jié)對燈光照度變化的暫態(tài)非線性相應和記憶效應?？?的輸出S(t)反映了人的視覺對電壓波動的瞬時閃變感覺水平。如圖2所示，可對S(t)作不同的處理來反映電網電壓引起的閃變情況。進入框5的S(t)值是用累積概率函數(shù)CPF的方法進行分析。在觀察期內(10min)，對上述信號進行統(tǒng)計。圖中為了簡明起見，分為10級，以第七級為例，由圖2可得：

　　用CPF7，代表S值處于7級(或1.2pu~1.4pu)的時間T7占總觀察時間的百分數(shù)，相繼求出CPFi(i=1~10)即可作出圖3所示的CPF曲線。測試時實際儀器分級輸應不小于64級。

圖3：CPF曲線

　　由CPF曲線獲得短時間閃變值：

　　式中：

　　P0.1、P1、P3、P10、P50分別為CPF曲線上等于0.1%、1%、3%、10%、50%時間的S(t)值。

　　長時間閃變值Plt由測量時間段內包含的短時間閃變值計算獲得：

　　式中：

　　n——長時間閃變值測量時間內所包含的短時間閃變值個數(shù)。

　　經過上述數(shù)據(jù)處理，Pst和Plt可有圖1所示的框5輸出，每計算獲得一個Pst可依據(jù)上式進行遞推計算，獲得一個Plt。

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